- •Иванова м.М., Чоловский и.П., Брагин ю.Н. Нефтегазопромысловая геология
- •Предисловие
- •Раздел первый нефтегазопромысловая геология как наука и ее задачи
- •Глава I
- •§ 1. Нефтегазопромысловая геология
- •§ 2. Основные периоды развития нефтегазопромысловой геологии
- •И смежными науками
- •Глава II
- •§ 1. Цели и задачи нефтегазопромысловой геологии
- •§ 3. Связь нефтегазопромысловой
- •Геологии с другими
- •Геологическими
- •§ 2. Методы получения промыслово-геологической информации
- •§ 3. Средства получения информации
- •§ 4. Методы комплексного анализа и обобщения исходной информации
- •Глава III
- •§ 1. Понятие системы
- •§ 2. Возможные представления и типы систем в геологии
- •§ 3. Структурные уровни промыслово-геологической системы
- •§ 4. Роль системного подхода при изучении залежей
- •Глава IV
- •§ 1. Залежь, месторождение
- •§ 2. Изучение структуры поверхностей залежи (кровли, подошвы)
- •§ 3. Изучение дизъюнктивных нарушений
- •§ 4. Изучение границ залежей, связанных с фациальной изменчивостью пластов и стратиграфическими несогласиями
- •§ 5. Изучение положения водонефтяных контактов в залежах с подошвенной водой
- •Коллекторы: 1 - предельно нефтенасыщенный, 2 - водонасыщенный; 3 - внк
- •Глава V
- •§ 1. Факторы, определяющие внутреннее строение залежей
- •§ 2. Расчленение продуктивной части разреза скважины
- •§ 3. Емкостные свойства пород-коллекторов
- •§ 4. Нефте-, газо-, водонасыщенность пород-коллекторов
- •§ 5. Фильтрационные свойства пород-коллекторов
- •§ 6. Сравнительные характеристики терригенных и карбонатных коллекторов
- •§ 7. Геологическая неоднородность нефтегазоносных пластов
- •Кровля и подошва: 1 – пласта, 2 – прослоя, 3 – коллектор, 4 – неколлектор; а – в – индексы пластов-коллекторов.
- •§ 8. Детальная корреляция разрезов скважин
- •Порода: 1 — коллекторы, 2 — неколлекторы; а—в — индексы пластов
- •Шифр кривых — значения Тпр
- •Глава VI
- •§ 1. Физическое состояние нефти и газа в условиях залежей
- •§ 2. Пластовые нефти
- •§ 3. Пластовые газы, конденсаты, газогидраты
- •§ 4. Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений
- •Глава VII энергетическая характеристика залежей нефти и газа
- •§ 1. Начальное пластовое давление
- •§ 2. Температура в недрах нефтяных и газовых месторождений
- •Р ис. 49. Геолого-геотермический разрез скважины (по в.А. Луткову): а, б, в, г — литолого-стра-тиграфические пачки пород
- •§ 3. Природные режимы залежей нефти и газа
- •Условные обозначения см. На рис. 52
- •Глава VIII
- •§ 1. Понятие "запасы углеводородов"
- •§ 2. Граничные значения свойств нефтегазонасыщенных пород
- •§ 3. Коэффициенты извлечения нефти, газа, конденсата
- •Глава IX
- •§ 1. Системы разработки; геологические данные для их проектирования
- •§ 2. Системы разработки нефтяных и газонефтяных залежей при естественных режимах и геологические условия их применения
- •Контуры нефтеносности: 1 — внешний, 2 — внутренний; 3 — добывающие скважины
- •Доли нефти, %, добывамой за счет внедрения воды и газа
- •§ 3. Традиционный метод заводнения нефтяных пластов в разных геологических условиях
- •§ 4. Нетрадиционные методы разработки нефтяных залежей и геологические условия их применения
- •§ 5. Особенности разработки газовых и газоконденсатных залежей и влияние на нее геологических условий
- •Глава X
- •§ 1. Выделение эксплуатационных объектов
- •§ 2. Геологическое обоснование выбора вида заводнения
- •Контуры нефтеносности: 1 — внешний, 2 — внутренний; скважины: 3 — нагнетательные, 4 — добывающие
- •Условные обозначения см. На рис. 63
- •Условные обозначения см. На рис. 63
- •Зоны с толщиной и коллекторекими свойствами пласта: 1 — высокими, 2 — низкими; остальные условные обозначения см. На рис. 63
- •§ 3. Сетка скважин нефтяного эксплуатационного объекта
- •— Дизъюнктивное нарушение; контуры нефтеносности:
- •— Внешний, 3 — внутренний; 4 — добывающие; скважины: I, II, III, IV — ряды скважин
- •§ 4. Градиент давления в эксплуатационном объекте
- •Глава XI
- •§ 1. Фонд скважин различного назначения
- •§ 2. Скважины с разной очередностью бурения
- •§ 3. Учет изменений фонда скважин
- •Глава XII
- •§ 1. Динамика добычи нефти, газа, попутной воды из эксплуатационных объектов при вытеснении нефти водой
- •Эксплуатационные объекты, завершаемые разработкой, с продуктивностью: 1 — небольшой и средней, 2 — высокой
- •§ 2. Геолого-промысловый контроль за добычей нефти, газа, обводненностью продукции, закачкой воды
- •Глава XIII контроль пластового давления и температуры
- •§ 1. Пластовое и забойное давление при разработке залежей
- •§ 2. Карты изобар
- •§ 3. Перепады давления в пласте при добыче нефти и газа. Комплексные показатели фильтрационной характеристики пластов
- •§ 4. Получение данных о пластовом и забойном давлении
- •§ 5. Контроль температуры пластов в скважинах
- •Глава XIV контроль охвата эксплуатационного объекта процессом вытеснения
- •§ 1. Коэффициент охвата вытеснением и его определение
- •§ 2. Исходные данные для построения карты охвата вытеснением однопластового объекта
- •§ 3. Исходные данные для построения карт охвата вытеснением многопластового объекта
- •Условные обозначения см. На рис. 100
- •Глава XV контроль внедрения нагнетаемой воды в продуктивные пласты
- •§ 1. Вытеснение нефти водой в разных геолого-физических условиях
- •Условные обозначения см. На рис. 105
- •§ 2. Контроль заводнения продуктивных пластов
- •Глава XVI
- •§ 1. Основные цели регулирования разработки
- •§ 2. Принципы регулирования разработки
- •§ 3. Методы регулирования без существенного изменения принятой системы разработки
- •§ 4. Методы регулирования, связанные с совершенствованием или изменением систем разработки
- •Глава XVII
- •§ 1. Общие положения
- •§ 2. Охрана недр при бурении скважин
- •§ 3. Охрана недр при разработке залежей углеводородов
- •§ 4. Охрана окружающей природной среды
- •Глава XVIII
— Дизъюнктивное нарушение; контуры нефтеносности:
— Внешний, 3 — внутренний; 4 — добывающие; скважины: I, II, III, IV — ряды скважин
При линейном расположении скважин по постоянству расстояний между скважинами различают сетки с постоянными расстояниями, когда повсеместно сохраняются расстояния между рядами и между скважинами в рядах, и сетки с уплотнением к центру площади, когда названные расстояния сокращаются в этом направлении. Чаще проектируют сетку первого вида. Постепенное уменьшение расстояний между рядами и между скважинами в рядах основной сетки может быть предусмотрено при резком увеличении нефтенасыщенной толщины пластов к центру залежи (площади). Такое явление характерно, например, для водонефтяных залежей, имеющих значительную высоту. В некоторых случаях, когда точно известно, что линия стягивания контуров совпадает с местоположением внутреннего (центрального) ряда, уже при определении основного фонда скважины в этом ряду располагают более плотно, чем во внешних рядах.
На объектах платформенного типа с большой площадью нефтеносности на разных их участках может быть принято различное размещение скважин, например в чисто нефтяной зоне — рядами, в водонефтяной или подгазовой — по равномерной сетке.
По форме равномерные сетки скважин основного фонда подразделяются на треугольную и квадратную (рис. 72). Треугольную сетку применяют при равномерном размещении скважин рядами, т.е. при разрезании залежей на блоки, а также при семиточечном площадном заводнении (см. рис. 67, ,). Квадратную сетку проектируют при пятиточечном, девятиточечном (см. рис. 67, 6, „) и часто при избирательном заводнении (см. рис. 68).
Скважины в равномерно-переменных сетках располагают в шахматном порядке для обеспечения более равномерного перемещения контуров нефтеносности при разработке залежей.
К
важнейшим показателям сетки основного
фонда скважин
относится ее плотность,
которая
характеризуется расстояниями
в (м) между скважинами и между рядами, а
также удельной
—
на одну скважину (га/скв.).
При
равномерных сетках расстояния между
скважинами одинаковые
—
,
при этом площадь квадратной сетки
,
при треугольной -
.
Равномерно-переменные
сетки (см. рис. 70) характеризуются
следующими расстояниями:
— расстояние между добывающими
скважинами в рядах;
— расстояние между рядами
добывающих скважин;
— расстояние между рядом
нагнетательных скважин и первым (внешним)
рядом добывающих
скважин;
— расстояние между нагнетательными
скважинами в рядах. В случаях, когда
расстояния между
добывающими и нагнетательными скважинами
одинаковы, что
бывает очень часто, сетка характеризуется
тремя расстояниями:
(например, 500x600x700 м).
Очень часто дают характеристику плотности сетки добывающих скважин, указывая расстояние между рядами добывающих скважин и между скважинами в рядах.
Выбранную для конкретного объекта с учетом всех факторов плотность сетки называют оптимальной. На основании опыта разработки нефтяных залежей установлено, что для обеспечения при вытеснении нефти водой возможно более высокой нефтеотдачи на объектах с менее благоприятной геолого-промысловой характеристикой необходимо применять более плотные сетки основного фонда скважин. В разных геологических условиях применены следующие плотности основной сетки добывающих скважин.
Рис. 72. Формы равномерных сеток скважин.
Сетки скважин: а — квадратная, б — треугольная; 1 — расстояние между скважинами
Сетки добывающих скважин плотностью 60 — 40 га/скв. (от 700x800 до 600x700 м) — для единичных залежей с особо благоприятной характеристикой: с очень низкой относительной вязкостью нефти (менее 1), с достаточно высокой проницаемостью монолитного пласта, особенно при трещинном типе карбонатных коллекторов и массивном строении залежей.
Сетки добывающих скважин плотностью 30 — 36 га/скв. (от 600x650 до 500x600 м) — для залежей пластового типа с благоприятной характеристикой: с низкой относительной вязкостью пластовой нефти (до 2 — 3), с проницаемостью коллекторов более 0,4 — 0,5 мкм2, при сравнительно однородном строении эксплуатационного объекта.
Сетки добывающих скважин или нагнетательных и добывающих вместе в зависимости от разновидности заводнения плотностью 20 —25 га/скв. (от 500x550 до 400x400 м) — для залежей нефти в геологически неоднородных пластах с пониженной проницаемостью при относительной вязкости нефти до 4 — 5, а также при повышенной относительной вязкости нефти (до 15 — 20) даже при высокой проницаемости пластов.
Сетки нагнетательных и добывающих скважин плотностью менее 16 га/скв. (менее 400x400 м) — для залежей с неоднородным строением или низкой проницаемостью пластов, а также для залежей с высокой относительной вязкостью нефти (более 15 — 20) и залежей, требующих ограничения отбора жидкости из скважин в связи с образованием конусов воды или газа, неустойчивостью пород-коллекторов против разрушения и т.д.
На практике для качественного сравнения плотности сетки скважин по разным объектам выделенные выше ориентировочно четыре группы сеток разной плотности основного фонда скважин условно называют соответственно: весьма редкие, редкие, средние, плотные.
На выбор плотности сетки скважин может существенно влиять глубина залежи. Из экономических соображений при прочих равных условиях для глубокозалегающих пластов целесообразными могут оказаться сетки, более разреженные по сравнению с сетками при небольших глубинах. В таких случаях разреженную сетку сочетают с более активной системой воздействия. Однако необходимо учитывать, что при разреженных сетках потери нефти в недрах возрастают, особенно по объектам с неблагоприятной геологической характеристикой.
Как уже отмечалось выше, в результате бурения скважин резервного фонда эксплуатационный объект оказывается разбуренным по неравномерной сетке, соответствующей неоднородности его строения.
Для оценки полной плотности сетки скважин применяются несколько показателей:
1) средняя плотность сетки всего фонда пробуренных скважин на объекте разработки
(X.I)
2) средняя плотность сетки добывающих скважин на объекте в целом
(V.2)
3) средняя плотность сетки всего фонда скважин в границах разбуривания объекта
(X.3)
4) средняя плотность сетки добывающих скважин в зоне отбора
(X.4)
В
приведенных выражениях использованы
следующие условные
обозначения:
—
площадь эксплуатационного объекта
(залежи) в начальных его границах;
— площадь в границах
разбуривания объекта;
— площадь зоны отбора,
определяемая при законтурном или
приконтурном заводнении
и при разрезании залежи в пределах
радиусов влияния добывающих
скважин внешних рядов;
— количество
пробуренных
добывающих скважин (основной фонд +
резервные);
— количество
пробуренных нагнетательных скважин
(основной фонд + резервные).
Среднюю
плотность сетки добывающих скважин в
зоне отбора
определяют лишь для систем разработки
с линейным
размещением скважин. Сравнение показателя
с плотностью
сетки основного фонда добывающих скважин
позволяет судить о степени уплотнения
сетки добывающих
скважин в результате бурения скважин
резервного фонда.
Показатели
плотности сетки
и
характеризуют
среднюю плотность сетки в начальных
границах эксплуатационного
объекта. Обычно некоторые части площади
объекта остаются неразбуренными
(периферийные части водонефтяных зон
залежи с малой нефтенасыщенной толщиной,
малопродуктивные
участки и др.). Значения
и
,
так
же как значения
и
близки, если разбурена почти
вся площадь объекта. Обычно
>
и
>
причем разница между ними тем значительнее,
чем больше неразбуренная часть площади.
Наряду с удельной площадью на одну скважину сетку скважин характеризуют удельными извлекаемыми запасами на одну скважину:
,
где
и
— удельные запасы на одну скважину
соответственно
при учете всех добывающих и нагнетательных
скважин и при учете
добывающих скважин;
— начальные
извлекаемые запасы нефти эксплуатационного
объекта.
Действующие в настоящее время системы разработки с заводнением характеризуются широким диапазоном значений в основном в пределах 30 — 300 тыс. т/скв. Этот показатель обычно тем больше, чем лучше фильтрационная характеристика объекта, позволяющая применять сетку меньшей плотности.
Все сказанное выше о сетках скважин нефтяных эксплуатационных объектов относится к системам разработки, с разбуриванием залежей вертикальными или наклонно направленными скважинами. В последние годы все более широкое применение находят горизонтальные скважины с длиной горизонтальных стволов, создаваемых в пределах продуктивного горизонта, до 500 —600 м. Строительство и эксплуатация таких скважин представляет ряд трудностей — затруднены перфорация, геофизические исследования, изоляция обводненных частей горизонта и др. Вместе с тем при удачной проводке горизонтальных скважин на ряде объектов их дебит может в 3 — 5 раз превышать дебит вертикальных скважин. Объектами, благоприятными для бурения горизонтальных скважин, могут быть залежи или их части с небольшой нефтенасыщенной толщиной пластов — низкопроницаемые неоднородные пласты малой толщины, зоны над водонефтяным или под газонефтяным контактом, залежи на площадях с затрудненными условиями разбуривания и т.д.
Горизонтальные скважины можно применять для разбуривания объекта в целом или в сочетании с вертикальными скважинами. При дальнейшем развитии этого направления решение вопросов о расположении горизонтальных скважин во многом будет базироваться на огромном опыте разработки залежей вертикальными скважинами.
