Методы контроля регулирования многопластового элемента

Считается, что оба вышеупомянутых принципа необоснованными, поскольку не учитываются  различие неоднородности пластов, свойства нефти, размеры залежей и другие факторы. При разработке многопластовых объектов необходимо  предусматривать опережающее заводнение залежей с меньшей проводимостью пластов или залежей с наиболее высокими запасами нефти. Если проводимость пластов в объекте отличается не более чем в 2—3 раза, то при помощи современных технических средств и технологических методов разработки (раздельное дифференцированное заводнение, разрезание залежей на блоки и др.) достигнуть опережающего  заводнения залежей с меньшей проводимостью пластов вполне возможно, конечно, если меры по регулированию темпа разработки отдельных залежей будут предприняты с самого начала совместной разработки. При выполнении этого условия регулирования, как показали исследования, показатели совместной разработки пластов будут даже лучше, более благоприятные, чем при раздельной разработке пластов, составляющих объект. При многократном отличии проводимостей пластов в объекте опережающее заводнение менее проницаемых пластов может оказаться недостижимым, но всегда будет целесообразной максимально возможная интенсификация их разработки. Необходимо допустить опережающее заводнение того из высокопроницаемых пластов в объекте, у которого наибольшие запасы нефти. Так как интенсификация разработки той или иной залежи в объекте требует капитальных затрат, целесообразность применения этого метода  регулирования должна обосновываться экономическим анализом  различных вариантов совместной разработки.

 

 

 

4. Средства регулирования совместной разработки пластов и их возможности

В условиях нерегулируемой совместной разработки различных по размеру залежей в объекте  с неоднородными свойствами пластов  заводнение каждой из них происходит разными темпами.  Продолжать разработку объекта при неизменных, естественных темпах истощения отдельных залежей  нецелесообразно по следующим  причинам.

1. Разработка отдельных  пластов (особенно с большими  запасами нефти) низкими темпами  равноценна консервации их, что  неэффективно, ибо открытые природные  ресурсы не приносят  должной  пользы.

2. Резкое отставание выработки  менее проницаемых пластов в объекте (особенно больших размеров) будет обусловливать резкое удлинение общего срока разработки объекта за счет периода раздельной доразработки отстающих пластов.

3. Поочередная выработка  и отключение пластов обусловливают  сокращение продуктивности (дебита) скважин и снижение предельно  целесообразной обводненности добываемой  продукции, а  следовательно, и нефтеотдачи.

Все эти последствия нерегулируемой совместной разработки не только нежелательны, но и недопустимы. Поэтому при  совместной разработке неоднородных пластов  в соответствии с  рекомендуемым  принципом регулирования возникает  необходимость в  изменении темпа, а главным образом в интенсификации разработки  отдельных менее продуктивных пластов в объекте и пластов  с  наибольшими запасами нефти.

В качестве средств интенсификации разработки отдельных  пластов в  объекте используются различные  мероприятия.

1. Повышение степени гидродинамического  совершенства  вскрытия этих пластов  в скважинах (дополнительная перфорация,  торпедирование, гидроразрыв, обработка  растворами и пр.).

2. Увеличение количества  эксплуатационных и нагнетательных  скважин в существующих рядах,  т. е. уплотнение сетки скважин. 

3. Приближение эксплуатационных  скважин к линии  нагнетания  или нагнетательных скважин к  линии отбора жидкости без  изменения схемы питания залежей. 

4. Повышение давления  на линии нагнетания или увеличение  перепадов давления между контуром  питания и зоной отбора.

5. Организация дополнительных  линий питания залежей —   разрезание крупных залежей дополнительными  рядами нагнетательных скважин  на блоки, т. е. изменение  схемы (условий) питания залежей.

Эти мероприятия по регулированию  совместной разработки требуют различных  капитальных затрат и обладают различными возможностями повышения темпа  разработки менее продуктивных пластов  в объекте.

1. Наименьшие затраты потребуются для повышения степени гидродинамического совершенства скважин, исключая гидроразрыв пласта. Общие затраты на неоднократный разрыв пласта в каждой скважине могут быть сопоставимы с затратами на ее бурение. Однако любой способ повышения гидродинамического совершенства скважин обладает весьма ограниченной возможностью повышения их дебитов, а следовательно, и темпа отбора жидкости из пластов. Поэтому данные мероприятия не могут служить действенным средством регулирования совместной разработки, но использовать их в порядке дополнительного средства будет целесообразно.
2. Повышать темп разработки менее проницаемых пластов за счет уплотнения сетки эксплуатационных или нагнетательных  скважин также нерадикально. Из теории взаимодействия скважин следует, что в условиях зонально однородного пласта увеличение числа скважин (уплотнение сетки) при достаточно  большом их количестве обусловливает при прочих одинаковых условиях несущественное увеличение отбора жидкости из пласта. Например, при увеличении числа гидродинамически несовершенных скважин вдвое (с 12 до 24) отбор жидкости повысится лишь на 12—15%, а при увеличении с 25 до 50 скважин — всего на 6—8% . Если же скважины гидродинамически совершенны, а их можно считать такими при эффективной кумулятивной перфорации, то повышение отбора жидкости из пласта с увеличением числа скважин будет еще меньшим. Следовательно, это весьма капиталоемкое мероприятие не может быть активным средством регулирования совместной  разработки неоднородных пластов.
3. Повышать темп разработки менее продуктивных пластов в объекте за счет приближения по ним  нагнетательных скважин к эксплуатационным. Путем приближения контура питания к зоне отбора жидкости можно довольно действенно регулировать темп разработки менее продуктивных пластов.
4. Повышение давления на линии нагнетания менее  продуктивных пластов при раздельном заводнении залежей объекта и вообще повышение перепада давления между контуром питания и зоной отбора для интенсификации их разработки может быть весьма  эффективным, особенно при внутриконтурном заводнении и небольшой глубине залегания пластов. При этом методе регулирования увеличение отбора жидкости из слабопродуктивных пластов будет пропорциональным увеличению общего перепада давления между контуром питания и зоной отбора и, как показывает опыт, может даже превышать рост перепада давления. Однако этот способ регулирования будет целесообразен до  обводнения скважин, вернее до выравнивания степени истощения менее продуктивных и более продуктивных пластов, затем лучше всего уменьшить перепады давления с тем, чтобы сократить расход воды по менее проницаемым пластам.
5. Наибольшими возможностями повышения темпа разработки слабопродуктивных пластов в объекте совместной разработки обладает метод «разрезания» больших залежей на блоки.

Таким образом, своевременным  применением комплекса  мероприятий  по регулированию совместной разработки —  дифференцированным, раздельным заводнением залежей в объекте, разрезанием их на блоки и повышением давления на линиях разрезания —  реально  можно обеспечить сильную интенсификацию и даже опережение заводнения менее продуктивных пластов и залежей с наибольшими запасами нефти.

 

 

5.Опыт разработки и регулирования процесса эксплуатации многопластовых объектов

Как показывает экономический  анализ, принцип регулирования совместной разработки, предусматривающий опережение заводнения залежей снизу вверх, приводит к пассивной разработке. Если в  течение 20 лет не целесообразно  выключать нижний пласт из  эксплуатации, то, соблюдая этот принцип, не требуется  никаких конкретных мероприятий  по регулированию разработки многопластового  объекта.

При сохранении установившихся темпов разработки отдельных пластов  и последовательном отключении их при целесообразной обводненности период разработки объекта согласно расчетам  растягивается еще на 85—90 лет. Кроме того, при последовательном выключении пластов из объекта за счет сокращения мощности его в эксплуатационных скважинах, как отмечалось, будут ухудшаться условия для достижения высокой нефтеотдачи каждого пласта и объекта в целом.

 

 

 

6.Совместимость и порядок  выбора объектов  совместной разработки

При выборе объектов совместной разработки многопластового месторождения  надо обязательно исходить из существующих средств контроля за динамикой притока жидкости по мощности объекта с разделением ее на фазы и возможностей современных методов регулирования процесса, т. е. возможностей изменения долевого участия отдельных пластов в текущей добыче нефти из объекта и нефтеотдаче. Совмещать разработку пластов можно только при обеспечении непрерывного контроля за динамикой притока жидкости по  мощности объекта и долей участия каждого пласта в текущей добыче нефти и нефтеотдаче. Иначе не может быть целенаправленного регулирования процесса, а следовательно, и эффективной совместной разработки.

Программы и методы контроля и регулирования должны определяться и обосновываться в начальной  стадии разработки объекта (при проектировании). При нерегулируемой разработке  многопластовых объектов конечные показатели менее эффективны, чем раздельная разработка пластов объекта, тогда  как при  соответствующем регулировании  совместной разработки неоднородных пластов  текущие и конечные показатели по объекту могут быть даже лучше, чем  при раздельной разработке этих пластов. В определенных  условиях совместная разработка пластов может способствовать  повышению конечной нефтеотдачи объекта в целом.

К основным, наиболее действенным  методам регулирования разработки многопластовых объектов относятся  дифференцированное, раздельное искусственное  заводнение залежей, «разрезание» их на блоки и повышение давления на линиях «разрезания». При  сочетании  этих методов можно радикально изменять темпы разработки отдельных залежей  в объекте.

Раздельное искусственное  заводнение пластов при разных схемах и давлениях нагнетания воды должно являться основным условием рациональной разработки многопластового объекта. Идя на  совмещение пластов в  фильтре эксплуатационных скважин, необходимо иметь возможность раздельно  воздействовать на пласты через  нагнетательные скважины, которых всегда нужно меньше, чем  эксплуатационных, при раздельной разработке. Только таким образом,  сэкономив средства на общем числе  скважин, можно обеспечить  необходимое  регулирование процесса и получить эффект от совмещения пластов в единый объект разработки.

Эффективность использования  капитальных вложений в  разработку и сокращение продолжительности  периода освоения нефтяных месторождений  определяются числом совместно разрабатываемых  продуктивных пластов. Однако рациональность разработки нефтяных месторождений  обусловлена рядом критериев, ограничивающих целесообразность объединения неоднородных пластов. В объект  разработки можно  объединять пласты со значительно различающимися гидропроводностью, неоднородностью, размерами залежей по  площади и запасам нефти.

Совмещать разработку пластов  целесообразно при технической  и технологической возможности  обеспечить опережающее заводнение залежей в объекте с меньшей проводимостью коллекторов или заводнение всех залежей с одинаковой скоростью.

Объект для совместной разработки следует выбирать, исходя  также из необходимости создания рациональных условий эксплуатации скважин. При этом необходимо обеспечить устойчивый режим  эксплуатации скважин, особенно в стадии их обводнения. Важно, чтобы совмещение пластов способствовало непрерывной и устойчивой работе эксплуатационных скважин.

Совмещение разработки пластов  независимо от возможностей регулирования  нецелесообразно, если гидропроводность пластов высокая, а совместная эксплуатация их вследствие невозможности обеспечить огромные отборы жидкости из скважин  обусловит  сокращение темпа разработки по сравнению с раздельной эксплуатацией.

Одним из важнейших способов регулирования многопластового эксплуатационного объекта является раздельная закачка. Она может осуществляться как через самостоятельные нагнетательные скважины на каждый пласт объекта, так и через скважины оборудованные для одновременно – раздельной закачкой. Простейшим оборудованием является пакер (устройство, предназначенное для разобщения двух зон ствола скважины и изоляции внутреннего пространства эксплуатационной колонны от воздействия скважинной среды. Пакер спускается в скважину в составе обсадной колонны и устанавливается в заданном интервале.) Иногда в одну скважину спускаются две или три колонны насосно-компрессорных труб, на которых устанавливаются асимметрические пакера. Иногда (Дацин, Китай) устанавливаются ограничительные штуцера, при давлении закачки, необходимой для наименее продуктивного пласта.  Другим эффективным методом регулирования разработки многопластового объекта является применение одновременно – раздельной эксплуатации (ОРЭ). Имеется  очень много различных конструкций для ОРЭ, наиболее простые из них для условий фонтанной эксплуатации отдельных пластов. Для условий насосной эксплуатации конструкции довольно сложные и в промысловых условиях часто выходят из строя. Высоконадежных конструкций до сих пор не создано ни у нас, ни за рубежом.  

 

 

 

 

 

7.Заключение 

Разработка многопластовых объектов значительно сложнее  раздельной разработки составляющих пластов. Осложнения  выражаются в крайней неустойчивости профиля притока жидкости по  мощности объекта вплоть до прекращения  поступления жидкости из отдельных  пластов и даже поглощения жидкости из скважин через некоторые интервалы  по мощности объекта. Неравномерность  поступления жидкости из пластов  в текущей добыче нефти и нефтеотдаче объекта может обусловить даже консервацию отдельных залежей. Исследованиями влияния различных физико-геологических и технологических факторов на показатели совместной разработки  пластов установлено, что показатели разработки многопластовых  объектов зависят не только от физико-геологических параметров пластов и свойств нефти, но и от размеров залежей, темпа разработки их, состояния и условий заводнения в период совместной эксплуатации.

Регулирование при совместной эксплуатации пластов должно обеспечить опережающее заводнение или максимально  возможную интенсификацию разработки менее продуктивных пластов в  объекте — пластов с меньшей  проводимостью. При невозможности  создать  опережающее заводнение менее продуктивных пластов целесообразно допустить опережение заводнения той залежи в более продуктивном пласте, запасы нефти которой наибольшие. Тогда показатели  разработки многопластового объекта могут быть эффективнее показателей раздельной разработки составляющих пластов.

Действенно и активно  регулировать разработку многопластовых объектов можно «разрезанием» залежей  на блоки в сочетании с  повышением давления на линиях нагнетания. Только при раздельном, дифференцированном заводнении всех залежей в объекте разработка многопластовых объектов может быть регулируемой и эффективной.

 

 

 

8. Литературные источники

1. Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений // Сургучев М.Л., Издательство: Недра, 1968.
2. Контроль за разработкой залежей нефти геофизическими методами // Орлинский Б. М., Издательство: Недра, 1976.
3. Крылов А.П. Научные основы разработки нефтяных месторождений// Издательство: Институт компьютерных исследований, 2004.
4. Газизов А.А. Увеличение нефтеотдачи неоднородных пластов на поздней стадии разработки // Издательство: М.: ООО «Недра-Бизнесцентр»2002.