книги из ГПНТБ / Поддержание пластового давления на нефтяных месторождениях

имела бы без проведения гидросвабирования. По этой методике подсчитана эффективность процесса (табл. 26).

Из табл. 26 видно, что гидросвабирование способствует восстано­ влению и увеличению приемистости нагнетательных скважин. Про­

бираться на основе предварительно проведенных исследований для каждого конкретного месторождения.

5. В Л И Я Н И Е МЕЖПЛАСТОВОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ НА ПРИЕМИСТОСТЬ СМЕЖНЫХ ПЛАСТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

На большинстве месторождений (Ромашкинском, Туймазинском, Ново-Елховском и др.) продуктивные горизонты представлены не­ сколькими пластами, имеющими различную мощность и проницае­ мость и отделенными друг от друга глинистыми пропластками мощ­ ностью в несколько метров. На таких месторождениях, как правило, несколько пластов различной проницаемости эксплуатируются одной скважиной.

Исследования, проведенные с помощью глубинных расходомеров и дебитомеров, показывают, что не все вскрытые пласты участвуют в разработке. Поэтому работам по вовлечению этих пластов придается большое значение.

121

Многолетними наблюдениями за работой нагнетательных сква­ жин Ромашкинского месторождения нами было установлено, что приемистость одинаковых и отличающихся по коллекторским свой­ ствам пластов при прочих равных условиях различна. Так, напри­ мер, скважины, вскрывшие один пласт проницаемостью 300 мд, как правило, принимают воду при забойном давлении 250 кгс/см2 . А скважины, в которых пласты проницаемостью до 300 мд находятся по соседству с более высокопроницаемыми, при тех же забойных давлениях воду практически не принимают. В табл. 28 приведены некоторые данные о приемистости таких скважин.

Наблюдения показывают, что соседние пласты, разобщенные

по нашим данным, отключение одного из пластов не приводит к су­ щественному повышению давления на устье скважины. То же отме­

При снятии профилей приемистости пластов на разных режимах нагнетания (перед раздельной закачкой) оказалось, что отдельные пласты, имеющие более низкую проницаемость, воду не принимали (табл. 30), и весь объем закачиваемой воды поглощали пласты более высокой проницаемости.

После получения данных о приемистости пластов при совместной закачке скважины были оборудованы под раздельную закачку. На нефтяных месторождениях Татарии воду при раздельной закачке подают к скважине по двум параллельным водоводам — высокого и низкого давления. Под высоким давлением закачивают по колонне насосно-компрессорных труб в пласты более низкой проницаемости, а под низким по затрубному пространству — в пласты повышенной проницаемости. Исходя из конструктивных особенностей оборудова­ ния, воду подают сначала в пласт низкой проницаемости, а затем в пласт высокой проницаемости, после чего ее закачивают в разоб­ щенные пласты одновременно.

122

* р —давление на устье в кгс/см2 .

** Q B / 0 H — в числителе и в знаменателе соответственно приемистость верхнего

и нижнего пластов в м'/сут.

123

* Черта показывает разобщенные пласты при раздельной закачке (или место уста­ новки пакера).

Замеры приемистости пластов после их разобщения и закачки воды в каждый пласт под различным давлением показали, что пласты, ранее не участвовавшие в разработке (см. табл. 30), начинают при­ нимать воду в значительных количествах. Так, в скв. 3266 и 962 приемистость верхних пачек пластов увеличилась с нуля соответ­ ственно до 359 и 210 м3 /сут. Приемистость пластов более высокой проницаемости осталась примерно такой же, как и до перевода сква­ жин под раздельную закачку (при сопоставимых устьевых давле­ ниях). Это может быть объяснено следующим.

Известно, что при совместной закачке жидкости в пласты, вскры­ тые одной скважиной и имеющие различную проницаемость, давле­ ние в призабойной зоне изменяется неодинаково.

Изменение давления в любой точке пласта после -пуска скважины

вэксплуатацию может быть определено по известным формулам: для первого пласта

124

где Q1 и Q2 — приемистость отдельных пластов; ц — коэффициент вязкости жидкости; кг и к2 — коэффициенты проницаемости соот­ ветственно первого и второго пластов; hx и h2 — мощности соответ­ ственно первого и второго пластов; Еі — интегральная показатель­ ная функция; г — расстояние от скважины до точки, в которой определяется давление в момент t; •к1 и х 2 — коэффициенты пьезопроводности соответственно первого и второго пластов.

По этим формулам было рассчитано изменение давления в призабойной зоне пластов одинаковой мощности проницаемостью 1000 и 100 мд при одновременной закачке в них воды (рис. 52).

При одинаковом забойном давлении, воздействующем на оба пласта, в призабойной зоне высокопроницаемого пласта давление возрастает быстрее, чем в пласте более низкой проницаемости.

Рис. 52. Графики распределения давления в призабойной зоне пластов с различной проницаемостью через различные промежутки времени:

а — * = 10 с; б — і = 60 с; в — при раскрытии трещины в одном пласте.

Вследствие этого создается перепад давлений (Дрх — Ар 2 ) между призабойными зонами пластов (на графике показано штриховкой).

На Ромашкинском месторождении продуктивные пласты раз­ общены глинистыми пропластками, глины которых под давлением ведут себя как высоковязкие жидкости [22], поэтому дополнитель­ ная нагрузка на малопроницаемые пласты вследствие разности давле­ ний передается сразу и полностью. Эта дополнительная нагрузка препятствует открытию в малопроницаемых пластах новых трещин и способствует закрытию уже существующих. Первые трещины от­ крываются в высокопроницаемом пласте [58]. Это приводит к уве­ личению сжимающей нагрузки на соседние пласты.

Расчеты показывают, что при длительной закачке воды в сква­ жину давление в призабойной зоне малопроницаемых пластов будет примерно равно давлению в высокопроницаемом пласте, но не пре­ высит его. Поэтому трещины в малопроницаемом пласте не откроются.

Вскважинах, вскрывших пласты одинаковой проницаемости, âpx —

—Др-2 = 0, поэтому дополнительные сжимающие нагрузки со сто­ роны какого-либо из пластов не возникают. Из рис. 52 видно, что при 10-кратной разнице в проницаемости пластов перепад давления

125

составляет 100 кгс/см2 . Если в призабойной зоне нет трещин и филь­ трация идет только по порам, указанная нагрузка заметно не повлияет на проницаемость и приемистость пластов. Но так. как большинством нагнетательных скважин были вскрыты пласты раз­ личной проницаемости и фильтрация в призабойной зоне происхо­ дила в основном по трещинам [24, 58], то приведенные выше поло­ жения объясняют нулевую приемистость малопроницаемых пластов. В скважинах, вскрывших один пласт, дополнительная сжимающая нагрузка не возникает, поэтому их приемистость выше.

Для проверки этого нами в НГДУ Иркеннефть проведены спе­ циальные исследования в двух нагнетательных скважинах, геологотехническая характеристика которых приведена в табл. 31.

Т а б л и ц а 31

Предварительно проведенные исследования подтвердили полное разобщение пластов. Была определена приемистость обоих пластов при одновременной закачке воды в них и при отключении одного из пластов. Было установлено, что при раздельной закачке приемис­ тость каждого пласта выше, чем при одновременной закачке в не­ сколько пластов. В случае отключения одного из них давление на устье повышалось на 1—2 кгс/см2 . Такое повышение давления закачки не вызывает заметного увеличения приемистости.

В этих же скважинах определяли влияние очередности ввода

После остановки скважин на излив в пласты одновременно начи­ нали закачивать воду. Затем поочередно отключали их и по показа­ ниям расходомера определяли их приемистость. После одинаковой по продолжительности остановки поочередно включали пласты под закачку и определяли их приемистость.

Исследования в скв. 1040 и 1139 показали, что приемистость пласта, включаемого под закачку первым, была выше, чем при одно­ временном включении обоих пластов. Суммарная приемистость скважины независимо от порядка включения пластов оставалась практически неизменной.

126

Таким образом, опыты, проведенные в промышленных условиях, подтвердили правильность приведенных в начале параграфа теоре­ тических положений о влиянии межпластового перепада давления на приемистость смежных пластов различной проницаемости. С уче­ том отмеченной закономерности в скважинах, оборудованных под раздельную закачку, необходимо первыми вводить под закачку мало­ проницаемые пласты. Последующее подключение под закачку воды пластов с более высокой проницаемостью не оказывает существен­ ного влияния на приемистость малопроницаемых пластов.

В тех скважинах, в которых по техническим причинам невоз­ можно осуществить раздельную закачку воды, необходимо прово­ дить поэтапное вскрытие и освоение пластов, начиная с малопрони­ цаемых. Одной из наиболее действенных мер для предотвращения влияния межпластового перепада давления и вовлечения малопро­ ницаемых пластов в разработку в настоящее время является раздель­ ная закачка воды при дифференцированном давлении нагнетания.

6.РАЗДЕЛЬНАЯ ЗАКАЧКА ВОДЫ

ВНЕСКОЛЬКО ПЛАСТОВ ЧЕРЕЗ ОДНУ НАГНЕТАТЕЛЬНУЮ СКВАЖИНУ

Нефтяные месторождения Советского Союза в основном много­ пластовые. Выработка запасов нефти каждого пласта самостоятель­ ной системой эксплуатационных и нагнетательных скважин требует чрезвычайно больших капиталовложений и не всегда себя оправды­ вает. Последовательная разработка пластов, например, снизу вверх, как правило, не обеспечивает нужных темпов добычи нефти по место­ рождению в целом. На современном этапе развития теории и прак­ тики добычи нефти целесообразной представляется совместно-раз­ дельная разработка многопластовых нефтяных месторождений, пред­ усматривающая вскрытие в эксплуатационных и нагнетательных скважинах нескольких продуктивных пластов с последующим их разобщением в стволе скважины пакерующими устройствами для обеспечения оптимального режима отбора нефти или закачки воды по каждому разобщенному пласту (пачке пластов).

Разобщению подлежат в первую очередь пласты, значительно отличающиеся друг от друга по коллекторским свойствам. При осуществлении совместно-раздельной закачки воды в каждый из разобщенных пластов вода подается по отдельному каналу, под давлением, обеспечивающим заданный объем закачки. Дифферен­ циация давлений нагнетания воды по пластам производится в соот­ ветствии с их коллекторскими свойствами.

Объемы закачки воды через одну скважину по пластам можно

127

в слабопроницаемые пласты. Практически этот метод еще не нашел применения.

Сущность второго метода состоит в том, что изолируют в сква­ жине друг от друга пласты с различной проницаемостью и проводят

воду по пластам можно также с применением для каждого пласта индивидуальной сетки нагнетательных скважин (третий метод). Иногда оказывается целесообразным применение второго и третьего методов.

На некоторых участках раздельная закачка воды должна сопро­ вождаться регулированием отбора нефти из отдельных пластов в ря­ дах эксплуатационных скважин, что явится дополнительным сред­

воды, например, на площадях Ромашкинского месторождения, позволило классифицировать нагнетательные скважины по типам разреза продуктивного горизонта, разработать рекомендации по делению горизонта на самостоятельные объекты эксплуатации, определить максимальные устьевые давления нагнетания, обеспе­ чивающие необходимую приемистость пластов с различными коллекторскими свойствами.

Установлено, что для большинства нагнетательных скважин разбивка разреза только на два объекта дает существенный эффект по улучшению разработки горизонта, тем более что для обеспече­ ния проектных объемов закачки по отдельным пластам на большей части нагнетательных скважин при существующих давлениях на линиях нагнетания устьевые давления закачки не будут превышать 1 8 0 - 200 кгс/см2 .

Подземное оборудование нагнетательных скважин для совместно-раздельной закачки воды по пластам

В настоящее время к оборудованию для раздельной закачки воды предъявляется целый комплекс требований. Оно должно быть про­ стым по устройству и обеспечивать возможность проведения следу­ ющих операций: а) промывки скважины; б) обработки призабойных зон пластов с целью поддержания, восстановления или увеличения их приемистостей; в) проведения исследовательских работ малогаба­ ритными глубинными приборами; г) замеров пластового и забойного давлений во всех разделенных пластах. Кроме того, оно должно быть пригодным для использования при различных мощностях пластов и глинистых разделов между ними.

128

в которой просверливают 15—20 отверстий 19 диаметром 15—20 мм для прохода жидкости из затрубного пространства в нижний пласт.

Верхний конец трубы 18 с помощью переводника 20 и зажимной муфты 21 крепится к насосно-компрессорным трубам 3. Такое