Разработка залежей нефти и газа.

Извлечение нефти и газа из залежи осуществляется с помощью скважин, которые используются также и для закачки в пласты различных агентов (во­да, газ и др.).

Совокупность мероприятий, при помощи которых мы можем воздейст­вовать на процесс эксплуатации залежи и управлять этим процессом, назы­вают системой разработки залежи.

На одной и той же залежи можно использовать различные системы раз­работки, например, системы с закачкой газа в повышенную часть залежи или воды в законтурную часть, или одновременно и то и другое.

Из всех возможных систем разработки необходимо выбрать наиболее рациональную, т.е. такую, которая обеспечивает выполнение намеченных планов добычи нефти и достижение высокой нефтеотдачи с минимальными затратами. Эта задача решается с помощью методов проектирования систем разработки, базирующихся на всестороннем изучении геологического строе­ния и физических свойств залежей, гидродинамических расчетах, позволяю­щих прогнозировать процесс эксплуатации при любой системе разработки, и экономическом анализе возможных систем.

Для каждой вводящейся в эксплуатацию залежи предварительно состав­ляется проект, в котором обосновывается система ее разработки и дается прогноз изменения технико-экономических показателей процесса эксплуатации (динамика изменения добычи нефти, газа, попутной воды и закачки в пласт рабочих агентов, изменения во времени себестоимости добываемой нефти и др.)

Однако система разработки, предусмотренная проектом, не является не­зыблемой. На стадии промышленной эксплуатации залежей продолжается изучение их свойств и ведется контроль за процессом извлечения нефти и га­за из продуктивных пластов. На базе этой дополнительной информации сис­тема разработки постоянно регулируется.

Под регулированием системы раз­работки понимается комплекс геолого-технических мероприятий, улучшающих процесс выработки запасов нефти за счет изменения размещения новых скважин (эксплуатация и нагнетание), изменение ус­ловий работы скважин (например, перевод их с фонтанного на механизиро­ванный способ эксплуатации) и других, направленных на изменение направления фильтрационных потоков в пласте.

Наиболее существенными элементами системы разработки залежи яв­ляются схема расположения скважин и метод воздействия на продуктивный пласт.

При разработке нефтяных месторождений скважины по площади зале­жей обычно располагаются или рядами (батареями), или равномерно (по ка­кой-либо правильной геометрической схеме), или бессистемно (с геометри­ческой точки зрения).

Наиболее широко применяются схемы батарейного размещения сква­жин. Ряды их располагаются обычно параллельно начальным контурам неф­теносности или газоносности. При этом обычно нумеруются (первый номер присваивается внешнему ряду и последний внутреннему). На рис. 21 приве­дена такая схема для чисто нефтяной залежи. Здесь показаны три ряда экс­плуатационных скважин - два замкнутых (кольцевых) и один центральный (не замкнутый).

Основными геометрическими характеристиками батарейных (рядных) систем расположения скважин являются расстояния между скважинами в ря­дах - 2б (б-половина расстояния между двумя соседними) и расстояния меж­ду рядами L .

Рядные схемы обычно применяются в случаях вытеснения нефти водой или газом.

Геометрически неправильные схемы расположения скважин обычно не проектируются, но получаются сами собой в результате различных мероприя­тий по регулированию (бурение новых скважин, выключение старых - нерен­табельных и др.).

По характеру расположения нагнетательных скважин относительно контура нефтеносности залежи бывают следующие виды заводнения: 1) законтурное, 2)приконтурное, 3) внутриконтурное, 4) барьерное.

При законтурном - нагнетательные скважины располагаются за предела­ми внешнего контура нефтеносности вдоль линии, примерно параллельной ему. Законтурное заводнение с переносом фронта нагнетания применяется также и при разработке относительно крупных месторождений (Туймазинское, Бавлинское).

Иногда проницаемость пласта в зоне ВНК по каким то причинам (на­пример, вследствии окислительных процессов) оказывается низкой. В таких случаях применяют метод приконтурного заводнения, при котором нагнета­тельные скважины располагаются в зоне ВНК перед барьером (с низкой про­ницаемостью).

При разработке очень крупных месторождений используется внутрикон-турное заводнение (различные варианты).

Схема разрезания при внутриконтурном заводнении определяется глав­ным образом размерами залежи и экономическими соображениями.

Широко применяется: разрезание залежей на полосы самостоятельной разработки (рис.22а), осевое заводнение (часто вместе с законтурным, рис.22б) и очаговое, которое может сочетаться вместе с законтурным (рис. 23).  

Площадные системы по сравнению с описанными системами заводнения с точки зрения темпов добычи нефти являются наиболее интенсивными.

Площадное заводнение может осуществляться по нескольким схемам: линейной, четырехточечной, семиточечной и девятиточечной.

Закачка газа (или воздуха) осуществляется в двух вариантах: 1) в повы­шенную часть залежи с целью повышения давления в газовой шапке или соз­дания ее, 2) по одной из площадных схем (аналогично площадного заводне­ния).

Прогрессивные способы извлечения: а) закачка горячей воды и пара; б) создание пламенного и беспламенного горения нефти в пластах; в) вытесне­ние нефти растворителями и т.п.

Применяемые системы разработки часто охватывают не одну, а несколь­ко залежей.

Рассмотрим месторождение, в котором имеется три залежи нефти, рас­положенные одна над другой (многопластовое).

Разработка может осуществляться: одной сеткой скважин последова­тельно, начиная с нижнего (снизу вверх) или с верхнего (сверху вниз). В этом случае первый разрабатываемый пласт называют основным (базисным) объ­ектом, а остальные - возвратными объектами.

б) одновременно каждый пласт самостоятельной сеткой.

в) одновременно все пласты единой сеткой, где все пласты вскрываются од­новременно.

Обоснование системы разработки многопластового месторождения состав­ляет содержание так называемых генеральных схем разработки месторожде­ния. На их базе составляются проекты разработки отдельных залежей.