11 Загальні відомості про розробку родовищ

Процеси розробки та експлуатації нафтових, газових та газоконденсатних родовищ тісно пов’язані із закономірностями фільтрації вуглеводнів та води в гірських породах, з яких складені продуктивні пласти. Тому знання властивостей гірських порід та пластових рідин, закономірності взаємодії їх між собою та з поверхнею гірських порід визначає раціональну технологію розробки покладів нафти і газу, а також економічні показники їх вилучення з надр.

Останнім часом все частіше до експлуатації залучаються родовища, які залягають на значній глибині. Це явище закономірне, оскільки розвідка та розробка корисних копалин взагалі і, зокрема, нафти, газу чи газового конденсату звичайно здійснюється від поверхні в глибину. Ця тенденція, очевидно, буде зберігатись і в майбутньому. Тому необхідно приділяти належну увагу методам аналізу властивостей гірських порід та пластових флюїдів в умовах високих тисків та температур.

Рух рідини та газу в пластах виникає щоразу, коли починають видобувати нафту чи газ, чи обидва ці компоненти разом. Цей рух має специфічні особливості, що відрізняє його від руху рідин та газів у трубах чи відкритих руслах, і називається фільтрацією. Знати особливості цього руху в пористому чи тріщинному середовищі необхідно для здійснення успішної розробки нафтових і газових родовищ.

Процес вилучення нафти і газу з пласта супроводжується фізико-хімічними явищами, що виникають у нафто- чи газонасиченому пласті. Так, якщо рух рідини відбувається через порові звуження, всередині гірської породи виникають поверхневі явища на стінках каналів, які зумовлені взаємодією між молекулами рідини та твердого тіла. При зміні пластового тиску природний газ може розчинятися в пластовій рідині (нафті) або виділятись з неї.

Одним з головних досягнень в галузі підземної нафтогазової механіки було встановлення основних сил, які рухають нафту чи газ до вибоїв свердловин, що означає опанування вченням про джерела пластової енергії та режими роботи нафтових, газових та газоконденсатних родовищ.

У 50-х роках минулого століття в значній мірі почала вирішуватись проблема розробки нафтових родовищ зі змішаними режимами – водонапірному та розчиненого газу. Тоді ж почали інтенсивно розвиватись методи визначення параметрів пластів з використанням гідродинамічних досліджень свердловин.

Хоча довгий час заводнення було основним методом дії на нафтові пласти, та все ж у 50-і роки минулого століття стало очевидним, що таким способом неможливо повністю вирішити проблему максимального вилучення нафти з надр, особливо під час розробки родовищ з високов’язкими та високопарафінистими нафтами. Були здійснені фундаментальні дослідження і розроблені інженерні рішення, які стали основою розвитку теплових методів розробки нафтових родовищ і які були пов’язані з нагнітанням у продуктивні пласти теплоносіїв та з внутрішньопластовим горінням. В той же час у всьому світі велика увага приділялась розвитку фізико-хімічних методів підвищення видобутку нафти з надр. До цих методів належать витіснення нафти вуглеводневими розчинниками, двоокисом вуглецю, розчинами поверхнево-активних речовин, полімерів, міцелярно-полімерними розчинами та ін.

Для ефективної розробки нафтових, газових та газоконденсатних родовищ необхідно володіти не тільки загальними відомостями про геометричні розміри (площа та потужність) продуктивних пластів в умовах залягання, але й детальними даними про їх структуру, колекторські властивості та ступінь нафтогазонасичення. Ці відомості дозволяють найбільш точно підрахувати запаси нафти, газу чи конденсату, обґрунтовано скласти технологічну частину проекту розробки та визначити техніко-економічні показники розробки в цілому та протягом кожного з років розробки.