WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

А. В. Афанасьева

А. Т. Горбунов

И. Н. Шустеф

Заводнение нефтяных месторождений при высоких давлениях нагнетания

Москва «Недра» 1975

Афанасьева А. В., Горбунов А. Т., Шустеф Н. Н.

Заводнение нефтяных месторождений при высоких давлениях нагнетания, М., «Недра», 1975. с. 215 В книге обобщен опыт заводнения при различных давлениях нагнетания на месторождениях Советского Союза и за рубежом. Рассмотрены физические пред­посылки, определяющие значение давления нагнетания в процессе заводнения.

На основании обобщения опыта разработки и лабораторных исследований дана оценка влияния давления нагнетания на основ­ные технологические показатели заводнения.

Рас­смотрены особенности интерпретации результатов ис­следования скважин с целью определения парамет­ров, учитывающих влияние давления на проницае­мость коллектора. Дана методика расчета показате­лей заводнения с учетом влияния давления на про­ницаемость коллекторов. Рассмотрен вопрос об оп­тимальном давлении нагнетания.

Книга рассчитана на научных и инженернотех­нических работников, занимающихся разработкой нефтяных.месторождений.

Табл. 31, ил. 92, список лит.—125 назв.

ПРЕДИСЛОВИЕ Характерной особенностью разработки нефтяных место­рождений СССР является поддержание пластового давления на ранней стадии разработки. При этом основным методом воздействия на пласты служит заводнение. В настоящее вре­мя более 80% нефти в СССР "добывается на месторождениях, где осуществляется закачка воды.

Развитие нефтяной промышленности и высокий темп роста добычи нефти связаны с непрерывным совершенствованием процесса заводнения. В широких промышленных масштабах заводнение начало применяться у нас в 40х годах на мно­гих нефтяных месторождениях УралоПоволжья. К этому времени в США был накоплен многолетний опыт заводнения, но осуществлялось оно по площадной системе и в основном как вторичный метод после истощения залежей на режиме ра­створенного газа. В нашей стране технология заводнения раз­вивалась другими путями. Были сформулированы основные принципы рациональной разработки, созданы методы расчета показателей заводнения, составлены и осуществлены на прак­тике сотни проектов разработки с применением этого метода.

Одним из важнейших показателей заводнения, определяющим его техникоэкономическую эффективность, является дав­ление нагнетания. В первые годы осуществлялось законтурное заводнение и логично было поддерживать на линии нагнета­ния давление, равное начальному пластовому во избежание ухода воды в законтурную область. Затем с целью интенсификации добычи нефти А. П. Крыловым было предложено увели­чивать давление нагнетания на забоях нагнетательных скважин до значений выше начального 'пластового. Этому способ­ствовало широкое внедрение внутриконтурного заводнения, при котором уход воды в законтурную зону резко сокращается.

В последнее десятилетие в нефтяной промышленности СССР наблюдается тенденция к дальнейшему повышению давления нагнетания. Так, например, на месторождениях Татарии с 1950 по 1974 г. давление нагнетания на устье было повышено с 50 до 160—200 кгс/см2, а опытная закачка на отдельных участ­ках проводилась и при больших давлениях (до 200—300 кгс/см2).

Наибольших величин давление нагнетания (по отношению к вертикальному горному) в настоящее время достигло на ме­сторождениях Пермской области, где на многих объектах давление на забоях нагнетательных скважин близко к вертикальному горному давлению или даже превышает его.

Вертикальное горное давление обычно определяется как дав­ление всей толщи горных пород, залегающих над рассматри­ваемым пластом.

В мировой практике добычи нефти достигнуты давления нагнетания воды при заводнении до 400 кгс/см2 на устье (ме­сторождение ХаусМаунтин в Канаде).

В настоящее время при прогнозе показателей заводнения принимается, что все коллекторы продуктивной толщи прини­мают воду в нагнетательных скважинах и дают приток в эксплуатационных скважинах при любом давлении. Если в расче­ты вводится нижний предел проницаемости, он считается независимым. от давления.

При таком подходе величина давления нагнетания является показателем, определяющим только темп разработки и не оказывающим никакого влияния на нефтеотдачу. В то же время фактические данные показывают, что процессы, происходящие при заводнении, значительно сложнее и что роль давления нагнетания при разработке нефтяных место­рождений более существенная и многообразна. Об этом свиде­тельствуют следующие факты, выявленные в результате ана­лиза промысловых данных.

1. Обобщение фактических данных по многим месторожде­ниям СССР (Татария, Башкирия, Куйбышевская и Пермская области. Западная Сибирь, Западный Казахстан и др.) показы­вает, что при существующих режимах закачки воды заводнением охватывается только часть мощности продуктивных отло­жений. Многочисленность данных о неполном охвате заводнением свидетельствует о том, что это явление не случайное, а типичное для основных нефтедобывающих районов. Бесспорным признан факт, что при определенных давлениях нагнетания проницаемые (а часто и высокопроницаемые) коллекторы воду не принимают.

2. При повышении давления нагнетания до вертикального горного на большинстве месторождений увеличивается мощ­ность коллекторов, принимающих воду.

3. Зависимость приемистости от давления нагнетания нели­нейная, причем темп прироста приемистости существенно выше, чем темп прироста давления.

Все эти факты требуют объяснения.

Обобщение опыта разработки нефтяных месторождений при различных давлениях нагнетания воды, изучение механизма процесса заводнения при высоких давлениях, создание методов оценки технологических показателей заводнения с учетом влия­ния давления и определение оптимальных давлений закачки воды будут способствовать повышению эффективности раз­работки.

Главы I и III написаны А. В. Афанасьевой, И. Н. Шустефом; главы II и IV А. В.

Афанасьевой, А. Т. Горбуновым, И. Н. Шустефом; глава V—А. В. Афанасьевой, А. Т.

Горбуно­вым и глава VI—А. В. Афанасьевой, Л. Н. Бученковым, А. Т. Горбуновым, И. Н. Шустефом.

ГЛАВА I АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОМЫСЛОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ НАГНЕТАНИЯ Обобщение промыслового опыта позволяет выявить харак­терные особенности разработки при различных давлениях на­гнетания воды в пласт и оценить положительные и отрицатель­ные стороны процесса заводнения при высоких давлениях на­гнетания: Ниже обобщается имеющийся в настоящее время большой фактический материал по разработке нефтяных зале­жей при различных давлениях по основным нефтедобывающим районам СССР и приводятся данные по зарубежным место­рождениям.

§ 1. ОПЫТ ЗАВОДНЕНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СОВЕТСКОГО СОЮЗА Месторождения Татарской АССР и Башкирской АССР Туймазинское месторождение. Основными объектами разра­ботки на Туймазинском месторождении являются пласт ДI муллинского горизонта и пласт ДII муллинского горизонта. Пласт ДI приурочен в основном к средней части пашийского горизон­та.

Его мощность изменяется от 5 до 25 м, пористость состав­ляет около 21 %, проницаемость 400 мД. Продуктивный пласт ДII относится к средней и верхней пачкам муллинского горизонта. Песчаники средней пачки мощностью 14—22 м отли­чаются хорошими коллекторскими свойствами: пористость 22%, проницаемость 410 мД. В разрезе верхней лачки имеется один— два песчаноалевритовых прослоя мощностью до 5 м, со средней пористостью 20%, проницаемостью 270 мД.

Пласты ДI и ДII гидродинамически связаны друг с другом. Нефти их близки по свойствам: газонасыщенность около 63 м3/т, вязкость в пластовых условиях 2,3—2,6 сП, плотность в пласто­вых условиях 0,796—0,799 г/см3, объемный коэффициент 1,165—1,169.

Туймазинское месторождение—одно из первых в Советском Союзе, на котором было осуществлено законтурное заводнение. Закачка воды велась при относительно низком давлении наг­нетания—до 50—70 кгс/см2 на устье (0,5—0,6 вертикального горного). Несмотря на небольшой диапазон изменения давле­ния исследование нагнетательных скважин, позволило выявить характерные особенности его влияния на показатели заводне ния, которые подтвердились в дальнейшем практикой разра­ботки других месторождений.

Еще в 1958 г. Ф. С. Абдулиным [1] было проведено исследо­вание зависимости приемистости законтурных нагнетательных скважин от перепада давления. Под перепадом давления понима­лась разница между давлением на устье нагнетательной скважи­ны при различных установившихся режимах закачки и давлением на устье при полной остановке скважины. Давление на устье при заводненин находилось в пределах 50—60 кгс/см2, в отдельных случаях оно доходило до 70 кгс/см2.

В рассмотренном диапазоне изменения давления была уста­новлена нелинейная зависимость приемистости от давления. При увеличении 'перепада давления примерно в 1,5 раза расход годы увеличился в 2—2,5 раза и более.

Проводились также исследования на неустановившихся режи­мах. Анализ результатов обработки кривых падения и восстанов­ления давления показал изменение проницаемости коллектора в зависимости от режима закачки. Так как замеров работающей мощности в то время не проводилось, то точнее говорить об из­менении комплексного показателя kh, а не проницаемости.

Как показали исследования, значения kh изменялись очень существенно при увеличении объема закачки (в 2—4 и даже 6 раз). Ф. С. Абдулин объясняет это явление наличием естест­венных трещин, которые раскрываются при достижении опреде­ленного критического давления—до 50 кгс/см2 на устье или около кгс/см2 на забое (50% от вертикального горного).

Характерно, что нагнетательные скважины, в призабойной зоне, которых в пласте имелись естественные трещины, сравнительно легко были освоены и долго работали без затухания приемистости. Скважины, в которых естественные трещины отсутствовали или были слабо развиты, были освоены с трудом и рабо­тали с быстрым затуханием приемистости.

Внедрение в промысловую практику расходомеров позволило выявить качественно новые явления, а именно: изменение с ростом давления нагнетания не только приемистости, но и мощ­ности, принимающей воду в нагнетательных скважинах.

Впер­вые такие факты также были установлены на Туймазинском месторождении.

Результаты промысловых исследований 1960—1962 гг. с по­мощью расходомера УФНИИ описаны в литературе [46]. Сни­мались профили притока и излива. В результате экспериментов на 14ти скважинах установлено, что увеличение объема закач­ки (а, следовательно, давления нагнетания) приводило к уве­личению мощности, принимающей воду, уменьшение расхода воды — к уменьшению мощности. Отношение мощности, прини­мающей воду, к общей мощности изменялось в пределах от 0,25—0, до 0,9 при изменении приемистости нагнетательных скважин в 1,5—3 раза.

Кроме того, снимались кривые падения давления наказ­ных режимах закачки после работы скважины на каждом ре­жиме 2—3 суток, подтвердившие изменение гидропроводности с увеличением объема закачки.

Шкаповское месторождение. Результаты исследований на­гнетательных скважин по пласту ДI Шкаповского месторожде­ния обобщены Л. И. Меркуловой [66].

Пласт ДI на этом месторождении залегает на глубине 2000 м. Основной эксплуатационный объект, содержащий боль­ Рис. 1. Относительная мощность интерва­лов, принимающих воду, в скважинах пласта ДI Шкаповского месторождения при различных давлениях нагнетания.

Пластовое давление в зоне нагнетания: 1 — 200— 210 кгс/см2; 2—220—230 кгс/см2;

3—240— 250 кгс/см ше 90% балансовых запасов нефти, имеет повсеместное рас­пространение в пределах залежи и представлен монолитными песчаниками, хорошо выдержанными по площади и имеющими хорошие коллекторские свойства. Средняя мощность песчани­ков средней пачки равна 10 м, проницаемость—400 мД, порис­тость—20%. Коэффициент песчанистости составляет 0,83, коэффициент выдержанности 0,99. Отдельные прослои глин и более плотных разностей имеют ограниченное распространение и не препятствуют гидродинамической связи в пределах залежи. Начальное пластовое давление равно 200 кгс/см2, вязкость пластовой нефти 4,7 сП.

Пласт ДI вступил в эксплуатацию в 1956 г. и разрабатывал­ся сначала с законтурным, а потом с законтурным и внутриконтурным заводнениями при давлении на устье нагнетатель ных скважин до 90—100 кгс/см2 (~0,6 вертикального горного).

Исследованиями с помощью расходомеров [65, 66] были вы явлены важные особенности работы нагнетательных скважин этого объекта в процессе заводнения.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.