Раздел второй

МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАЗДЕЛЬНОЙ ИЛИ СОВМЕСТНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ (МЕТОД ОБОСНОВАНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ В РАЗРЕЗЕ МНОГОПЛАСТОВЫХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ)

Глава 10. Выделение эксплуатационных объектов до создания научных основ разработки нефтяных месторождений

10.1. Вводные замечания

Решению вопросов методики и практики выделения эксплуата­ционных объектов посвятили свои работы многие исследователи: И. X. Абрикосов, И. Д. Амелин, К. Б. Аширов, В. В. Билибин, Н. Е. Быков, М. А. Жданов, М. М. Иванова, А. П. Крылов, Б. М. Листенгартеи, М. И. Максимов, М. Ф. Мирчинк, Н. М. Ни­колаевский, Г. П. Ованесов, М. М. Саттаров, В. В. Стасенков, С. А. Султанов, Э. М. Халимов, В. Н. Щелкачев и др. [7, 22, 26, 28, 34]. Обобщение опубликованных материалов, а также собственные исследования автора привели к необходимости разработки соответствующего подхода к анализу практики выделения эксплуатационных объектов.

Немаловажным фактором в решении этой задачи является ускоренное вовлечение в разработку в Западной Сибири, на п-ве Мангышлак, в Республике Коми многопластовых месторождений с применением методов объединения нескольких пластов одного месторождения в единый эксплуатационный объект для повышения эффективности разработки отдельных залежей.

Однако на некоторых многопластовых эксплуатационных объектах наблюдается неравномерная выработка запасов нефти, умень­шение суммарной добычи нефти за определенный период разра­ботки по сравнению с добычей в условиях самостоятельной экс­плуатации объединенных пластов за тот же период, увеличение темпа обводнения продукции, значительное уменьшение конечного коэффициента нефтеотдачи. Все это требовало объяснения. Необ­ходимо было также найти способ объективной оценки эффектив­ности выделения многопластовых эксплуатационных объектов.

Многие исследователи одной из причин этих отрицательных явлений считают существенную геологическую неоднородность та­ких объектов, выражающуюся в резком изменении в пространстве литологической характеристики, коллекторских свойств, свойств нефти, продуктивности скважин каждого из объединенных пластов и в резком различии пластов по свойствам, пластовым давлениям и т. п. В связи с такой неоднородностью возможности регулиро­вания разработки как объекта в целом, так и отдельных входя­щих в него пластов ограничены. Так, многие научно-исследова­тельские организации и нефтедобывающие предприятия пришли к выводу о необходимости разукрупнения ряда многопластовых объектов.

Изучение нами методики и практики выделения эксплуатацион­ных объектов на нефтяных и нефтегазовых месторождениях раз­личных нефтедобывающих районов страны и за рубежом позво­лило вскрыть ряд моментов. Выяснилось, что задача выделения эксплуатационных объектов решается на основе сравнительного качественного анализа геологических свойств пластов и насыщаю­щих их жидкостей и газов. Какие-либо количественные критерии не используются, т. е. основа для принятия решения является субъективной, зависящей от интуиции и опыта специалистов. Ока­залось также, что методика гидродинамических расчетов, проводимых для определения технологических показателей системы раз­работки многопластового эксплуатационного объекта, не учиты­вает того факта, что такой объект представляет собой не простую совокупность механически объединенных пластов, а систему взаи­модействующих составляющих, каждая из которых отличается сложным строением. Это при проектировании разработки многопластовых объектов не учитывалось, что явилось причиной непра­вильной оценки их добывных возможностей (например, на Усть-Балыкском, Западно-Сургутском, Правдинском нефтяных место­рождениях Западной Сибири).

Задача выделения эксплуатационных объектов относится к классу оптимизационных, поскольку ее решение приходится вы­бирать из некоторой группы возможных решений. С одной сторо­ны, объединение нескольких пластов в один эксплуатационный объект приводит к существенному сокращению сроков ввода место­рождения в разработку и капиталовложений в строительство про­мысла. С другой стороны, как показывает практика, при этом воз­никают трудности с сохранением требуемых текущих уровней добычи нефти, достижением высоких конечных коэффициентов нефтеотдачи и регулированием процесса разработки многопласто­вого объекта. Задача осложняется еще и тем, что ее решение долж­но быть получено в период проектирования разработки месторож­дения, когда имеется лишь ограниченная информация, полученная на этапе разведочных работ.

Оптимизационный характер задачи требует использования од­ного или нескольких показателей, обязательно носящих количест­венный характер. При этом необходимо найти некоторый количе­ственный показатель, который отражал бы технологический эффект, возникающий при объединении нескольких пластов в один экс­плуатационный объект. Именно этот показатель должен отражать некоторое объективное свойство объекта как системы или, иными словами, быть эмерджентным свойством системы.

Нашими исследованиями установлено, что таким показателем является коэффициент продуктивности скважин, эксплуатирующих все объединенные пласты совместно.

К сожалению, до сих пор нет ни официально утвержденных, ни просто общепринятых определений таких важных понятий, как многопластовое месторождение и эксплуатационный объект.

Все вышеизложенное привело авторов к мысли о необходи­мости создания научно обоснованной методики выделения эксплуа­тационных объектов. Такая методика была создана на основе де­тального анализа истории развития методики и практики выделе­ния эксплуатационных объектов и глубокого геолого-промыслового обобщения опыта выделения эксплуатационных объектов почти по 400 нефтяным и нефтегазовым месторождениям различных нефтедобывающих районов страны и за рубежом.

Изложению результатов указанных исследований, описанию разработанной авторами методики выделения эксплуатационных объектов и опыта ее применения на многопластовых месторождениях Западной Сибири и посвящена настоящая книга.

Следует подчеркнуть, что, с позиций реализованного в книге системного подхода, под многопластовым нефтяным месторож­дением понимается такое месторождение, в продуктивном разрезе которого залежи нефти приурочены к отдельным пластам, харак­теризующимся индивидуальными геолого-физическими свойствами коллекторов и насыщающих их флюидов и разделенных толщами или пластами непроницаемых пород различной мощности.

Под эксплуатационным объектом следует понимать один пласт или группу пластов, предназначенных для самостоятельной одно­временной совместной разработки одной серией добывающих сква­жин (без применения оборудования для одновременно-раздельной эксплуатации) при обеспечении возможности регулирования раз­работки каждого из пластов отдельно. Другими словами, пласты, объединенные в эксплуатационный объект, в каждой добывающей скважине вскрываются общим фильтром.

Решение вопроса о возможности совместной эксплуатации нескольких продуктивных пластов, т.е. выделения в разрезе многопластовых нефтяных месторождений эксплуатационных объектов, должно являться одной из основных частей проектирования в целом таких месторождений с целью обеспечения максимальной выработки содержащихся запасов нефти. Следовательно создание метода геолого-промыслового обоснования раздельной или совместной эксплуатации залежей продуктивных пластов является важным и необходимым звеном в процессе подготовки месторождения к разработке.

В связи с изложенным этой актуальной проблеме – созданию метода количественного обоснования целесообразности объединения нескольких продуктивных пластов в один эксплуатационный объект на основе комплексного учета получаемой геолого-промысловой информации – посвящен данный раздел монографии.

С этой целью все многопластовые месторождения нами разде­лены на три группы.

К первой относятся месторождения, где каждая залежь в за­висимости от геолого-промысловых особенностей выделяется либо в самостоятельный, либо в возвратный объект эксплуатации. Сюда могут быть отнесены, например, Субханкуловское, Шкаповское, Каргалинское (Башкортостан), Межевское (Пермская об­ласть), Сарбайское, Савельевское, Сургутское (Самарская область), Бобровское, Маломалышевское (Оренбургская область), Хлебновское, Александровское (Саратовская область) месторож­дения.

Вторая группа объединяет месторождения, в разрезе которых установлено несколько залежей нефти, составивших один эксплуа­тационный объект. Это Ярино-Каменноложское, Батырбайское (Пермская область), Мухановское, Кулешовское (Самарская область) и другие месторождения.

В третью группу входят месторождения с мощными нефтегазо­носными толщами, содержащими продуктивные пласты обычно небольшой мощности, не выдержанные ни по площади, ни по раз­резу, с часто наблюдаемой гидродинамической связью. В эту груп­пу могут быть включены Ахтырско-Бугундырское, Ромашкинское, Узеньское и другие месторождения. Здесь в эксплуатационный объект объединяются мощные продуктивные пласты, имеющие единую гидродинамическую систему (горизонт Д-1 Ромашкинского месторождения). Иногда мощная продуктивная толща произ­вольно делится на несколько эксплуатационных объектов, имеющих гидродинамическую связь (Ахтырско-Бугундырское, Узень­ское месторождения).

Анализ развития методики и практики выделения эксплуата­ционных объектов позволил авторам выделить четыре периода, тесным образом связанных с развитием методов проектирования разработки нефтяных месторождений и с развитием материально-технической базы нефтедобывающей промышленности. Описание их с конкретными данными по отдельным месторождениям, явля­ющимися наиболее характерными для той или иной нефтегазонос­ной провинции или нефтегазодобывающего района, приводится ниже. Выбранные месторождения характеризуются наибольшим числом залежей в каждом этаже нефтегазоносности; геолого-про­мысловые черты их строения свойственны и другим месторожде­ниям района.