4.4. Особенности разработки нефтяных залежей с газовой шапкой (нефтяных оторочек)
Углеводороды, содержащиеся в таких залежах, относят к трудноизвлекаемым запасам. При их разработке в режиме истощения выделяются три системы добычи углеводородов, которые отличаются очередностью извлечения из недр нефти, газа и конденсата:
1) опережающая отработка газонасыщенной зоны залежи при отставании разработки нефтенасыщенной зоны:
2) опережающая добыча нефти из нефтенасыщенной зоны при газонапорном режиме;
3) одновременная разработка газовой и нефтяной частей залежи.
Если залежь разрабатывается с целью опережения добычи газа, то создается градиент давления, направленный в сторону газовой залежи, который способствует перемещению нефти и ее рассеиванию в газонасыщенной части пласта, что приводит к потерям более 50 % углеводородов. Эта система крайне нерациональна.
При опережающей разработке нефтяной оторочки за счет вытеснения нефти газом и водой создаются более благоприятные условия для повышения нефтеотдачи. Но и в этом случае возможно искривление поверхности газонефтяного контакта, особенно в районе добывающих нефтяных скважин, что неизбежно приведет к прорыву газа с последующей блокировкой нефтенасыщенных интервалов.
Наиболее эффективна система при одновременном отборе нефти и газа, при которой ГНК остается в неизменном положении на начальной отметке. Объем добычи определяется из условия равновесного давления на ГНК.
К недостаткам этой системы можно отнести сложность регулирования отбора нефти и газа при недопущении перепада давления между нефте- и газонасыщенной частями.
При восполнении пластовой энергии применение законтурного заводнения эффективно при хорошей гидродинамической связи нефтяной залежи с законтурной областью. Технологические принципы в этом случае не отличаются от применяемых при разработке чисто нефтяных залежей. Однако необходимо поддерживать давление на уровне ниже первоначального, чтобы в законтурную область не уходила закачиваемая вода. Поэтому на первом этапе залежь разрабатывается в режиме расширения газовой шапки или в режиме истощения отбора нефти и газа. Затем осуществляется нагнетание воды и разработка нефтегазовой залежи ведется при неизменном объеме газовой шапки.
Для полноты извлечения углеводородов из недр наиболее целесообразно применять метод барьерного заводнения. Суть его заключается в создании водяного барьера в зоне ГНК нагнетанием воды в скважины, расположенные в непосредственной близости от внутреннего газоводяного контакта (рис.4.6). В этом случае газонефтяная залежь искусственно делится на два самостоятельных объекта, которые разрабатываются соответственно, как нефтяная и газовая залежи. К недостаткам барьерного заводнения можно отнести потери газа, защемленного при вытеснении его водяным валом.
4.5. Системы разработки многопластовых залежей
Если многопластовая залежь объединена в один ЭО, то системы разработки зависят от порядка ввода скважин в эксплуатацию и делятся на две основные группы: система одновременной разработки объектов; система последовательной разработки объектов.
Системы одновременной разработки ЭО могут осуществляться по нескольким вариантам.
Раздельная разработка предполагает, что каждый объект эксплуатируется самостоятельной сеткой скважин. Этот метод требует значительных капитальных затрат из-за большого числа скважин, но позволяет надежно контролировать и регулировать процессы разработки.
Совместная разработка осуществляется единой сеткой добывающих и нагнетательных скважин для нескольких нефтяных пластов, выделенных в единый ЭО. Это обеспечивает высокие уровни текущей добычи при заданном числе скважин, но не позволяет эффективно регулировать процессы разработки.
Совместно-раздельная разработка позволяет исключить недостатки первых двух вариантов за счет того, что добывающие скважины оборудуют установками для одновременно-раздельной добычи нефти (рис.4.7), а нагнетательные – для одновременно-раздельной закачки воды или флюидов в соответствующий эксплуатируемый пласт.
Разработка сверху вниз предполагает, что каждый нижележащий объект эксплуатируется после вышележащего. Она применялась в начальный период развития нефтедобывающей отрасли и в настоящее время считается нерациональной, вследствие увеличения объема бурения и повышения степени опасности нарушения охраны недр при разбуривании нижележащих объектов.
Разработка снизу вверх используется, когда объекты начинают эксплуатировать с нижнего опорного (базисного) объекта, а затем переходят на возвратные вышележащие объекты.
При наличии нескольких ЭО в качестве базисного выбирают наиболее изученные высокопродуктивные объекты, а в качестве возвратных – остальные объекты.
При проектировании разработки многопластовых месторождений наиболее высокие показатели могут быть достигнуты комбинациями вариантов перечисленных систем.