Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В.Плеханова

(технический университет)

Н.И.СЛЮСАРЕВ

Основы разработки нефтяных месторождений

Учебное пособие

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2004

УДК 622.276.4 (075.80)

ББК 33.361

С 498

Приведены сведения о свойствах пород коллекторов и флюидов нефтяных залежей, описаны процессы фильтрации в пластовых условиях. Рассмотрены системы и технологии разработки углеводородных месторождений. Изложены принципы выбора способов добычи нефти, моделирование процессов и методы прогнозирования показателей разработки.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 090600 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» и 090800 «Бурение нефтяных и газовых скважин» и может быть полезно для студентов специальности 090700 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ».

Рецензенты: Ухтинский государственный технический университет; докт. геол.-мин. наук профессор, чл.-корр. РАН М.Д.Белонин

Слюсарев Н.И.

Основы разработки нефтяных месторождений: Учеб. пособие / Н.И.Слюсарев. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет), 2004. 95 с.

ISBN 5-94211-118-9

УДК 622.276.4 (075.80)

ББК 33.361

ISBN 5-94211-118-9

  Санкт-Петербургский горный институт им. Г.В.Плеханова, 2004 г.

Введение

Под разработкой нефтяных месторождений принято понимать процесс извлечения на дневную поверхность содержащихся в недрах углеводородов с сопутствующими полезными ископаемыми и получение товарной продукции. В мировой практике абсолютное большинство газонефтяных месторождений разрабатывается скважинной технологией и только единичные, неглубоко залегающие залежи высоковязких тяжелых нефтей – с применением горных выработок.

Конструкция скважины в общем виде представляет собой вертикальный трубопровод (иногда с наклонно направленными или горизонтальными участками), соединяющий участок продуктивного пласта с поверхностью. Конструкция скважин предусматривает несущую обсадными колоннами труб стальную конструкцию и, находясь в контакте с горными породами, охраняет окружающую геологическую среду от всех видов негативного воздействия и разрушения. Глубинное окончание скважин образуется специальными устройствами (приспособлениями) для гидродинамической связи ствола скважины с продуктивным пластом – призабойной зоной пласта (ПЗП). Верхняя часть скважины (называемая устьем) оснащается арматурой для отвода и регулирования потока продукции на поверхность.

Основу разработки газонефтяных месторождений составляет регулирование процессов движения жидкости и газа в пласте к добывающим скважинам при определенном их размещении по площади, порядка ввода их в эксплуатацию, установление режима работы с максимальным использованием баланса пластовой энергии, при соблюдении условий охраны окружающей среды.

Движение скважинной продукции на поверхность по стволу может осуществляться как за счет природной пластовой энергии (фонтанирование), так и механизированным способом. На поверхности скважинная продукция под действием избыточного давления на устье скважины по специальным шлейфам (трубопроводам) поступает в герметизированную систему сбора и транспортируется на промысловый пункт подготовки товарной нефти. Сбор сопровождается точным замером по каждой скважине с целью корректировки режимов эксплуатации скважин, контроля и регулирования разработки месторождения.

В настоящее время сбор и подготовка нефти составляют единую автоматизированную систему технологических процессов сепарации, стабилизации, обезвоживания и обессоливания, очистки пластовой сточной воды, а также осушки нефтяного газа. Очищенная сточная промысловая вода после необходимой подготовки закачивается (утилизируется) в нефтяную залежь нагнетательными скважинами для восполнения (поддержания) пластовой энергии и вытеснения нефти к добывающим скважинам.

Методы организации высокорентабельного производства нефтедобычи с максимально возможной полнотой извлечения углеводородов из недр должны основываться на учете взаимной связи единой замкнутой гидродинамической системы, состоящей из следующих звеньев: нефтяной пласт – добывающая скважина – система сбора и подготовки – система поддержания пластового давления (ППД) – нагнетательная скважина – нефтяной пласт. При этом применение новых методов и технологий повышения нефтеотдачи является одним из важнейших направлений развития нефтедобывающей отрасли.

Разработка нефтяных месторождений – одна из наиболее насыщенных математическими методами учебных дисциплин. Это обусловлено тем, что данные для проектирования устанавливаются не путем непосредственных измерений характеристик в пластовых условиях, а на основе обработки и интерпретации данных геофизических и гидродинамических исследований скважин. Процессы, протекающие в нефтяных пластах во время их разработки, моделируются на основе решения обратных математических задач, направленных на совершенствование технологии добычи и системы разработки.

Разработка нефтяных месторождений тесно связана с вмешательством человека в природу, что безусловно требует соблюдения установленных правил и норм по охране недр и окружающей среды.