- •Министерство образования и науки российской федерации
- •1. Краткие сведения о геологии и нефтегазоносности территории западной сибири
- •Краткое геологическое строение Западно-Сибирской
- •Стратиграфия мезозойско-кайнозойских отложений.
- •1.2 Тектоническое строение платформенного мезозойско-кайнозойского чехла Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции
- •1.3 Геолого – физические характеристики продуктивных пластов
- •1.4 Состав и физические свойства нефтей
- •1.5 Состав и свойства углеводородных газов
- •1.6 Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений
- •1.6.3 Молекулярно - поверхностные свойства системы "нефть - газ - вода"
- •1.7 Строение залежей углеводородов месторождений Западной Сибири
- •1.8 Классификация ресурсов и запасов нефти и газа
- •2. Разработка нефтяных и газовых месторождений
- •2.1 Геолого - геофизические проблемы разработки нефтяных и
- •2.2 Изучение залежей в процессе геологоразведочных работ
- •2.3 Методы изучения залежей нефти и газа
- •2.4 Интегрированный анализ геолого-геофизической информации
- •2.5 Обработка и интерпретация геолого-геофизической информации
- •2.6 Изучение газожидкостных контактов
- •2.7 Гидродинамические характеристики залежей (текста нет!)
- •2.8 Подсчет запасов нефти и газа
- •2.9 Проектирование разработки нефтяных иесторождений
- •2..9.1 Силы, действующие в продуктивном пласте
- •2.9.2 Режимы работы залежей
- •2.10 Размещение нагнетательных скважин
- •2.11 Геолого - геофизические основы выделения эксплуатационных объектов на многопластовых нефтяных месторождениях
- •2.12 Принципиальные особенности проектирования
- •2.13 Системы разработки и принципы выбора метода
- •2.14 Системы разработки нефтяных месторождений
- •2.15 Физические основы вытеснения нефти водой
- •2.15.2 Анализ выработки запасов нефти
- •2.16 Построение геолого - технических моделей
- •2.16.7 Рекомендации по созданию и использованию постоянно действующих геолого-технических моделей
- •2.17 Повышение продуктивности скважин и нефтеотдача пластов
- •2.18 Методы повышения нефтеотдачи пластов
- •Уплотнение сеток скважин в процессе разработки месторождений. Плотность сетки скважин (пcc) - это отношение площади залежи f к числу скважин n.
- •2.18.2 Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов
- •Неионогенными пав
- •2.21.5 Техногенные факторы, влияющие на доизвлечение
- •3.1 Условия залегания углеводородов и типы газовых залежей
- •Фазовые состояния и превращения углеводородных систем
- •3.3 Расчет фазовых равновесий углеводородных смесей
- •3.4 Компонентоотдача газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.5 Основные принципы проектирования разработки
- •3.5.1 Анализ разработки газовых и газоконденсатных месторождений на основе эволюционного моделирования
- •3.6 Особенности разработки газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.6.1 Прогнозирование добычи газа и конденсата
- •3.7 Методы изучения газоконденсатной характеристики месторождения
- •3.7.1 Применение различных методов классификации
- •3.8 Повышение конденсатоотдачи нефтеконденсатных залежей
- •3.9 Оценка начальных и текущих запасов газа
- •3.9.1 Учет объемных и динамических характеристик залежи
- •3.10 Методы геолого - гидродинамического моделирования
- •3.10.1 Системный подход к стратегии эффективной разработки
- •3.10.3 Критерии оптимизации размещения кустов эксплуатационных скважин
- •3.11 Совершенствование методов газогидродинамического моделирования режимов работы газовых скважин
- •3.11.1 Теоретические аспекты моделирования газогидродинамических систем
- •3.12 Принципы построения и инициализации газогидродинамически
- •V. Промыслово-геофизический системный
- •5.1 Понятие системного контроля
- •5.2 Этапность и периодичность исследований и их комплексирование
- •5.3 Решение задач системного контроля
- •5.4 Обеспечение оценок выработки запасов и их подтверждаемость
- •5.5 Планирование и организация системы мониторинга
- •Vι. Системообразующая интерпретация и динамический анализ при геомониторинге и геомоделировании залежей углеводородов
- •6.1 Принципы интерпретации и динамического анализа
- •6.2 Задачи системообразующей интерпретации и динамического
- •Литература
2.12 Принципиальные особенности проектирования
технологических систем разработки
2.12.1 Задачи и особенности проектирования процесса разработки
Разработка залежи — вызов процесса движения пластовых жидкостей и управление его дальнейшим течением из пласта в ствол скважины. Надо только установить необходимое их число, схему размещения по площади залежи, время ввода в действие и режимы работы этих скважин. Среди указанных скважин могут быть скважины различного назначения: добывающие (нефтяные); нагнетательные (водяные или газовые); контрольные скважины разных типов (пьезометрические, наблюдательные и т. п.). Все эти вопросы должны быть разрешены при проектировании систем разработки. Намеченная система должна обеспечивать необходимый (диктуемый потребностями страны) уровень добычи нефти при возможно меньших народнохозяйственных издержках и при возможно более полном извлечении нефти из недр. Только при соблюдении этих условий система разработки может быть названа рациональной.
Решить указанную задачу непосредственно (прямым путем) в настоящее время еще невозможно, так как не существует метода, позволяющего определить число, схему, размещение, порядок и режим работы скважин, обеспечивающих тот или иной заданный уровень добычи нефти при минимальных издержках и высокой нефтеотдаче. Поэтому установить рациональную систему разработки той или иной залежи можно только путем рассмотрения технико-экономического анализа большой совокупности самых различных схем и вариантов разработки. Для этого определяют основные показатели процесса разработки при осуществлении различных схем и различных вариантов разработки. Решить эту задачу путем непосредственного промыслового эксперимента невозможно. Тем не менее указанную задачу можно решить либо путем моделирования, либо с помощью гидродинамических расчетов. На модели или путём расчетов вполне возможно заставить залежь «проработать» в самых разнообразных условиях и получить при этом основные показатели процесса разработки для таких условий. Эти показатели — база для технико-экономического анализа, в результате проведения которого устанавливаются рациональная схема и наивыгоднейший вариант.
Таким образом, ряд вопросов, имеющих первостепенное значение при проектировании системы разработки, может быть решен только с помощью гидродинамических методов.
К таким вопросам в первую очередь относятся:
- определение наивыгоднейших схем размещения добывающих и нагнетательных скважин и порядка их ввода в работу;
- определение дебитов скважин как добывающих, так и нагнетательных в различные моменты процесса разработки;
- установление динамики текущей добычи нефти и сопутствующих ей воды и газа в целом по залежи;
- определение сроков работы отдельных групп скважин, а также полного cpoка разработки залежи;
- выявление характерных особенностей продвижения границы раздела нефть — вода и нефть — газ.
Причем все эти вопросы должны быть решены отдельно для каждого из рассматриваемых различных схем и вариантов разработки.
Сущность гидродинамических методов заключается в определении количественной связи между поведением дебитов скважин и давлений на забоях этих скважин и на определенных контурах, скоростей и сроков перемещения отдельных частиц пластовой жидкости в зависимости от формы залежи, параметров продуктивного пласта, вязкости нефти, воды и газа или их смесей, числа и взаимного расположения скважин. Расчетные формулы для проведения гидродинамических расчетов базируются на основных законах фильтрации жидкостей в пористых средах и законах взаимодействия отдельных скважин в процессе их совместной работы.
Чтобы получить качественные данные о ходе процесса разработки перед выполнением гидродинамических расчетов, необходимо собрать возможно более полные и вполне достоверные данные о залежи как объекте разработки. Эти данные должны охарактеризовать строение залежи, физические свойства пород и жидкостей в пределах залежи, условия эксплуатации скважин, кроме того, необходимы также сведения об окружающей залежь области.
В связи со сложным строением пластов необходима еще систематизация и определенная идеализация исходных данных.
Дело в том, что залежи нефти обычно имеют весьма сложную форму как в плане, так и по разрезу, а такие основные параметры пласта, как толщина, проницаемость и пористость, могут изменяться по площади в значительных интервалах. Это чрезвычайно усложняет определение основных показателей процесса разработки с учетом всех деталей геологического строения залежи и всех особенностей изменения параметров продуктивного пласта.
При этом сновным препятствием является не трудоемкость такой работы, а то обстоятельство, что для ее проведения почти никогда не бывает достаточно исходных данных. Дело в том, что при проектировании мы располагаем данными по сравнительно ограниченному числу скважин. Как показывает практика, средние значения основных пластовых параметров, установленные по этому небольшому числу скважин, мало изменяются после бурения всех остальных скважин. В то же время характер изменения этих же параметров по площади залежи, как правило, изменяется очень сильно. Указанное обстоятельство в большинстве случаев делает бессмысленным выполнение гидродинамического прогноза хода процесса разработки с учетом всех деталей геологического строения в том виде, как они представляются нам на этой стадии. Только лишь в отдельных случаях, когда основные параметры пласта существенно отличаются на разных частях залежи, имеет смысл выполнять расчеты отдельно по этим частям.
После сбора, обработки и систематизации исходных данных для проектирования необходимо построить идеализированную расчетную схему залежи. Так как вертикальные размеры залежи обычно малы по сравнению с горизонтальными, при построении такой схемы, как правило, заменяют действительную картину фильтрации ее проекцией на горизонтальную плоскость. Далее фактический постепенный переход от нефтенасыщенной части залежи к водоносной заменяют расчетным контуром нефтеносности с вертикальным водонефтяным контактом. Полученную фигуру расчетного контура нефтеносности заменяют фигурой правильной геометрической формы: полосой, кругом, кольцом, сектором кольца или круга или, наконец, фигурой, состоящей из серии примыкающих друг к другу участков простых указанных форм.
Для построенной таким образом идеализированной расчетной схемы залежи принимается гипотеза об однородности пласта как по площади залежи, так и повертикальному разрезу. Параметры такого расчетного пласта устанавливают путем осреднения по определенным правилам фактических исходных данных. Для получения более полных данных о разработке пользуются расчетными схемами неоднородного пласта. В дальнейшем все различные принципиальные схемы процесса и варианты расстановки скважин рассчитываются и анализируются для идеализированной расчетной схемы. В результате технико-экономического анализа выбирается рациональная система разработки. Таким путем более или менее правильно устанавливают рациональное число скважин на залежи и схему их размещения, наиболее эффективные режимы работы скважин, уровень добычи нефти по залежи и его изменение во времени, срок извлечения основных промышленных запасов нефти, средние сроки работы различных групп скважин.
Понятно, что чем полнее и достовернее исходные данные об объекте, тем достовернее выходные данные проекта. Поэтому для повышения качества проектирования целесообразно применять двухстадийное, а в особо сложных случаях иногда и трехстадийное проектирование. В этом случае порядок выполнения работ следующий.
По данным разведочных скважин путемсоставляется технологическая схема разработки, характеризующая возможность залежи и обосновывающая рациональную систему ее разработки. По этой схеме с целью получения достоверного и достаточно детального освещения залежи намечается бурение первоочередных скважин не подряд, исходя из организационно-технических выгод проведения процесса бурения, а по разреженной сетке, по возможности - по всей площади залежи. По этим скважинам собирают обычные геологические, геофизические и лабораторные данные и проводят в них широкий и всесторонний комплекс гидродинамических исследований с целью определения основных параметров пласта по всей площади залежи непосредственно по данным фильтрации реальной пластовой жидкости.
Только после выполнения такой программы исследований можно приступить к составлению проекта разработки, учитывающего основные характерные детали строения залежи и более достоверного, чем технологическая схема разработки. Однако и при таком порядке проектирования нельзя рассчитывать, что в проекте могут быть установлены заранее на весь срок разработки все детали хода процесса. Несомненно, и в этом случае по мере развития процесса разработки (по мере накопления новых фактических данных), а также по мере появления новых технических возможностей в проект необходимо будет вносить отдельные уточнения и коррективы.
Однако эти уточнения и коррективы будут менее значительными, чем при одностадийном проектировании, а возможность принятия неудачных систем и ошибочных рекомендаций снизится в несколько раз.
Из всего сказанного следует, что при проектировании необходимо предусмотреть такой порядок проведения работ по разработке залежи, который позволял бы дополнять запроектированную систему разработки в соответствии с выявленными изменениями условий эксплуатации и по мере накопления дополнительных данных о геологическом строении залежи, основных параметрах пласта и т. п.