1.Назначение системы поддержания пластового давления.
Т.к. за счет естественной пластовой энергии невозможно обеспечить полноту отбора нефти и необходимую интенсивность разработки, широко применяют методы поддержания пластового давления – ППД.
Система ППД представляет собой комплекс технологического оборудования необходимый для подготовки, транспортировки, закачки рабочего агента в пласт нефтяного месторождения с целью поддержания пластового давления и достижения максимальных показателей отбора нефти из пласта.
В большинстве случаев поддержание пластовой энергии осуществляется применением заводнения. Различают: законтурное, приконтурное и внутриконтурное заводнение. На многих месторождениях применяют сочетание этих разновидностей.
ЗАКОНТУРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ. Сущность этого явления заключается в быстром восполнении природных энергетических ресурсов, расходуемых на продвижение нефти к забоям эксплуатационных скважин. С этой целью поддержание пластового давления производится закачкой воды через нагнетательные скважины, расположенные за внешним контуром нефтеносности.
ПРИКОНТУРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ. Приконтурное заводнение применяется для пластов с сильно пониженной проницаемостью в законтурной части. При нем нагнетательные скважины бурятся в водонефтяной зоне пласта между внутренним и внешним контурами нефтеносности.
ВНУТРИКОНТУРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ. При внутриконтурном заводнении поддержание или восстановление баланса пластовой энергии осуществляется закачкой воды непосредственно в нефтенасыщенную часть пласта. Системы с внутриконтурным воздействием делятся на: рядные (блоковые), сводовые, очаговые, избирательные, площадные, барьерные.
Рядные (блоковые) системы разработки характеризуются тем, что на месторождениях, обычно в направлении, поперечном их простиранию, располагают ряды добывающих и нагнетательных скважин. Число рядов скважин – нечетное, т.к. возникает необходимость проводки центрального ряда, к которому стягивается водонефтяной раздел. Этот ряд называется стягивающим. Применяют однорядную, трехрядную и пятирядную систему разработки.
Сводовое заводнение. При нем ряд нагнетательных скважин размещают на своде структуры или вблизи него. Если размеры залежи превышают оптимальные, то это заводнение сочетают с законтурным. Сводовое заводнение подразделяется на: осевое, кольцевое и центральное.
Осевое заводнение предусматривает поддержание пластового давления путем расположения нагнетательных скважин вдоль длинной оси структуры. Полагают, что такой метод заводнения может быть избран в связи со значительным ухудшением проницаемости в периферийной части залежи или с резко ухудшенной проницаемостью в законтурной части.
1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважин
Кольцевое заводнение. Кольцевой ряд нагнетательных скважин с радиусом, приблизительно равным 0.4 радиуса залежи, разрезает залежь на центральную и кольцевую площади
1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважины
Центральное заводнение как разновидность кольцевого (вдоль окружности радиусом 200-300 м размещают 4-6 нагнетательных скважин, а внутри ее имеется одна или несколько добывающих скважин)
1 – внешний контур нефтеносности; 2 – внутренний контур нефтеносности; 3 – нагнетательные скважины; 4 – добывающие скважины.
Очаговое заводнение в настоящее время применяется в качестве дополнительного мероприятия к основной системе заводнения. Оно осуществляется на участках залежи, из которых в связи с неоднородным строением пласта, линзовидным характером залегания песчаных тел и другими причинами, запасы нефти не вырабатываются. Положение нагнетательных и добывающих скважин определяется таким образом, чтобы способствовать более полному охвату воздействием нефтяной залежи. Количество очагов заводнения определяется размерами нефтеносной площади. Также используется в сочетании с законтурным и особенно внутриконтурным заводнением для выработки запасов нефти из участков, не охваченных основными системами.
Избирательное заводнение применяется в случае залежей с резко выраженной неоднородностью пластов. Особенность этого вида заводнения заключается в том, что в начале скважины бурят по равномерной квадратной сетке без разделения на эксплуатационные и нагнетательные, а после исследования и некоторого периода разработки из их числа выбирают наиболее эффективные нагнетательные скважины. Благодаря этому, при меньшем их числе реализуется максимально интенсивная система заводнения и достигается более полный охват охват заводнением.
Площадное заводнение характеризуется рассредоточенной закачкой воды в залежь по всей площади ее нефтеносности. Из систем разработки с площадным заводнением наиболее часто используют пятиточечную, семиточечную и девятиточечную
а – пятиточечная; б – семиточечная; в – девятиточечная; г – ячеистая
Элемент пятиточечной системы представляет из себя квадрат, в углах которого находятся добывающие, а в центре – нагнетательная скважина. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1: 1.
Элемент семиточечной системы представляет из себя шестиугольник, в углах которого находятся добывающие, а в центре – нагнетательная скважина. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1: 2.
В элементе девятиточечной системы соотношение нагнетательных и добывающих скважин – 1: 3.
Системы с площадным заводнением позволяют более рассредоточено воздействовать на пласт, чем рядные системы, особенно при разработке сильно неоднородных пластов. Это дает возможность подвергнуть отдельные участки объекта разработки большему воздействию. Рядные системы же предпочтительны при разработке пластов, сильно неоднородных по вертикальному разрезу, поскольку они являются более гибкими.
Барьерное заводнение. Эта разновидность внутриконтурного заводнения применяется при разработке нефтегазовых или нефтегазоконденсатных залежей пластового типа с целью изоляции газовой (газоконденсатной) части залежи от нефтяной. Кольцевой ряд нагнетательных скважин располагают в пределах газонефтяной зоны, вблизи внутреннего контура газоносности. В результате нагнетания воды в пласте образуется водяной барьер, отделяющий газовую часть залежи от нефтяной.
Применение барьерного заводнения обеспечивает возможность одновременного отбора нефти и газа из недр без консервации газовой шапки на длительное время, обязательной при разработке с использованием природных видов энергии или при охарактеризованных выше разновидностях заводнения. Барьерное заводнение может сочетаться с законтурным или приконтурным, а также с использованием энергии напора пластовых вод. Наиболее эффективно его применение при относительно однородном строении и небольших углах падения пластов.
5(22) Технологии разработки многопластовых месторождений.
Приобщение пластов. Различают следующие виды приобщения пластов:
1) Совместная эксплуатация продуктивных пластов.
Если пласты имеют ~ одинаковые Рпласт ~ одинаковые фильтрационные характеристики и ~ одинаковые свойства нефти. Эксплуатация ведется одним подъемником, при этом флюиды разрабатываемых пластов смешиваются. При нарушении названных условий наблюдается неравномерность выработки запасов различных пластов.
2) Совместно-раздельная эксплуатация продуктивных пластов.
Используется в случае, когда пластовые давления или проницаемость различаются значительно, что окажет существенное негативное влияние на выработку запасов. Установки для ОРЭ бывают 4 типов: фонтан-фонтан, фонтан-насос, насос-фонтан, насос-насос (первое слово обозначает способ эксплуатации нижнего пласта, второе – верхнего). Разобщение пластов осуществляется с помощью специального пакера, который может быть как с перепускным клапано (для удаления накопившегося под пакером газа в затрубном пространстве) так и без него. Использование установок ОРЭ как правило затрудняет исследование скважин и управление режимом работы скважины, что в свою очередь осложняет контроль за разработкой месторождения. При ОРЭ затруднена очистка скважины от АСПО. Флюиды разных пластов смешиваются, что осложняет учет жидкости поступившей из каждого пласта в отдельности (как правило, для этого используется фотоколометрический анализ).
3) Раздельная эксплуатация продуктивных пластов
Когда существенно отличается и Рпласт и ФЕС и качество нефти (напр. сернистая и слабо сенрнистая). При раздельной эксплуатации подъем нефти на поверхность осуществляется по двум различным подъемникам, в результате флюиды различных пластов не смешиваются. Возможны различные сочетания фонтан-фонтан, насос-насос и т.д. Использование данного способа ограничивается размерами обсадной колонны (>= 168 мм). Данный метод может использоваться для раздельной закачки воды при необходимости дифференцирования давления нагнетания для различных пластов. При этом существуют 2 принципиальные схемы: 1ая в один пласт жидкость нагнетается по НКТ в другой по затрубу (нежелателен в связи с негативным воздействием на обсадную колону); 2ая система с параллельной подвеской 2х колонн НКТ.