12.1. Четвертый период (середина 60-х годов – настоящее время)

12.1.1. Вводные замечания

Большое значение для развития методики выделения эксплуа­тационных объектов имело заседание Центральной комиссии по разработке нефтяных месторождений Госкомитета СССР по топ­ливу в ноябре 1964 г., где рассматривался вопрос о критериях выделения объектов разработки в разрезе многопластовых нефтя­ных месторождений. Эксплуатационным объектом (объектом раз­работки) было принято называть пласт или несколько пластов, разрабатываемых одновременно единой сеткой эксплуатационных скважин, а этажом разработки — «часть разреза месторождения, включающую основной, приобщаемый и возвратные объекты, разработка которых будет осуществлена единой системой эксплуа­тационных скважин».

Определение эксплуатационного объекта, принятое Центральной комиссией по разработке нефтяных месторождений, обобщившей огромный опыт методики и практики их выделения, вероятно, бы­ло положено в основу всех исследований по данному вопросу в рассматриваемый период.

В 1966г. М.А. Искендеров сформулировал определение эксп­луатационного объекта, аналогичное приведенному выше, однако под этажом разработки он предложил понимать один или группу эксплуатационных объектов, разрабатываемых отдельной серией скважин.

В 1968 г. В.С. Мелик-Пашаев, повторяя в основном определе­ние, данное Центральной комиссией, высказывает мысль, что эксп­луатационный объект, являясь частью продуктивного разреза неф­тяного или газового месторождения, может включать в себя не только один или несколько пластов, но и «целые нефтеносные свиты».

В том же и в последующие годы Н.Е. Быков, также принимая сформулированное выше определение, дополняет его указанием на то, что единой должна быть сетка не только эксплуатационных, но и нагнетательных скважин. Однако уже раньше на практике была выявлена и доказана целесообразность бурения нагнетательных скважин на разные пласты, включенные в эксплуатационный объект, что создавало возможность регулиро­вания разработки каждого из пластов отдельно. Н. Е. Быков высказал также весьма правильную мысль о том, что «выделение эксплуатационного объекта — неотъемлемая составная часть про­ектирования разработки многопластового месторождения, и эта задача должна решаться в рамках и в период составления гене­ральной схемы разработки».

К настоящему времени понятие эксплуатационного объекта можно считать сформулированным. Оно учитывает изменившуюся технологию разработки нефтяных месторождений, возросшую тех­ническую вооруженность нефтедобывающей промышленности и достижения отраслевой экономической науки. В соответствии с от­меченными факторами изменился и практический подход к выделе­нию эксплуатационных объектов на конкретных месторождениях.

В 1964 г. в решении Центральной комиссии по разработке неф­тяных месторождений подчеркнуто, что выделение эксплуатацион­ных объектов должно производиться на основе учета четырех групп факторов: геологических, технологических, технических и экономи­ческих. При этом рекомендовано использовать следующие основ­ные критерии:

а) на многопластовых месторождениях с несколькими этажами нефтеносности объединять в эксплуатационный объект следует лишь те пласты, которые принадлежат в основном к одному этажу нефтеносности;

б) объединяемые пласты должны обладать такими извлекаемы­ми запасами нефти на одну скважину (при современной плотности сетки), которые обеспечивают экономическую эффективность раз­работки объекта;

в) высокопродуктивные пласты целесообразно объединять толь­ко в том случае, если темп разработки объекта будет мало отли­чаться от темпа их раздельной разработки;

г) объединение нефтяных и газовых залежей пластов допуска­ется в условиях, когда путем регулирования давления в газовой шапке обеспечивается стабильность газонефтяного контакта;

д) для разрезов со слабо сцементированными породами допол­нительным критерием является длина фильтра, зависящая от до­пустимой депрессии, интенсивности пробкообразования и макси­мального участия в разработке всех прослоев;

е) разработка многопластовых объектов должна производиться с осуществлением всех необходимых мер по ее контролю и эффек­тивных мероприятий по управлению этим процессом с целью дости­жения максимального коэффициента нефтеотдачи каждого из включенных в объект пласта в отдельности;

ж) при разработке многопластовых объектов закачку воды осуществлять раздельно по пластам при дифференцированном дав­лении нагнетания;

з) при разработке месторождения с поддержанием пластового давления и применением эффективных средств по контролю и регулированию процесса разработки в объект эксплуатации могут объединяться залежи пластов с существенно различными значениями гидропроводности, мощности, извлекаемых запасов и площадей нефтенос­ности.

В целях повышения эффективности капитальных вложений в разработку и сокращения сроков освоения нефтяных месторожде­ний рекомендовано разработку многопластовых месторождений осуществлять с объединением в эксплуатационные объекты мак­симально возможного числа продуктивных пластов при наимень­шем количестве возвратных и приобщаемых объектов.

По решению Центральной комиссии в качестве возвратных следует выделять только те пласты, которые не могут служить са­мостоятельным объектом по ряду причин (удаленность от основно­го объекта, резкое отличие физико-химических свойств нефти), не могут разрабатываться совместно с основным объектом и ввод которых в разработку одновременно с основным объектом может существенно ухудшить условия эксплуатации последнего.

Как видим, в решении Центральной комиссии по разработке нефтяных месторождений четко поставлен вопрос о роли контроля и регулирования разработки многопластовых эксплуатационных объектов, важное значение отводится раздельной закачке воды, получению необходимых параметров всех продуктивных пластов при детальной разведке и пробной эксплуатации основных гори­зонтов месторождения. С целью уточнения критериев выделения эксплуатационных объектов рекомендовано научно-исследователь­ским институтам при проектировании и анализе разработки уделять особое внимание изучению влияния различных геолого-технологи­ческих факторов на выбор эксплуатационных объектов.

Обобщая богатый опыт разработки месторождений Самарской области, К.Б. Аширов с соавторами отмечают, что «решение вопроса об объединении нескольких пластов в единый объект в каждом конкретном случае должно производиться на основе ком­плексного анализа результатов гидродинамических расчетов, воз­можностей методов контроля и регулирования, условий эксплуата­ции скважин и технико-экономических показателей процесса совместной разработки при различных вариантах, а также на ос­нове сравнения последних с показателями раздельной разработки».

На данном этапе развития методов проектирования разработки многопластовых нефтяных месторождений основные принципы вы­деления эксплуатационных объектов наиболее полно сформулиро­ваны Н.Е. Быковым [7].

Н.Е. Быков выделил четыре группы факторов, которые необ­ходимо учитывать при выделении эксплуатационных объектов.

1. Геолого-промысловые факторы; коррелируемость разрезов скважин; проницаемость пластов; положение ВНК, площадь, фор­ма залежей по пластам; свойства нефтей и газов в пластовых и поверхностных условиях; природные энергетические ресурсы пластов, перспективы изменения режимов работы пластов в резуль­тате воздействия; запасы нефти; мощность непроницаемого интервала между пластами и наличие зон слияния пластов; глубины залегания пластов (горизонтов).

2. Технические и технологические факторы: способ эксплуата­ции каждого пласта; расчет оптимальных депрессий на забоях эксплуатационных скважин во избежание пробкообразования и слома колонн; контроль и регулирование состояния разработки каждого пласта при совместной разработке; обводнение скважин и возможности изоляции обводнившихся пластов; техническое состояние скважин при совместно-раздельной эксплуатации, а так­же приборов для контроля и регулирования разработки каждого пласта.

3. Гидродинамические факторы: установление оптимальных техноло-гических показателей эксплуатации каждого объекта с уче­том методов и систем воздействия; определение оптимальных тех­нологических показателей совместной эксплуатации различных вариантов сочетания смежных пластов в эксплуатационных объ­ектах; расчет продуктивности каждого из пластов, взятого в от­дельности, и долевое участие каждого пласта при совместной раз­работке (выделяемый эксплуатационный объект должен обеспечи­вать возможность оптимальной работы каждого пласта, входящего в объект при принятой системе воздействия); определение опти­мальных депрессий на забоях скважин и градиентов давлений по разрезу при фактически существующих мощностях глинистых раз­делов между пластами; расчет обводнения скважин; применение методов контроля и регулирования разработки каждого пласта.

4. Экономические факторы: технико-экономические показатели разработки всего месторождения в целом; технико-экономические показатели разработки каждого эксплуатационного объекта; срав­нение вариантов при раздельной и совместно-раздельной эксплу­атации нескольких пластов и определение себестоимости нефти и эффективности капитальных вложений за первые 10 лет и за весь период разработки.

В решении Центральной комиссии не делается разницы в мето­дическом подходе к выделению эксплуатационных объектов на месторождениях платформенных и складчатых областей. Однако задача выделения эксплуатационных объектов для месторождений платформенных областей с большими размерами нефтяных зале­жей и с малыми мощностями должна решаться несколько иначе, чем для месторождений складчатых областей с ограниченными размерами залежей, мощной продуктивной толщей и сложным тек­тоническим строением. По нашему мнению, вопрос постав­лен совершенно правильно, и, очевидно, подход к выделению эксплуатационных объектов в Западной Сибири должен быть иным, нежели в Азербайджане.

Таким образом, на протяжении четвертого периода требования к сходству геолого-промысловых факторов объединяемых в один эксплуатационный объект пластов становятся еще менее жесткими, в один объект включаются «пласты с существенно различной коллекторской характеристикой». При этом рекомендуемся комп­лексно учитывать весьма большое число факторов, имеющие различную (не только геологическую) природу. Характерной особенностью периода является значительное укрупнение эксплуа­тационных объектов, что привело к необходимости совершенство­вания методов контроля и регулирования разработки многопласто­вых эксплуатационных объектов. Этому вопросу посвящены работы А.И. Губанова, М.Л. Сургучева, Э.М. Халимова, в которых авторы на примере месторождений Урало-Поволжья рассматривают основные принципы и методы контроля и регули­рования процесса разработки неоднородных пластов и многоплас­товых эксплуатационных объектов [23].

Существенное на ряде месторождений укрупнение эксплуата­ционных объектов дало большой фактический материал для оценки эффективности таких мероприятий и условий ее повышения. В больших масштабах эти работы проводились, например, на ста­рых месторождениях Азербайджана, Кубани, Туркмении, Грознен­ского района, находящихся на завершающей стадии разработки. Цель подобной работы заключалась в замедлении темпов падения дебитов, поддержании уровня добычи и упорядочении систем раз­работки. Анализ и обобщение позволили ВНИИ положительно оценить этот опыт.

Весьма интересные результаты такого исследования приведены в работе М.И. Зейналлы и др. [21], где рекомендованы пути опре­деления потерь конечной суммарной добычи нефти при совместной эксплуатации пластов по сравнению с раздельной, а также конк­ретные величины отношений значений проницаемости и пластовых давлений сравниваемых пластов при решении вопроса о возмож­ности их объединения в один эксплуатационный объект.

Появление такой работы свидетельствует о назревшей необхо­димости в количественной оценке роли различных факторов, учи­тываемых при решении вопроса о выделении эксплуатационных объектов. С особой остротой эта задача встает в связи с необхо­димостью учета весьма большого числа факторов разной природы. Ее решение необходимо также и потому, что в рассматриваемый период начаты интенсивные исследования в направлении создания автоматизированных систем комплексного проектирования разра­ботки и обустройства нефтяных месторождений [35, 36]. Одна из задач, которая должна быть решена в рамках АСУ, — определение оптимального числа пластов, объединяемых в один эксплуатационный объект, следовательно, и оптимального числа эксплуатационных объектов в разрезе месторождения.

Важно отметить, что в этот период развития нефтяной промыш­ленности создается новый район добычи нефти в Западной Сибири. При проектировании разработки многопластовых место­рождений именно этого района отчетливо проявились характерные черты практического подхода к выделению эксплуатационных объ­ектов. Ниже описываются некоторые типичные примеры решения рассматриваемой задачи.