4.4. Расчет оптимальных значений депрессии на пласт

В последние годы различными исследователями и промысловыми инже­нерами отмечается эффективность разработки нефтяных месторождений при по­вышенных перепадах давления. Наибольший эффект от увеличения депрессии на пласт достигается при добыче высоковязких нефтей. Все это достаточно хо­рошо согласуется с приведенными выше теоретическими рассуждениями.

Однако следует отметить, что увеличение давления закачки воды в нефтя­ные пласты требует обеспечения нефтедобывающих предприятий насосами и другим оборудованием, способным для работы при высоких давлениях. Как правило, повышение давления закачки приводит к удорожанию процесса завод­нения нефтяных пластов. Поэтому нахождение оптимального значения перепада давления на пласт при добыче аномально вязких нефтей является задачей ком­плексной - технико-экономической.

Прирост добычи нефти &Q, происходящей за счет увеличения перепада давления и увеличения коэффициента продуктивности, можно рассчитать по

где К\ - коэффициент продуктивности скважины до увеличения перепада

давления; ^Ki ^K2 - относительные коэффициенты продуктивности скважины до и после увеличения перепада давления.

Зная ожидаемую дополнительную добычу нефти и затраты на осуществ­ление мероприятия, легко решить задачу по определению оптимального значе­ния депрессии на пласт при добыче аномально вязких нефтей.

5. Способы уменьшения аномалий вязкости нефти в залежи

Аномалии вязкости нефти в пласте приводят ко многим нежелательным по­следствиям. В неоднородных по проницаемости пластах из-за аномалии вязко­сти усиливаются различия подвижностей нефти на участках с разной проницае­мостью пород. В малопроницаемых породах градиент давления предельного разрушения структуры в нефти более высокий, чем в породах с большей прони­цаемостью. Из-за этого в малопроницаемых породах вязкость нефти в несколько раз выше, чем в высокопроницаемой породе при тех же градиентах давления.

Тиксотропное упрочнение структуры и сверханомалии вязкости еще более усиливает различия в подвижности нефти в высоко- и малопроницаемых поро­дах.

Зависимость подвижности нефти от градиента давления приводит к ряду осложнений при разработке залежи: уменьшается охват пласта вытеснением во­дой и, следовательно, уменьшается нефтеотдача - как безводная, так и полная, увеличивается обводненность добываемой нефти. При разработке залежей ано­мально вязкой нефти большое значение имеет предупреждение этих осложне­ний. Ниже рассматриваются некоторые способы снижения аномальной вязкости и уменьшение их влияния на фильтрацию нефти в пласте,

5.1. Увеличение градиентов давления в нефтяном пласте

Аномалии вязкости и подвижности нефти наблюдаются при фильтрации с градиентами давления ниже градиента давления предельного разрушения струк­туры. При более высоких градиентах давления аномально вязкая нефть ведет се­бя как ньютоновская жидкость и фильтруется она по закону Дарси, Поэтому разработку залежи аномально вязкой нефти целесообразно вести так, чтобы на значительной части пласта градиенты давления были выше градиентов предель­ного разрушения структуры.

Создание высоких градиентов давления в пласте достигается несколькими способами. Увеличение давления нагнетания воды в нагнетательных скважинах - наиболее распространенный способ обеспечения высоких градиентов давления в пласте. Он успешно используется на месторождениях Башкирии, Татарии, Куйбышевской и Тюменской областей и в других районах страны. Опыт увели­чения давления нагнетания воды показал, что при этом растет охват пласта за­воднением, профиль приемистости скважин становится более равномерным. Ус­тановлено, что существует наибольшее допустимое давление нагнетания для каждого пласта. Превышение его приводит к уменьшению охвата пласта завод­нением из-за прорывов воды вследствие расслоения пласта под действием высо­кого давления в призабойной зоне нагнетательных скважин. В этом случае про­исходит по существу гидравлический разрыв пласта с образованием узких кана­лов, по которым преимущественно двигается вода по пласту к эксплуатацион­ным скважинам. Эти скважины в результате расслоения быстро и сильно обвод­няются. Наибольшее допустимое давление нагнетания зависит от большого чис­ла трудно определимых факторов: от горного давления, прочности пород в рай-

оне нагнетательной скважины, степени естественной трещиноватости пород и т.д. Поэтому допустимое давление нагнетания определяют в каждой скважине опытным путем, добиваясь наиболее равномерного профиля приемистости на­гнетательной скважины.

Увеличение градиентов давления в пласте происходит в случае приближе-ним нагнетательных скважин к эксплуатационным. Для достижения этой цели часто бурят дополнительные нагнетательные скважины или переводят под на­гнетание воды эксплуатационные - на тех участках, где градиенты давления и пластовые давления оказываются низкими.

Перенос фронта нагнетания способствует повышению коэффициента неф­теотдачи продуктивного пласта. Это происходит, во-первых, из-за увеличения градиентов пластового давления в зонах проявления аномалий вязкости нефти; во-вторых, подключения ранее не работавших нефтенасыщенных пропластков; в-третьих, вследствие подключения в разработку участков продуктивного пла­ста, экранированных ранее от воздействия нагнетания зонами непроницаемых разностей пород. Основным требованием при этом является тщательный кон­троль за полнотой извлечения нефти на участке, остающемся за новой зоной на­гнетания.

С приближением нагнетания к зоне отбора непосредственно связан вопрос об эффективном пределе обводнения продукции скважин к моменту отключения их из работы.

В разработках ТатНИПИнефти рекомендовано для ряда площадей Ромаш-кинского месторождения эксплуатацию скважин осуществлять до 90% обводне­ния их продукции. Более глубокая отмывка каждой скважиной связанной с ней зоны дренирования ускоряет во времени возможность переноса в нее нагнета­ния, что в свою очередь интенсифицирует процесс разработки залежи нефти. Кроме того, в условиях прерывистых коллекторов глубокая промывка каждой скважиной своей зоны дренирования, часто не имеющей связи со скважинами последующих рядов, способствует повышению конечного коэффициента нефте­отдачи.

Очаговое заводнение можно рассматривать как частный случай переноса нагнетания, основным признаком которого является приближение нагнетания к зоне отбора и создание более высоких градиентов пластового давления в от­дельных зонах пласта. При переносе закачки на каком-то участке в обвод-нившиеся эксплуатационные скважины интенсификация отбора нефти из ука­занных зон производится после полного извлечения промышленных запасов первой полосы, непосредственно прилегающей на этом участке к линиям нагне­тания. При очаговом заводнении разработка первой полосы и интенсификация отбора запасов нефти из удаленных изолированных зон производятся одновре­менно, т. е. разработка последних во времени приближается.

При планировании организации очагового заводнения в зонах проявления аномалий вязкости нефти очень важно правильно выбрать скважину под закачку воды. От правильного решения зависит эффективность разработки участка, ве­личина дебита окружающих скважин, полнота извлечения нефти и технико-экономические показатели.

Специальные теоретические исследования и накопленный большой опыт разработки нефтяных месторождений показали, что при выборе скважин под очаговое заводнение необходимо придерживаться следующих основных прин­ципов:

Очаговые скважины должны быть расположены в зонах проявления ано­малий вязкости нефти или в так называемых застойных зонах.

В выбираемой под очаговое заводнение скважине должны быть вскрыты все пласты, содержащие на этом участке промышленную нефть и вскрытие в ок­ружающих эксплуатационных скважинах.

При организации очагового заводнения на двух соседних участках либо вблизи нагнетательного ряда очаговые скважины следует выбирать таким обра­зом, чтобы между двумя зонами нагнетания имелась бы как минимум одна экс­плуатационная скважина, так как при размещении нагнетательных скважин ря­дом они, работая в условиях интерференции, задавливают одна другую.

Снижение забойного давления эксплуатационных скважин может также рассматриваться как способ повышения перепада давления между зонами закач­ки и отбора и, следовательно, повышения градиентов давления,