6.5 Контроль за заводнением и охватом эксплуатационного объекта процессом вытеснения
При разработке газовых месторождений, которая осуществляется на природных режимах в условиях непрерывного снижения пластового давления при большой подвижности газа, обычно весь объем залежи представляет собой единую газодинамическую систему, все точки которой взаимодействуют между собой. В этих условиях практически весь объем залежи включается в процесс дренирования.
При разработке нефтяных месторождений с заводнением осуществляется направленное вытеснение нефти водой путем воздействия на продуктивные пласты закачкой воды. В этом случае полнота дренирования объема залежи зависит от полноты охвата продуктивных пластов воздействием.
Степень вовлечения объема эксплуатационного объекта в разработку характеризуется коэффициентом охвата продуктивных пластов воздействием (коэффициентом охвата). Под коэффициентом охвата понимают отношение нефтенасыщенного объема пласта (залежи, эксплуатационного объекта), охваченного на определенную дату воздействием, ко всему нефтенасыщенному объему пласта (залежи, эксплуатационного объекта). В связи со значительной геологической неоднородностью большинства объектов разработки, прерывистостью, расчлененностью, различием в фильтрационных свойствах слагающих их пластов и прослоев редко удается обеспечить коэффициент охвата, близкий к единице. Чем полнее принятая система разработки учитывает особенности геологического строения продуктивных пластов, тем выше коэффициент охвата, поэтому достижение возможно большей величины этого коэффициента играет решающую роль при выборе системы разработки для новой залежи.
При изучении степени охвата эксплуатационного объекта воздействием различают охват по толщине, по площади и по объему. Коэффициент охвата по толщине kохвh равен отношению нефтенасыщенной толщины, подвергшейся воздействию, к суммарной эффективной нефтенасыщенной толщине объекта. В нагнетательных скважинах охваченными воздействием считаются те пласты и прослои, в которые поступает нагнетаемая вода. В добывающих скважинах к ним относят те пласты и прослои, которые «работают» – отдают нефть в условиях относительно стабильного или даже возрастающего пластового давления.
Коэффициент охвата по площади kохвS (определяют для каждого объекта разработки в отдельности) равен отношению площади, охваченной воздействием, к общей площади распространения пласта-коллектора в пределах залежи. На практике обычно с определенной долей условности отождествляют коэффициент охвата по площади каждого отдельного пласта с коэффициентом охвата по объему.
Охват пласта заводнением значительно влияет на нефтеотдачу залежей, а следовательно, и на извлекаемые запасы. Извлекаемые запасы нефти
; (6.22)
где Qизв и Qг – запасы нефти соответственно извлекаемые и геологические; Кв – средневзвешенный коэффициент вытеснения; Kохв – коэффициент охвата пласта заводнением.
Практически при разработке наибольшее изменение величины извлекаемых запасов связано с коэффициентом охвата пласта вытесняющим агентом, т. е. коэффициент охвата в большей степени влияет на нефтеотдачу по залежи с данными физико-химическими свойствами нефти. С ростом таких факторов, как геологическая неоднородность пласта, вязкость нефти, площадь залежи, приходящаяся на скважину, коэффициент охвата уменьшается. Этот параметр в конечном счете определяется величиной охваченной воздействием нефтенасыщенной толщины продуктивного пласта. Для ее определения используются геологические профили, профили приемистости и отдачи по нагнетательным и добывающим скважинам.
При оценке коэффициента охвата выделяются так называемые активные, или работающие толщины пласта. Активная толщина выделяется по наивысшей и наинизшей границам профилей отдачи, снятых при различных технологических режимах работы скважины. По данным выделенных активных толщин по скважинам строят карты этих толщин по всем пластам. С помощью этих карт подсчитывают объемы пласта, охваченные заводнением, как по отдельным пластам, так и по участку в целом. Отношение объема пласта, охваченного заводнением, ко всему объему и дает коэффициент охвата пласта заводнением.
Охват пласта заводнением во времени зависит от физико-химических свойств нефти и геологической неоднородности (табл. 6.1). По неоднородным пластам с высоковязкой нефтью наибольший рост охвата пласта заводнением наблюдается при обводненности продукции на 70 % и выше, чем и объясняется отбор большого количества воды. По относительно однородным объектам с маловязкой нефтью наибольший прирост коэффициента охвата происходит при малой обводненности продукции.
Таблица 6.1
Динамика охвата пласта заводнением при различных физико-химических свойствах нефти и степени геологической неоднородности
Характеристика объектов |
Обводненность продукции,% |
|||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
Неоднородные с высоковязкой нефтью |
0,08 |
0,14 |
0,18 |
0,25 |
0,28 |
0,36 |
0,42 |
0,50 |
0,70 |
0,76 |
Однородные с маловязкой нефтью |
0,38 |
0,45 |
0,52 |
0,57 |
0,60 |
0,62 |
0,64 |
0,66 |
0,70 |
0,79 |