Розробка нафтових і газових родовищ

Під розробкою нафтових і газових родовищ розуміють повний комплекс робіт, що здійснюють для ефективного керування процесом руху нафти і газу в продуктивних пластах у напрямку вибоїв експлуатаційних свердловин (визначення потрібної кількості і розміщення свердловин, чер­говості їх вводу в буріння та експлуатацію, дослідження режимів роботи продуктивних пластів, балансування їх пластової енергії із застосуванням штучних методів впливу на пласт).

Під системою розробки нафтових і газових родовищ слід розуміти су­купність технологічних і технічних заходів розробки, що забезпечують мак­симальне вилучення нафти, газоконденсату, газу та супутніх корисних компонентів із продуктивних пластів у запланований термін за рентабель­них витрат.

Слід розрізняти системи розробки багатопластових родовищ (коли роз­глядають розріз родовища в цілому) і системи розташування видобувних свердловин для розробки окремих нафтових або газових покладів.

11.1. СИСТЕМИ РОЗРОБКИ БАГАТОПЛАСТОВИХ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ РОДОВИЩ

Розробку багатопластових родовищ вуглеводнів здійснюють за двома основними системами: зверху—вниз і знизу—вгору. Існує ще так звана комбінована система розробки багатопластових родовищ, яку засто­совують, коли в розрізах родовищ виділяють поверхи розробки.

11.1.1. Система розробки зверху—вниз

За цією системою нижчезалягаючі продуктивні горизонти вво­дять в експлуатацію після повного розбурювання і розробки вищезалягаю-чих нафтогазоносних пластів. При цьому на кожен продуктивний горизонт потрібно бурити окремі розвідувальні та видобувні свердловини у міру збільшення глибини розробки і виснаження нафтогазових пластів в родо­вищах.

Цю систему розробки майже не використовують з таких причин: • затягується вияснення перспектив родовища вуглеводнів у цілому і затримується розбурювання і розробка нижчезалягаючих продуктивних го­ризонтів, які мають іноді великі запаси нафти і газу;

• значно збільшуються метраж буріння експлуатаційних свердловин, витрачання металу на обсадні колони для розробки родовища в цілому, що призводить до великих витрат коштів. Загальна економічна ефективність пошуково-розвідувальних і експлуатаційних робіт значно знижується, собі­ вартість 1 т нафти або 1 м³ газу істотно збільшується;

• під час розбурювання нижчезалягаючих горизонтів новими свердло­ винами існує велика загроза забруднення і глинізації вищезалягаючих про­ дуктивних пластів, які ще можуть бути не виснаженими і знаходитись в експлуатації.

11.1.2. Система розробки знизу—вгору

Систему розробки знизу—вгору було запропоновано в 30-х роках XX ст. на основі досвіду розробки нафтових і газових родовищ в Азербайджані, в Терсько-Сунженській зоні дислокацій, на Північному Кав­казі, в Кубанській западині Передкавказзя і на інших територіях колиш­нього Радянського Союзу. Система розробки родовищ знизу—вгору на практиці виявилася набагато ефективнішою в економічному відношенні порівняно із системою зверху—вниз. В усіх нафтогазоносних регіонах світу переважно використовують цю систему.

Вона полягає в тому, що видобувні свердловини бурять одразу на про­дуктивні горизонти, які в розрізі родовища знаходяться на найбільших гли­бинах. Нижній горизонт розробляють і після виснаження з нього запасів вуглеводнів: в експлуатаційній колоні над ним ставлять так званий це­ментний міст (або цементний стакан), тобто здійснюють ізоляційні роботи виснаженого горизонту, перфорують вищезалягаючий продуктивний гори­зонт. Після розробки і виснаження вуглеводневих запасів цей горизонт та­кож ізолюють цементним мостом від нижньої частини свердловини. Після цього перфорують і розробляють наступний продуктивний горизонт, і так продовжують, доки не буде розроблений самий верхній продуктивний наф­товий або газовий пласт.

За цією системою розробки допускається об'єднання двох або більше продуктивних горизонтів в єдиний експлуатаційний об'єкт. Геологічні кри­терії, за якими виконують це об'єднання, наведено в підрозд. 11.1.4. На нижчій продуктивний горизонт, який розроблюють за зазначеною систе­мою розробки, називають базовим. Якщо декілька продуктивних горизонтів були об'єднані в нижній частині розрізу багатопластового родовища в єди­ний експлуатаційний об'єкт, то базовим вважають цей об'єкт.

За системою розробки знизу—вгору допускається також у міру посту­пового виснаження базового або іншого об'єкта експлуатації приєднати до нього в процесі розробки вищезалягаючий продуктивний пласт.

Систему розробки знизу—вгору використовують за таких умов:

1. нижній (базовий) горизонт має знаходитися на такій глибині, яка була б технічно доступною для масового буріння експлуатаційних сверд­ ловин;

2. запаси і сорт нафти базового горизонту мають відповідати плановим завданням видобутку нафти (газу) на початковому етапі розробки;

3) базовий горизонт має бути добре розвіданий і оконтурений. Переваги системи розробки знизу—вгору:

1. зменшується загальний метраж буріння експлуатаційних свердловин при розбурюванні багатопластового родовища нафти або газу в цілому, до­ сягається значна економія металу;

2. прискорюються темпи освоєння родовищ нафти і газу в цілому і ви­ значення їх промислової цінності на великих глибинах;

3. у разі одержання несприятливих результатів під час випробування перспективних на нафту і газ пластів на великих глибинах завжди можна повернутися на вищезалягаючі продуктивні горизонти в тих самих сверд­ ловинах;

4. значно зменшуються загальні витрати коштів на процес розбурю- вання і розробку багатопластових родовищ у цілому.

Недоліки системи розробки знизу—вгору:

1. якщо нижній продуктивний пласт залягає дуже глибоко, то істотно збільшується метраж буріння свердловин уже на початковій стадії розробки родовища, що не завжди вигідно для нафтогазодобувних підприємств;

2. істотно затримується розробка вищезалягаючих продуктивних гори­ зонтів;

3. передчасне повернення на вищезалягаючий продуктивний горизонт призводить іноді до недовилучення вуглеводнів з нижчезалягаючого горизонту;

4) небезпека глинізації та іншого забруднення нафтогазоносних пластів під час буріння свердловин на горизонти, що залягають на великих глибинах, коли свердловини проходять через пласти нафти або газу у ви­ щезалягаючих відкладах.