Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Орлов В.С. Проектирование и анализ разработки нефтяных месторождений при режимах вытеснения нефти водой

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.67 Mб
Скачать

В. С. О Р Л О В

ПР О Е К Т И Р О В А Н И Е И А Н А Л И З РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ

МЕ С Т О Р О Ж Д Е Н И Й .

ПРИ Р Е Ж И М А Х

ВЫТЕСНЕНИЯ

НЕФТИ В О Д О Й

ИЗДАТЕЛЬСТВО «H Е Д Р А» М о с к в а - 1 9 7 3

УДК 622.275/276

Гсс. публичная научно - -, ... - к а я

ЧИТА, ЗАЛА

Орлов В. С. Проектирование н анализ разработки нефтяных месторожде­ ний при режимах вытеснения нефти водой. М., «Недра», 1973. 320 с.

В

книге

излагается проектирование разработки нефтяных месторождений;

даны

методы

расчетов процесса обводнения однородных и неоднородных

плас­

тов без учета

и с учетом геометрии фильтрационного потока, методика

оцен­

ки технологических показателей разработки с учетом ввода скважин, метод рас­ чета вытеснения газированной жидкости водой за счет упругости законтурной области. Рассмотрены вопросы анализа разработки нефтяных месторождений.

Книга предназначена для инженерно-технических работников нефтяной про­ мышленности, может быть использована студентами и аспирантами нефтяных вузов.

Таблиц 16, иллюстраций 78. Список литературы 202.

0382—404

292—73

© издательство „ Н Е Д Р А " . 1973

043 (01) —73

 

 

П а м я т и матери — Орловой Елены Тимофеевны

посвящается

П Р Е Д И С Л О В И Е

Одним из в а ж н е й ш и х факторов, обеспечивших высокий темп

прироста добычи нефти, явилось применение

методов заводнения

при разработке нефтяных

месторождений, в

результате

которых

в последние годы, получено

более

80% общей

добычи

нефти по

С С С Р в целом. Эти методы

начали

применяться

в С С С Р

с 1946 г.

Предполагается, что методы заводнения будут одним из основных видов воздействия при разработке нефтяных месторождений и в течение б л и ж а й ш и х двух-трех десятилетий. Успешному развитию

нефтяной промышленности С С С Р в известной мере

способство­

вали исследования отраслевых и учебных нефтяных

институтов

методического и прикладного х а р а к т е р а в области

усовершенст­

вования методов разработки с заводнением и создания принци­ пиально новых методов.

К настоящему времени имеются существенные достижения в области усовершенствования методики проектирования и анализа разработки нефтяных месторождений с применением систем за­ воднения. П р о б л е м а эта комплексная . Комплексное решение за­ дач проектирования и анализа разработки нефтяных месторож­ дений стало в о з м о ж н ы м б л а г о д а р я развитию исследований в области промысловой геологии, подземной гидродинамики, техно­

логии и техники добычи нефти и отраслевой экономики.

Создание

науки

« Р а з р а б о т к а

нефтяных

месторождений»

неразрывно

связа­

но с

именами советских ученых: И. М. Губкина,

А. П.

Крылова,

И. М. Муравьева, Ф. А. Требина, M . М. Глоговского,

H . М. Ни ­

колаевского, П. Я. Полубариновой-Кочиной,

М.

Ф.

 

Мирчинка,

А. А. Трофимука, С. А. Христиановича, И. А. Чарного,

В. Н . Щ е л -

качева, П. М. Б е л а ш а , М. И. Максимова, В. С.

М е л и к - П а ш а е в а ,

Ф. И. Котяхова, М. М. Кусакова, В. Н . Д а х н о в а ,

В. И. Щурова,

Г. Л . Говоровой, В. П. Пилатовского, Ю . П. Борисова,

 

М. Д . Р о -

зенберга, В. Л . Д а н и л о в а , А. М. Пирвердяна, Н . С.

Пискунова,

М. Л . Сургучева, M . М. Саттарова и др .

 

 

 

 

 

Наиболее полно

методика

проектирования

и

анализа

разра ­

ботки нефтяных месторождений изложена в работах А. П ; -Кры­

лова и др . [93,

94, 95]. П р е д л а г а е м а я читателю книга

посвящена

исследованию

отдельных вопросов усовершенствования

методики

3

п р о е к т и р о в а н ия и анализа разработки месторождении

при режи ­

мах вытеснения нефти водой.

 

Из

комплексной проблемы « Р а з р а б о т к а нефтяных

месторож­

дений»

рассматриваются вопросы: последовательности

проектиро­

вания и выбора рациональной системы разработки; усовершенство­ вания методики расчетов технологических показателей при вытес- • нении газированной и негазированной нефти водой в условиях од­

нородного и неоднородного

пластов;

а н а л и з а разработки

(связан­

ного с оценкой параметров

пластов)

и

их

неоднородности; опре­

деления средних

пластовых

давлений;

построения карт

изобар и

их использования

при анализе разработки

нефтяны-х месторожде ­

ний. В книге не излагаются задачи детального геологического и технико-экономического обоснования систем разработки нефтяных

месторождений

в

 

процессе

проектирования

 

и

анализа

 

их

раз ­

работки . В связи с этим она и не является комплексной

моногра­

фией по проектированию и анализу разработки

нефтяных

место­

рождений .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О д н а к о рассмотренные в книге отдельные вопросы усовершен­

ствования

методики проектирования

 

и

анализа

разработки

при

р е ж и м а х вытеснения нефти водой могут быть использованы

при

проектировании

разработки

конкретных

месторождений.

Книга

м о ж е т

быть

полезной

т а к ж е студентам

 

и

аспирантам

нефтяных

вузов

по

специальности: « Р а з р а б о т к а

нефтяных

месторождений».

В

работе

над

книгой

использован

двадцатилетний

опыт и иссле­

д о в а н и я

автора

в

области

конкретного

проектирования

и

а н а л и з а

р а з р а б о т к и нефтяных

месторождений,

методических

исследований

в

этой

области

у

 

нас

в С С С Р

и

за

рубежом .

В

частности,

отра­

ж е н опыт

В Н И И

 

по

проектированию

и

анализу

разработки

неф­

тяных

 

месторождений: Д о л и н а ;

Каменный

 

лог, Ж и р н о е ,

Узень,

Ж е т ы б а й . Усть - Балык, Мегион,

Сангачалы - море и другие,

а т а к ж е

з а р у б е ж н ы х месторождений Индии и Китая, опыт

 

педагогической

работы в области разработки и эксплуатации нефтяных

месторож ­

дений

в

б. М Н И

им. И. М. Губкина

( М И Н Х и Г П ) ,

Университете

Д р у ж б ы народов

им. П. Л у м у м б ы

и аспирантуре

В Н И И .

 

 

 

Рассмотренные в книге задачи проектирования и анализа

раз ­

работки

нефтяных

месторождений

при

 

р е ж и м а х

вытеснения

неф­

ти

водой

решены

с

различной

степенью

 

полноты,

некоторые

з а д а ч и

д а н ы

в

порядке постановки,

иосят

дискуссионный

х а р а к ­

тер и требуют дополнительных исследований

д л я

 

окончательного

их

решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

книге

рассмотрен достаточно

широкий

 

круг

методических

вопросов проектирования и анализа разработки нефтяных место­ рождений .

Отдельные методические положения проиллюстрированы чис­

ленными

примерами разработки

конкретных

месторождений.

В процессе выполнения исследований, изложенных в данной

работе,

автор

консультировался

со

своими учителями — академи ­

ком А Н

С С С Р

Â. П. Крыловым,

докт. техн. наук

Ю . П. Борнсо-

4

в ь ш , докт. техн. наук М. Д . Розенбергом;

ряд

исследований

вы ­

полнен

под их руководством и при непосредственном их участии,

за что

автор в ы р а ж а е т им искреннюю

признательность.

 

 

Автор считает т а к ж е

необходимым

выразить

благодарность

своим

ученикам — аспирантам, товарищам

по работе:

Т. В. Анд­

реевой, В. А. Бочарову, Н. А. Авдонину, А. Я. Буйкису, H . Н. Егур-

цову,

Л . И. Егоровой,

Р. Б. Злотниковой,

Т.

В.

Козловой,

Л . И.

Кильдпбековой,

И. И. Р ы ж е н к о в у

и

Н. Д . Синявской,

принимавших участие в

обсуждении

отдельных

положений

рабо ­

ты и решении методических вопросов проектирования и анализа разработки нефтяных месторождений при р е ж и м а х вытеснения нефти водой.

Г л а в а I

ПО С Л Е Д О В А Т Е Л Ь Н О С ТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИВЫБОР СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й

§1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ДОКУМЕНТОВ

В настоящее время в связи с открытием больших

многопласто­

вых

месторождений

нефти

и

газа

в

новых районах

Сибири и

К а з а х с т а н а

возникает

ряд

вопросов,

связанных

с

проектирова­

нием и вводом в разработку

этих месторождении.

 

 

Темпы

развития

нефтяной

промышленности

страны требуют

несколько отличного по сравнению с

предыдущими

годами под­

хода

к проектированию

и

вводу Е

разработку

новых

нефтяных

месторождений, а

именно

необходимо

в значительной

степени

сократить сроки ввода месторождений в эксплуатацию и ускорить

проектирование разработки и выдачу проектно-сметной

докумен­

тации на обустройство.

 

 

 

 

 

 

Исходя из опыта разработки, установлен следующий

порядок

проектирования

и

содержание

основных

проектных документов:

1) проект промышленной разведки месторождения; 2) план

проб­

ной

эксплуатации;

3)

технологическая

схема разработки;

4)

про­

ект

разработки;

5)

принципиальная

технологическая

 

схема

р а з р а б о т к и .

 

 

 

 

 

 

 

 

Проект

промышленной

разведки

месторождения

 

 

П р о е к т разведки составляется предприятием, которое будет проводить эти работы, и у т в е р ж д а е т с я вышестоящей организа­ цией. К составлению проекта промышленной разведки по мере необходимости (крупные месторождения, новые районы и т. п.) привлекаются научно-исследовательские институты, которые затем будут проектировать разработку месторождения.

6

Р е з у л ь т а ты промышленной разведки месторождения

д о л ж н ы

быть

отражены

в отчете

по

подсчету

запасов нефти

и

газа.

В отчете нужно д а т ь оценку полученных материалов с точки

зре­

ния их достаточности д л я составления технологической

схемы

разработки .

 

 

 

 

 

 

 

В

проекте промышленной

разведки

месторождения

д о л ж е н

быть

предусмотрен

необходимый комплекс исследовательских

работ, обеспечивающий выполнение следующих задач .

 

 

1. Д е т а л ь н о

изучить

литолого-стратиграфический

разрез

месторождения,

положение

в

разрезе нефте-газо-водонасыщенных

пластов и условия залегания

продуктивных

горизонтов.

 

 

2.

Методами

промыслово-геофизических исследований

разве­

дочных скважин

и по

керну

установить нефтегазоносность

разреза

и определить коллекторские свойства и нефте-газонасыщенность пластов.

3.Определить границы, формы и размеры залежей, положение водо-нефтяных и газо-нефтяных контактов.

4.На основе сплошного отбора керна в продуктивных гори­ зонтах и соответствующих лабораторных исследований изучить коллекторские свойства пород (пористость, проницаемость, грану­ лометрический и вещественный состав пород), установить эффек­ тивную мощность продуктивных горизонтов и основные законо­

мерности

литологической изменчивости продуктивных

пластов.

5. Д л я

крупных нефтяных месторождений с целью

более точ­

ного подсчета запасов нефте- и газонасыщенность пород д о л ж н а

быть определена по керну, отобранному в специально

пробурен­

ных на безводных промывочных растворах скважинах .

 

6. Изучить физико-химические свойства нефти, газа и воды по

отдельным горизонтам в поверхностных и пластовых

условиях.

7. Изучить гидрогеологические и геотермические условия про­ дуктивных горизонтов, характеристику законтурной зоны и связь

законтурной

области с

з а л е ж а м и .

 

 

 

 

 

 

План

пробной

эксплуатации

 

 

 

П л а н составляется с учетом

данных опробования пробуренных

разведочных

скважин

и предварительной оценки запасов

нефти

д л я

ввода в

пробную

эксплуатацию нового

месторождения

(за­

л е ж и ) , которое

расположено в

недостаточно

изученном

районе и

по

которому

для

проектирования

разработки

необходимо

получить

дополнительные геолого-промысловые данные. В содержании пла­ на следует отразить: 1) задачи; 2) обоснование (при необходи­ мости) числа и расположения опережающих эксплуатационных (оценочных) скважин; 3) работы по опытной закачке воды или

испытанию других способов воздействия

на з а л е ж ь ; 4)

необходи­

мый комплекс геолого-промысловых и

геофизических

исследова­

ний. Н у ж н о ориентировочно определить

основные показатели экс­

плуатации з а л е ж и на опытный период.

 

 

7

Технологическая, схема разработки

Технологическая схема составляется для месторождения, зна ­ чительная сложность геологического строения которого не позво­

ляет окончательно обосновать по данным

разведки систему

р а з р а ­

ботки

и технико-экономические

показатели

 

эксплуатации

на

продолжительный

период, а

т а к ж е

для выделенных

на

 

крупном

месторождении

первоочередных

и

опытно-промышленных

 

участ­

ков. В технологической схеме

 

требуется:

1)

наметить

 

сетку

и

число

с к в а ж и н ;

2)

определить

 

необходимость

и

принципы

 

поддер­

ж а н и я давления;

3)

показать

изменение

технико-экономических

показателен разработки на срок до 10 лет; 4) наметить

 

порядок

разбуривания

объектов;

5)

обосновать

конструкцию

и

 

способ

эксплуатации

скважин;

6)

установить

необходимый

комплекс

исследований

с

целью контроля за разработкой

з а л е ж и .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проект

 

разработки

 

 

 

 

 

 

 

Проект составляется д л я

месторождения:

 

 

 

 

 

 

 

1) не введенного в разработку, со сравнительно простым гео ­

логическим строением

(по

данным

разведки

и

пробной

 

эксплуа ­

тации) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

введенного

в

разработку

на

базе

технологической

 

схемы

(по м а т е р и а л а м

 

разведки

и

предшествующего

периода

 

 

р а з р а ­

ботки) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

проекте

необходимо:

1)

 

обосновать

число

и

расположение

скважин, систему

воздействия

 

на

з а л е ж ь ; 2)

рассчитать

 

измене­

ние технико-экономических показателей

по

годам

за

основной

период, по стадиям и за весь срок разработки; 3) уточнить

конеч­

ную

нефтеотдачу

п

комплекс

 

геолого-промысловых

исследований

по контролю за разработкой; 4) наметить мероприятия по регули­

рованию процесса эксплуатации;

5) определить

последователь ­

ность бурения скважин, их конструкцию

и

способы

эксплуатации;

6) обосновать резервный фонд с к в а ж и н

и у к а з а т ь

местоположе ­

ние возможно большей части его.

 

 

 

 

 

Принципиальная

технологическая

схема

разработки

 

П р и н ц и п и а л ь н а я

схема д о л ж н а

составляться

на

первой

стадии

проектирования разработки

крупного

месторождения

(много­

пластового или весьма большой п л о щ а д ь ю

нефтеносности).

 

В принципиальной схеме

для

з а л е ж е й

(горизонтов) или пло­

щадей, подготовленных к промышленной эксплуатации, проекти­

рование

осуществляется

на уровне технологической

схемы

или

проекта;

д л я

менее изученных — соображения

об их

добывных

возможностях,

предполагаемой

системе

воздействия,

числе

экс ­

плуатационных и нагнетательных скважин . С

учетом этого опре­

деляется

перспективный

план

развития

добычи нефти

и газа и

8

другие

технико-экономические показатели разработки

месторож­

дения

в целом.

 

Д л я

сокращения сроков подготовки месторождений

к разра ­

ботке при составлении планов пробной эксплуатации, технологи­ ческих схем и проектов разработки д о л ж н ы выполняться следую­ щие условия.

1. В разделах, характеризующих геологическое строение и предшествующий период эксплуатации месторождения, приводить

только те

данные, которые необходимы

для обоснования систем

разработки, с изложением этих данных

в обобщенном

виде.

2.

Д л я

технико-экономического

анализа отбирать

минималь ­

ное

число

вариантов разработки,

существенно различающихся

плотностью сетки, системами воздействия или другими

принципи­

альны ми

положениями .

 

 

 

3.Пользоваться апробированными методами проектирования . Результаты исследования по созданию новых или совершенство­ ванию применяемых методов проектирования излагать в самостоя­ тельных отчетах.

4.Технологические схемы и проекты разработки составлять на

базе геологических

запасов нефти

и газа,

утвержденных Г К З

С С С Р

или принятых

Министерством

нефтяной

промышленности.

5.

В технологических схемах использовать

значения к о э ф ф и ­

циентов нефтеотдачи, принятые в балансе запасов полезных иско­

паемых:

уточнять

коэффициенты

нефтеотдачи

в

проекте

р а з р а ­

ботки с учетом данных предшествующего

периода

разработки .

Однако, на наш взгляд [31], основным

 

и принципиальным

до­

кументом, определяющим все основные показатели

системы

раз ­

работки

многопластового

месторождения,

 

является

Генеральная

технологическая

схема

разработки,

роль

 

которой

для современ­

ного уровня развития нефтяной промышленности, особенно в

но­

вых районах Сибири

и

Казахстана,

еще

более

возрастает.

 

 

В Генсхеме решаются основные вопросы

разработки

много­

пластового месторождения

в следующей

последовательности.

 

1. Н а

основании

геолого-промыслового

изучения

многопласто­

вого месторождения

намечаются

различные

варианты

воздействия,

в частности, законтурное и внутриконтурное заводнение вплоть до­

предельного

случая — площадного

заводнения

и

различных

в а ­

риантов

- выделения

эксплуатационных

объектов;

р а з д е л ь н а я

эксплуатация

каждого

горизонта

самостоятельными

сетками

скважин;

различные

сочетания объединения нескольких горизон­

тов д л я

нескольких

сеток

скважин,

вплоть

до

эксплуатации

всех

рассматриваемых горизонтов одной сеткой скважин .

 

 

2. Оцениваются

добывные возможности

по

предполагаемым

в а р и а н т а м выделения эксплуатационных объектов при различных числе эксплуатационных и нагнетательных . с к в а ж и н и схемах воздействия, включая варианты интенсификации процесса разра ­ ботки в результате повышения перепадов давления . При этом по-

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ