Г л а в аIi разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений § 1. Системы разработки

Разработка нефтяного, газового или газоконденсатного месторождения — комплекс мероприятий, направленных на извлечение из залежи на поверхность нефти, газа, конденсата при определенном порядке размещения скважин на площади, очередности их бурения и ввода в эксплуатацию, установления и поддержания режима их работы и регулирования баланса пластовой энергии.

Большинство нефтяных и газовых месторождений мира состоят из нескольких залежей или пластов, расположенных поэтажно один над другим. В таких многопластовых месторождениях каждый эксплуатационный объект (залежь, пласт) разрабатывается самостоятельно, причем очередность ввода того или иного объекта определяется, исходя из технико-экономических соображений.

Иногда одной сеткой скважин совместно разрабатываются несколько объектов. Так разрабатываются месторождения, в которых эксплуатационные объекты расположены недалеко друг от друга, геолого-физические свойства пластов (состав пород, проницаемость, пластовое давление, размеры залежей, режимы дренирования) и качественные характеристики содержащихся в них нефтей примерно одинаковы.

Может осуществляться также раздельная эксплуатация нескольких объектов одной сеткой скважин. В этом случае все продуктивные пласты данного месторождения (или основные из них) разбуриваются одной сеткой скважины. Скважины оснащаются оборудованием, обеспечивающим извлечение нефти или газа из каждого пласта на поверхность по самостоятельным каналам: например, нефть из одного пласта извлекается по подъемным трубам, а из другого — по межтрубному пространству.

Высокопродуктивные пласты одного и того же месторождения в основном объекты самостоятельной разработки: каждый такой пласт разрабатывается по своей сетке размещения скважин, бурить которые можно как одновременно, так и последовательно. При применении такой системы разбуривания многопластового месторождения обеспечивается быстрый рост добычи нефти или газа. Однако при этом затрачивается большое количество металла и средств, так как скважины бурятся на одной площади. При этом используют несколько сеток размещения скважин.

Если над высокопродуктивным нефтяным или газовым пластом залегают малопродуктивные пласты, то обычно скважины бурят на основной пласт только по одной сетке; пласты, залегающие выше основного, разрабатываются теми же скважинами после окончания эксплуатации нижнего основного пласта. Для этого нижнюю часть скважины, в которой против выработанного пласта была проведена перфорация, заливают цементным раствором и перфорируют обсадную колонну в интервале верхных объектов. При такой системе значительно экономятся средства на бурение скважин, но замедляется разработка всего месторождения в целом.

Во всех случаях порядок разбуривания и разработки многопластовых месторождений обосновывается технико-экономическими показателями с учетом возможности и необходимости роста добычи нефти или газа в данном районе и с учетом затрат материально-технических средств, требуемых на выполнение того или иного варианта разработки отдельных пластов данного месторождения.

В настоящее время при разработке многопластовых месторождений в большинстве случаев применяется комбинированная система. При такой системе в разрезе месторождения выбирается не один опорный горизонт, а два или даже три, каждый из которых разбуривается самостоятельной сеткой скважин. Промежуточные горизонты с меньшей нефте- или газонасыщенностью и меньшей продуктивностью разрабатываются после истощения опорных горизонтов.

Основные элементы в системе разработки каждой нефтяной или газовой залежи — схема размещения на площади эксплуатационных и вспомогательных скважин и их число.

При разработке нефтяных залежей с неподвижным контуром нефтеносности (залежи, изолированные от напора вод, массивные «водоплавающие» залежи с напором подошвенных вод) скважины размещают по равномерной сплошной сетке (квадратной или треугольной) по всей площади, т. е. по углам квадратов или равносторонних треугольников, на которые разбивается вся площадь залежи.

На нефтяных залежах с напорным режимом ( с перемещающимися контурами нефтеносности) скважины располагают рядами, параллельными перемещающимся контурам: при газонапорном режиме — параллельно контуру газоносности, при водонапорном—контуру водоносности.

Расстояние между скважинами, а также между рядами скважин во всех случаях выбирают в зависимости от геологотехнических условий (проницаемость пород,- вязкость нефти и т. п.) и экономических соображений.

От принятой сетки размещения скважин на разрабатываемой площади и числа скважин при прочих равных условиях зависят темп отбора нефти из залежи и срок ее разработки. Оптимальное расстояние между скважинами определяют с помощью гидродинамических расчетов на основании данных о геологическом строении месторождения, вязкости нефти, содержании газа, режиме разработки залежи. При этом учитывается применение-методов искусственного воздействия на пласты.

Нефтяные месторождения эксплуатируются в основном с применением методов искусственного воздействия на пласты (законтурного или внутриконтурного заводнения); по разреженным сеткам скважин.

Важным фактором, характеризующим рациональность системы разработки нефтяного месторождения, является темп отбора нефти, определяемый суммарной добычей нефти из пластов за определенный промежуток времени (сутки, месяц, год). При заданном числе скважин, пробуренных на данный конкретный пласт, средние дебиты их, а следовательно, и текущая добыча, могут быть самыми различными и зависеть от установленного режима эксплуатации скважин.

Следовательно, система разработки каждой нефтяной залежи может быть различной как по сетке размещения скважин, порядку и темпу разбуривания площади, так и по темпам отбора жидкости. Если учесть, что в природе встречаются самые разнообразные залежи нефти по размерам и мощности, глубине залегания, геолого-физическим свойствам нефтесодержа-щих пород и характеристике нефти, содержанию в пласте газа и воды, то станет ясно, что общего рецепта для выбора системы разработки нефтяных залежей дать нельзя. К каждой залежи должен быть применен индивидуальный подход, с тем чтобы разработка ее была наиболее рациональной и эффективной при соблюдении правил по охране недр.

Под рациональной системой разработки нефтяных месторождений подразумевается такая система, при которой месторождение разбуривается минимально допустимым числом скважин, обеспечивающим заданные темпы добычи нефти, высокую конечную нефтеотдачу при возможно минимальных капитальных вложениях и минимальной себестоимости-нефти.

Проектирование системы разработки нефтяного месторождения заключается в подборе такого варианта, который удовлетворял бы предъявленным выше требованиям.

Темп отбора нефти из залежи в активный период ее эксплуатации достигает 8—10% и более в год от начальных извлекаемых запасов. Обеспечение заданных темпов отбора нефти из залежи осуществляется путем установления соответствующих дебитов:

по эксплуатационным скважинам и регулирования перемещения водонефтяного или газонефтяного контакта от контуров водоносности и газоносности.