§ 2. Принципы регулирования разработки

Под принципом регулирования разработки понимают главную направленность мероприятий по управле­нию процессом дренирования залежи. Разным геолого-физическим условиям отвечают свои принципы регулирования.

На нефтяных месторождениях в однопластовых объектах, характеризующихся однородным строением по площади и малой вязкостью нефти, разработка которых ведется на природном водонапорном режиме с законтурным или приконтурным заводнением или с разрезанием на широкие по­лосы (до 4 км), может быть принят принцип равномерного перемещения контуров нефтеносности или фронта закачива­емой воды к центральному стягивающему ряду (рис. 118). Ре­ализация этого принципа в указанных геологических услови­ях возможна, поскольку нагнетательные скважины характе­ризуются примерно одинаковой приемистостью, а добываю­щие скважины - близкими дебитами. Равномерное переме­щение контуров нефтеносности обеспечивает минимальные потери нефти в пласте на линиях стягивания контуров. Эти потери в других геологических условиях, когда невозможно обеспечить равномерное перемещение контуров, могут быть значительными.

Рис. 118. Равномерное стягивание контура нефтеносности в однопластовом однородном объекте.

Контуры нефтеносности: 1- начальный, 2 – текущий; скважины: 3 – нагнетательные, 4 - добывающие

В однопластовом объекте маловязкой нефти с закономер­ной зональной микронеоднородностью пласта, разрабатыва­емом с теми лее методами воздействия, принцип равномерно­го стягивания контуров нефтеносности и фронта закачивае­мой воды не может быть реализован. Это обусловлено рез­ким различием приемистости нагнетательных скважин и дебитов добывающих скважин, расположенных в зонах высо­кой и низкой проницаемости пласта. Выравнивание дебитов и приемистости во всех скважинах - задача нереальная, так как повысить дебиты и приемистость скважин, расположен­ных в малопродуктивных зонах, до их уровня в высокопродуктивных зонах технически невозможно, а ограничение их в скважинах высокопродуктивных зон приведет к общему снижению добычи по залежи и удлинит сроки разработки. Поэтому в указанных геологических условиях может быть целесообразным принцип ускоренной выработки более про­дуктивных зон залежи. Ускоренное продвижение контуров нефтеносности (при законтурном или приконтурном завод­нении) или фронта закачиваемой воды (при внутриконтурном заводнении) обеспечивает опережающую выработку и запол­нение более продуктивных зон пласта, т.е. "естественное" разрезание залежи контурной или закачиваемой водой на отдельные блоки с низкой проницаемостью (рис. 119). При реализации этого принципа "естественное" разрезание фор­сируется путем увеличения приемистости нагнетательных скважин и отбора жидкости из добывающих скважин, рас­положенных в высокопродуктивных зонах. В последующем в заводненных зонах часть выполнивших свое назначение до­бывающих скважин переводится под нагнетание воды для повышения темпов выработки запасов из малопродуктивных зон залежи путем усиления воздействия на них.

Рис. 119. Нагнетание воды в пласт по линиям "естест­венного" разрезания залежи.

Скважины: 1 — первой оче­реди, 2 — второй очереди; остальные условные обозна­чения см. на рис. 118

Многопластовые объекты обычно разрабатываются с внутриконтурным заводнением. Наилучшим принципом регули­рования разработки таких объектов является принцип равноскоростной выработки всех пластов по разрезу при равномерном продвижении по ним контуров нефтеносности и фронта закачиваемой воды. Реализация этого принципа воз­можна лишь в том случае, если пласты объекта разработки имеют одинаковую продуктивность и относительно однород­ны по площади. Но такие условия в природе встречаются крайне редко. В большинстве случаев многопластовые объек­ты характеризуются существенной изменчивостью физичес­ких свойств в пределах всех или части пластов и различием в средних значениях свойств пластов.

При определении принципиального подхода к регулирова­нию разработки многопластовых объектов решающую роль играют особенности их строения и различия фильтрацион­ных свойств.

Нередко по разрезу многопластового объекта толщина и проницаемость пластов возрастают сверху вниз. В этих усло­виях применим принцип ускоренной выработки каждого ни­жележащего пласта по сравнению с вышележащим. При этом регулирование направлено на опережающую выработку ниж­него пласта при обеспечении возможно более полного вклю­чения в разработку верхних пластов, хотя и более низкими темпами. По мере заводнения нижний пласт выключают из разработки путем его отключения в добывающих, а затем и в нагнетательных скважинах. Подобным образом осуществля­ется опережающая выработка следующего вышележащего пласта. В конечном счете обеспечиваются темпы выработки пластов, уменьшающиеся снизу вверх.

Многие многопластовые объекты характеризуются тем, что слагающие их пласты высокой продуктивности располо­жены в верхней части объекта. В таких случаях может реализовываться принцип опережающей выработки наиболее продуктивного и содержащего основные запасы пласта неза­висимо от того, в какой части разреза объекта разработки он находится. Одновременно целью регулирования является максимально возможная интенсификация выработки других пластов. Это необходимо для того, чтобы к моменту обвод­нения основного пласта в нижних пластах осталось как мож­но меньше запасов, так как довыработка их будет происходить в усложненных условиях из-за недостаточной надежнос­ти применяемых методов изоляции верхних обводнившихся пластов объекта.

При резкой геологической неоднородности и примерной равноценности всех пластов объекта принципиальная направ­ленность регулирования заключается в возможно более пол­ном вовлечении в работу всех пластов при максимальном уменьшении различий в темпах их выработки.

При массивном строении залежей с большим этажом неф­теносности, когда при разработке происходит подъем ВНК, целесообразен принцип регулирования разработки, предусма­тривающий обеспечение относительно равномерного подъема ВНК по всей площади залежи. Осуществляют это путем изо­ляции (отключения) интервалов перфорации и последователь­ного переноса перфорации вверх по разрезу по мере подъе­ма ВНК (рис. 120), с установлением оптимальных режимов работы добывающих скважин.

При определении принципов регулирования разработки газонефтяных залежей исходят из того, что нефть вытесня­ется водой более полно, нежели газом за счет расширения газовой шапки. Поэтому в условиях природного активного напора контурных вод или приконтурного заводнения реали­зуют принцип регулирования разработки, предусматриваю­щий обеспечение неподвижности ГНК и возможно более равномерного подъема ВНК и продвижения контуров нефте­носности. Неподвижность ГНК обеспечивают, регулируя от­бор газа из газовой шапки таким образом, чтобы давление в газовой шапке все время оставалось равным пластовому дав­лению в нефтяной части залежи (излишний отбор газа приве­дет к подъему ГНК, т.е. к внедрению нефти в газовую шапку, причем значительную часть этой нефти впоследствии не уда­ется извлечь).

Рис. 120. Последовательный перенос интервалов перфорации при разработ­ке массивной залежи.

Коллекторы: 1 — нефтенасыщенные, 2 — водонасыщенные; 3 — интервалы перфорации; 4 — изолированные интервалы перфорации; I, II, III — после­довательные этапы перфорации

В условиях применения барьерного заводнения на га­зонефтяных залежах принципиальной направленностью ре­гулирования разработки является создание сплошного водя­ного барьера между нефте- и газонасыщенной частями пласта.

При разработке нефтегазовой залежи на газонапорном режиме (при вытеснении нефти газом за счет опускания ГНК), когда превалирующим видом энергии служит энергия расширяющегося газа газовой шапки, основная цель регули­рования заключается в рациональном использовании энергии газа. Осуществляют этот принцип путем регулирования отбо­ров жидкости, попутного газа и оптимального выбора интер­валов перфорации.

При определении принципиального подхода к регулирова­нию разработки газовой залежи исходят из природного ре­жима, при котором происходит ее эксплуатация. В условиях газонапорного режима основная задача регулирования заклю­чается в максимальном снижении непроизводительных по­терь давления в пласте. Для осуществления этого принципа выравнивают давление по объему залежи путем перераспре­деления отбора газа из залежи по отдельным добывающим скважинам.

При упругогазоводонапорном режиме работы газовой за­лежи регулирование разработки направлено на обеспечение равномерного подъема ГВК и продвижения контуров газо­носности, на уменьшение опережающего продвижения воды по более проницаемым прослоям. Реализация этого принципа заключается в воздействии на динамику обводнения скважин путем установления оптимальных уровней отбора по скважи­нам с учетом характера неоднородности пласта.

При вытеснении нефти водой на завершающей стадии разработки нефтяных залежей принципиальное значение приобретает регулирование для извлечения нефти, оставшей­ся в малопроницаемых прослоях пластов, в основном обводнившихся.