книги из ГПНТБ / Поддержание пластового давления на нефтяных месторождениях

нефтеотдачу. Поэтому для условий каждого нефтяного месторождения

• / © ? ® 3

Рис. 68Расположение эксплуатационных и нагне­ тательных скважин на Азнакаевском разрезающем ряду:

Впервые термометрические исследования были поставлены в Татарии, где нагнетание воды осуществляется разрезающими рядами скважин непосредственно в нефтяную часть пласта. Определенную роль в развертывании и развитии исследований теплового состояния нефтяных месторождений Татарии сыграла инициатива ученых

температура нагнетаемой в пласт воды на устье скважины в зави­ симости от времени года в восточных нефтяных районах колеблется от 1—2° С зимой до 26—27° С летом, так как основная масса воды (приблизительно 80%) берется из открытых водоемов, водо­ хранилищ. Температура же нефтяных пластов в этих районах ко­ леблется, как правило, в пределах 30—50° С. По Ромашкинскому месторождению, она в среднем составляет 35—38° С. Очевидно,

. 170

что разность температур пластовой и нагнетаемой жидкостей при­ водит к некоторому перераспределению температур в пласте. При этом могут возникнуть условия, ухудшающие возможность макси­

центральном разрезающем ряду Павловской площади. В то время Азнакаевская площадь только что вступила в разработку и пред­ ставилась возможность провести исследования с начального периода

По каждой скважине ежемесячно проводили одновременно три замера — два замера ртутными максимальными термометрами с пределами измерения 15—150° С и точностью ± 1 ° С и один замер биметаллическим глубинным термометром ТГБ-3 с пределами изме­ рения 0—60° С и точностью ± 1 ° С . По результатам трех замеров принимали среднеарифметическое значение температуры.

Исследуемые пласты («а» + «б») сложены песчаниками, местами переходящими в алевролиты. Зачетырехлетний период разработки исследуемого участка из эксплуатационных скважин было отобрано

171

продвигается равномерно в радиальном направлении, то радиус ее продвижения с учетом объема закачанной воды составит по отдель­ ным скважинам 450—550 м; это примерно соответствует расстоянию между нагнетательными и эксплуатационными скважинами.

Содержание нагнетаемой воды в продукции эксплуатационных скважин и темп изменения температуры на забое приведены в табл. 44.

* В числителе указано содержание воды в продукции скважины в %, в знаменателе — температура на забое в °С.

Быстрый темп обводнения свидетельствует о хорошей гидро­ динамической связи между нагнетательными и нефтяными скважи­ нами. К концу третьего года исследований некоторые скважины обводнились и были переведены под закачку воды. Систематические измерения температуры жидкости на забое указанных скважин с начала появления признаков воды до полного обводнения пока­ зали, что эта температура изменилась незначительно. Некоторые колебания (в десятых долях градуса) находятся в пределах точ­ ности измерений.

Аналогичные результаты были получены при исследовании сква­ жин на Миннибаевской и Абдурахмановской площадях. Так, напри-

172

мер, в эксплуатационной скв. 46 Миннибаевской площади в тече­ ние 11 лет температура пласта на расстоянии 625 м от линии нагне­ тания не изменилась и находилась на уровне 37—38° С (колебания

по ориентировочным подсчетам прошло более 4,5 поровых объемов воды.

Изменения начальной пластовой температуры в процессе разра­ ботки месторождения можно ожидать прежде всего в заводненных зонах вблизи от нагнетательных скважин. Наблюдения за изменением

* Замеры сделаны в 1969 г.

173

температуры по пьезометрическим, контрольным и эксплуатацион­ ным скважинам, расположенным на других площадях Ромашкинского месторождения, через забои которых прошел фронт нагнетаемой воды, также показали, что температура пласта практически нахо­

Значительное снижение температуры пласта вызвано, видимо, охлаждающим влиянием больших масс холодной воды, прошедших по пласту, мощность которого составляет около 48 м. По ориенти­ ровочным расчетам в районе скв. 5061 и 5062 на начало 1967 г. произошла минимум четырехкратная промывка коллекторов зака­

Для уточнения радиуса действия температуры нагнетаемой воды на температуру пласта был выбран южный участок центрального разрезающего ряда Павловской площади, где четыре скважины (4972, 4974, 4976 и 4978) после непродолжительной эксплуатации были введены под закачку, а три (4973, 4975 и 4977), расположенные между нагнетательными на расстоянии 250 м, продолжали эксплуа­ тироваться. Интенсивный отбор нефти (до 300—400 т/сут) из про­ межуточных эксплуатационных скважин и высокие темпы закачки воды (до 1000—1500 м3 /сут) при малой мощности пласта привели к очень быстрому обводнению нефтяных скважин, однако проведен­ ные измерения в этих скважинах и сравнение их результатов с первоначальными значениями -температуры показали, что темпера­ тура в них осталась в тех же пределах (37—38° С).

Анализ результатов измерений температуры, проведенных в 1968—1970 гг. ТатНИПИнефть по 42 простаивающим скважинам, расположенным в заводненных зонах между нагнетательными и первыми эксплуатационными рядами, а также обводнившимся сква­ жинам первых эксплуатационных рядов, подтвердил, что существен­ ного снижения температуры пласта не происходит.

Таким образом, нагнетание холодной воды в пласт охлаждает его в основном в призабойной зоне скважин. Фронт охлаждения значительно отстает от фронта закачиваемой воды, которая, филь­ труясь по порам пород, нагревается до температуры пласта за счет тепла окружающих пород.

Радиус зоны температурной депрессии не превышает 250, местами 500 м. Отмеченные единичные случаи понижения пластовой темпе­ ратуры носят местный характер и присущи в основном высокопро­ ницаемым пластам при большой продолжительности и высоких темпах нагнетания.

Некоторые исследователи [120, 121] на основании теоретических выкладок прогнозируют интенсивное снижение температуры неф­ тяного пласта за счет нагнетания холодной воды и для предупре-

174

ждения этого явления предлагают нагнетать подогретую воду. Однако результаты многолетних исследований в промышленных условиях дают нам основание считать, что такие меры излишни. Такого же мнения придерживаются и другие авторы х .

Распределение температуры в нагнетательных скважинах

Начальная температура воды на устье нагнетательной скважины изменяется в зависимости от времени года в довольно широких пределах. Закачиваемая вода с температурой, отличной от пластовой, является мощным источником возмущения естественного геотерми­ ческого поля пласта и окружающих нагнетательную скважину горных пород. Нагнетательные скважины также претерпевают боль­ шой диапазон изменений объемов нагнетаемой воды, термические свойства которой в значительной степени отличаются от терми­ ческих свойств нефти и газонефтяной смеси. Поэтому тепловые процессы в нагнетательных скважинах протекают в условиях, несколько отличных от условий фонтанных скважин, и характер изменения температуры в них будет иным.

ского градиента разреза пород, начальной температуры воды, скоро­ сти ее движения, объема, условий теплообмена на стенках скважины и т. д. Когда геотермический градиент и условия теплообмена по стволу постоянны, температура на забое определяется скоростью потока и температурой воды на устье скважины, а при малой при­ емистости скважины зависит только от скорости потока [158].

С целью выяснения темпов и величины изменения температуры воды по стволу действующей нагнетательной скважины в ТатНИПИ-

вании замеров, проведенных по стволу скважины в процессе нагне­ тания воды. Кривой 3 показана для сравнения температура в про­ стаивающей эксплуатационной скв. 4114, находящейся на расстоя­ нии 2 км от скв. 4118. Кривая 1 соответствует замерам, проведенным зимой при отрицательной температуре окружающего воздуха и расходе воды 270 м3 /сут, а кривая 2 — замерам, проведенным летом при температуре воздуха 25° С и расходе воды 180 м3 /сут. Скв. 4114

175

ремонтных работ. Ствол ее был заполнен нефтью и, следовательно, практически можно считать, что полученная для нее кривая 3 отра­ жает температурный градиент пород.

Из сопоставления кривых 1 и 2 видно, что они значительно отли­ чаются друг от друга. В первом случае, когда температура нагне­ таемой воды близка к температуре верхних слоев земной поверх­ ности, наблюдается непрерывное повышение температуры воды от устья до поглощающего пласта. Во втором случае, когда началь­ ная температура воды значительно выше температуры верхних слоев земли, вначале ее температура понижается, а затем несколько повышается.

воды и окружающих пород равны) будет снижаться, а затем вновь повышаться. Потери тепла зависят от расхода воды и происходят в основном на первых 100—150 м от устья скважины, где разность температур воды и окружающих пород самая высокая.

При значительных расходах температура воды, доходящей до

пластовой, то точка инверсии будет находиться на некотором рас­ стоянии от забоя, где-то в пласте.

Для выяснения влияния скорости движения воды на изменение ее температуры вдоль оси скважины были проведены замеры темпе­ ратуры по стволу скв. 4114 при различных темпах нагнетания воды (рис. 70). Кмоменту исследования в скважину закачано 638 тыс. м3 воды.

176

В табл. 46 приведены данные об изменении температуры воды в нагне­

изменение температуры нагнетаемой воды по стволу скважины для применяемых в практике средних расходов воды незначительно.

При этом наблюдается как повышение, так и понижение температуры воды по сравнению с ее начальной температурой.

Т а б л и ц а 46

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОМСАНИТАРИЯ ПРИ ЗАВОДНЕНИИ ПЛАСТОВ

1. ОБЩИЕ П О Л О Ж Е Н И Я

При проведении работ по заводнению нефтяных пластов должны строго выполняться все общие требования техники безопасности, предусмотренные действующими правилами и инструкциями в нефте­ газодобывающей промышленности. Все рабочие, поступающие на предприятия или переводимые с одной работы на другую, должны пройти производственный инструктаж по технике безопасности. Объем и содержание инструктажа для отдельных профессий устанавли­ ваются главным инженером НГДУ или объединения в зависимости от характера выполняемой работы.

Рабочие должны обязательно пользоваться установленными для них спецодеждой, обувью и индивидуальными защитными приспо­ соблениями. Без этого они не могут быть допущены к работе.

При осуществлении методов поддержания пластового давления имеются специфические опасности и вредности. Рабочий агент нагнетается в пласты под высоким давлением, поэтому необходимо обращать особое внимание на прочность и герметичность насосных установок, водоводов, контрольно-измерительных приборов и дру­ гого применяемого при заводнении оборудования.

На всех объектах — кустовых насосных станциях, нагнетатель­ ных скважинах, трубопроводах, колодцах и других коммуникациях — независимо от их состояния или назначения запрещается проводить какие-либо работы при обнаружении запаха газа на рабочем месте, при отсутствии необходимого освещения, при загрязнении рабочего места или территории нефтью, при отсутствии или неисправности необходимых защитных средств.

Обо всех перечисленных случаях старший группы обязан немед­ ленно, не приступая к работе, поставить в известность диспетчера или руководство цеха. Категорически запрещается проводить какиелибо работы, не входящие в круг обязанностей обслуживающего персонала, без указания мастера.

Прием и сдача вахты проводятся с записью в вахтовый журнал.