3.4. Режимы работы газовых залежей
Режим работы газовой залежи также определяется как доминирующая форма энергии, обусловливающая приток газа к скважинам. В зависимости от активности подошвенных и законтурных вод при отборе газа проявляется либо газовый, либо водонапорный режим. Практика разработки свидетельствует о том, что чисто газовый режим проявляется относительно редко. Как правило, по мере снижения давления в продуктивном пласте в него внедряется вода.
Газовый режим. Газовым называют режим разработки, при котором пластовые флюиды поступают в добывающие скважины под воздействием энергии сжатого природного газа. Краевые воды в залежь не внедряются вообще или внедряются в количестве, не влияющем на характер снижения давления.
Водонапорный режим. Основным источником пластовой энергии является напор краевых или подошвенных вод. При этом режиме внедрение вод поддерживает пластовое давление, замедляет темп его снижения и тем существеннее, чем интенсивнее внедряется вода. По сравнению с газовым режимом, в данных условиях среднее давление в залежи при одинаковых суммарных отборах газа будет выше (рис. 3.2).
Разработка газоконденсатных месторождений несколько отличается от процесса разработки чисто газовых месторождений. При разработке газоконденсатных месторождений на режиме истощения, который сопровождается снижением пластового давления по мере отбора газа, происходит выпадение конденсата. Пластовые потери конденсата могут превышать 70 % запасов углеводородов С5+. Насыщение пор пласта жидким конденсатом приводит к увеличению фильтрационных сопротивлений, а значит и к увеличению потерь давления при движении газа в пласте. Жидкой фазой, в основном, насыщается призабойная зона. Разработку газоконденсатных месторождений на естественных режимах пласта называют разработкой на истощение. Для увеличения добычи конденсата и компенсации снижения пластового давления следует применять искусственные режимы разработки газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления. Давление можно поддерживать путем закачки в пласт сухого газа, воды и других агентов.
52
Рис. 3.2. Зависимость изменения пластового давления в залежи от суммарного отбора газа:
1 – газовый режим; 2 – водонапорный режим; Р – средневзвешенное пластовое давление;
z – коэффициент сверхсжимаемости газа; ΣVг – суммарный отбор газа
3.5. Системы разработки месторождений
Совокупность мероприятий, при помощи которых можно воздействовать на процесс разработки залежи и управлять этим процессом, называют системой разработки залежи. Итак, система разработки месторождения – это совокупность взаимосвязанных инженерных решений, определяющих объекты разработки; последовательность и темп их разбуривания и обустройства; методы воздействия на пласты с целью извлечения из них нефти и газа; число, соотношение и расположение нагнетательных и добывающих скважин; число резервных скважин, управление разработкой месторождения, охрану недр и окружающей среды. Построить систему разработки месторождения – означает найти и осуществить указанную выше совокупность инженерных решений.
Система разработки залежи, предусмотренная проектом, может изменяться по мере ее выработки и получения дополнительной информации о свойствах и строении продуктивных пластов. Под регулированием системы разработки
53
залежи понимается комплекс оперативных мероприятий, улучшающих эту систему. К этим мероприятиям могут относиться:
бурение новых скважин (добывающих и нагнетательных);
массовое изменение условий работы скважин (перевод их с фонтанного на механизированный способ эксплуатации).
Наиболее существенными факторами, характеризующими систему разработки залежи, являются схема расположения скважин и методы воздействия на продуктивный пласт.
При разработке месторождений скважины обычно располагаются или рядами (батареями), или равномерно (по какой-нибудь правильной геометрической сетке), или бессистемно (с геометрической точки зрения). Широко распространены схемы батарейного размещения скважин, когда ряды располагаются параллельно начальным контурам нефтеносности или газоносности.
Рядные схемы размещения скважин чаще применяют в случаях, когда выработка запасов осуществляется за счет вытеснения углеводородов водой или газом.
Правильные геометрические сетки скважин применяются для разработки однородных массивных залежей. Геометрически неправильные схемы расположения скважин получаются в результате различных мероприятий по регулированию разработки. Такие схемы размещения скважин часто используются при разработке газовых залежей. Обычно добывающие газовые скважины размещаются относительно равномерно в наиболее высоких участках залежи.
Применяют следующую классификацию систем разработки:
системы разработки при отсутствии воздействия на пласты;
системы разработки с воздействием на пласты.
Системы разработки нефтяных месторождений при отсутствии воздействия на пласты применяют редко, в основном при разработке сравнительно небольших по размерам месторождений с активной законтурной водой.
В процессе разработки нефтяных залежей на естественных режимах происходит истощение (уменьшение) пластовой энергии и, соответственно, уменьшение пластовых давлений. Для восполнения пластовой энергии применяют различные методы для поддержания пластового давления. Закачка воды в пласт – самый распространенный в мире метод поддержания пластового давления. Нагнетание газа в продуктивные пласты применяют на практике с целью повышения давления в имеющейся газовой шапке или искусственного ее создания в сводовой части пласта.
Разработка газовых и газоконденсатных месторождений с применением методов поддержания пластового давления – явление достаточно редкое.
54