Нафтового родовища

Як видно зі схеми, ряди водонагнітальних свердловим розрізають єдиний поклад на окремі ділянки (блоки) розробки.

Перевага блокових систем у наступному:

1. Відмова від розміщення водонагнітальних свердловин у законтурній зоні усуває ризик буріння свердловин у слабо вивченій на стадії розвідки родовища частині пласта.

2. Повніше використовується проявлення природних сил гідродинамічної області законтурної частини пласта.

3. Істотно скорочується площа, що підлягає впорядку­ванню об’єктами підтриманні пластового тиску.

4. Спрощується обслуговування системи підтримання пластового тиску (кущові насосні станції тощо)

5. Компактне, близьке розташування видобувних і водонагнітальних свердловин дозволяє оперативно вирішувати пи­тання регулювання розробки перерозподілом нагнітання води по рядах і свердловинах та відбору рідини в нафтовидобувних свердловинах.

Площове заводнення застосовується для розробки плас­тів з дуже низькою проникністю. За цією системою експлуатаційні і нагнітальні свердловини розміщаються за правиль­ними схемами чотири -, п’яти -, семи - і дев’яти точковими сис­темами.

Великий вплив на ефективність площового заводнення чинять однорідність пласта і запаси нафти, що припадають на одну свердловину, а також глибина залягання об’єкта розробки.

Лекція №31.

Технологія і техніка гідродинамічних методів

підвищення нафтовіддачі.

План.

1. Призначення і розвиток технології підвищення нафтовіддачі.

2. Циклічне заводнення.

3. Витіснення нафти газом високого тиску.

4. Заводнення вуглекислотою.

5. Витіснення нафти в процесі внутрішньо пластового горіння.

1. Вибір методу підвищення нафтовіддачі конкретного об’єкта розробки починається з вивчення геологічних умов. При цьому приділяється особлива увага властивостям пласто­вих нафт, тому що від них залежить вибір того чи іншого ме­тоду. Так, високов’язкі (більше 50... 100 мПа∙с) і високопарафінисті нафти доцільніше розробляти тепловими методами. Малов’язкі (до 10 мПа∙с) краще розробляти з застосуванням полімерного заводнення й інших фізико-хімічних методів. Поклади нафти з в'язкістю від 10 до 50... 100 мПа-с можна розробляти, використовуючи як фізико-хімічні, так і теплові методи.

Важливими параметрами у виборі методу є глибина за­лягання об’єкта розробки, його товщина і ступінь неоднорід­ності, хімічні і фізичні властивості рідин, що насичують плас­ти, теплофізичні характеристики пластів. Дуже істотний вплив на момент впровадження методу виявляє стан розробки покладу нафти.

Тому необхідне детальне вивчення особливостей розро­бки родовища, його режиму і вироблення запасів по ділянках і пропластках.

2. Метод ґрунтується на періодич­ній зміні режиму роботи покладу шляхом припинення і поно­влення закачки води і відбору, за рахунок чого повніше використовуються капілярні і гідродинамічні сили. Це сприяє проникненню води в зони пластів, раніше неохоплених впливом. Циклічне заводнення ефективне на родовищах, де засто­совується звичайне заводнення, особливо в гідрофільних ко­лекторах, які капілярно краще утримують воду, яка в них за­глибилась. У неоднорідних пластах ефективність циклічного заводнення вища, ніж звичайне заводнення Тому що за практичного впровадження циклічного заводнення частіше не вда­ється здійснити одночасне тимчасове припинення запомповування чи відбору в усіх свердловинах, то за циклічного завод­нення одночасно реалізується ідея підвищення нафтовіддачі зміною напрямку фільтраційних потоків.

Метод циклічного заводнення особливо ефективний у системах розробки, які поєднують підвищення тиску нагні­тання з періодичним зниженням пластового тиску нижче тис­ку насичення нафти газом у пластах з великою неоднорідніс­тю колектора.

3. Метод поля­гає у створенні в пласті облямівки з легких вуглеводнів на межі з нафтою, що забезпечує процес витіснення нафти, що змішується. Технологія розробки нафтових покладів ґрунтується на витісненні нафти рідинами, що змішуються з нею і газами. Вона з’явилася як результат удосконалення способів підтримання пластового тиску шляхом запомповування газоподіб­них агентів. Під час витіснення нафти газом деяка кількість нафти затримується в порах колектора капілярними силами. Вишукування, спрямовані на підвищення ефективності техно­логії запомпонування газу, призвели до виникнення ідеї змі­шуваного витіснення, коли між рідиною, що витісняє, і ріди­ною, що витісняється, не виникає капілярних ефектів. Відбу­вається екстракція нафти агентом, що витісняє.

Стосовно до різню, пластових систем розроблені її апро­бовані такі технологічні схеми підвищення нафтовіддачі 1) запомповування газу високого тиску; 2) витіснення нафти збагаченим газом; 3) витіснення нафти облямівкою з вуглеводневих рідин з подальшим просуванням її шляхом нагнітання сухого газу.

Встановлено, що взаємна зміщуваність нафти і газу без попереднього збагачення газу важкими вуглеводнями може відбуватися за рахунок високого тиску (Р=15 МПа і вище), тому режим газу високого тиску придатний для глибоко залеглих покладів нафти (понад 1500 м). Обсяг облямівки вуглеводневого розчинника може складати 2...5% обсягу пор пласта і визначається з розрахунку технологічних параметрів проце­су. Під час запомповування газу в похило залеглий пласт спо­стерігається нерівномірність процесу витіснення, зумовлена гравітаційним поділом нафти і газу. Тому кращими об’єктами для запомповування газу високого тиску є пласти з великими кутами залягання, рифові і куполоподібні поклади. Запомпо­вування газу високого тиску проводять у пласти з низькою проникністю, де процес заводнення з техніко-економічних причин неефективний. Негативний вплив на ефективність процесу робить неоднорідність пластів (особливо пропласткова неоднорідність).

4. Метод ґрунтується на тому, що двоокис вуглецю СО₂, розчиняючись в нафті, збіль­шує її об'єм і зменшує в’язкість, а з іншого боку, розчиняю­чись у воді, підвищує її в'язкість. Таким чином розчинення СО₂ у нафті і воді зумовлює вирівнювання рухомостей нафти і води, що створює передумови до одержан­ня більшої нафтовіддачі, як за рахунок збільшення коефіцієн­та витіснення, так і коефіцієнта охоплення. Протипоказаннями до застосування методу є висока мінералізація пластової води й особливо наявність солей кальцію. Крім того, не рекоменду­ється застосування вуглекислоти в пластах, нафти яких міс­тять багато асфальтосмолистих компонентів. За взаємодії ву­глекислоті з солями кальцію і асфальтосмолистими речови­нами випадає твердий осад, здатний закупорити пори пласта.

Двоокис вуглецю подають у пласт за такими технологіч­ними схемами: а) у вигляді водного розчину заданої концент­рації─карбонізована вода; б) як разову облямівку реагенту, що просувається по пласту карбонізованою чи звичайною во­дою; в) як почергові облямівки двоокису вуглецю, які просу­ваються по пласту запомпованою водою.

5. Суть методу внутрішньо пластового горіння в процесі розробки покладів нафти зводиться до утворення і перемі­щення по пласту високотемпературної зони порівняно неве­ликих розмірів, у якій тепло генерується в результаті екзотер­мічних реакцій між часиною нафти, яка міститься в пласті, і киснем, який знаходиться в повітрі, що нагнітається. Механізм витіснення нафти із пласта є наслідком підтримки і пере­міщення по пласту зазначеної високотемпературної зони.

Процес внутрішньо пластового горіння можна розділите на два види.

За напрямком руху високотемпературної зони (горін­ня) і окислювача: а) прямоплинний процес внутрішньо пластового горіння й окислювача збігаються; б) протиплинний процес, коли зона горіння рухається назустріч потоку окислювача.

За джерелом палива для підтримки окисних реакцій у пласті (горіння): а) процес внутрішньо пластового горіння без введення в пласт додаткового палива (тільки з нафти, що зна­ходиться в пласті); б) процес внутрішньо пластового горіння з введенням у пласт додаткового палива.

На сьогодні найбільш вивчений і знайшов широке засто­сування на нафтових родовищах прямоплинний процес внутрішньо пластового горіння без введення в пласт додаткового палива.

Рисунок 31.1

1─випалена зона;

2─нафтонасичена зона;

3─зона фронту горіння;

4─зона коксоутворення;

5─зона конденсації парів води і нафти;

6─зона рідкого конденсату;

7─зона підвищеної нафтонасиченості;

8─зона нафти з початковою нафтонасиченості.

Лекція №32.

Доцільність робіт по обмеженню водоприпливів.