УДК 622.276.56 © Коллектив авторов, 2008
Геолого-промысловое обоснование внедрения одновременно-раздельной эксплуатации пластов
Р.С. Хисамов, А.М. Евдокимов (ОАО «Татнефть»), Р.Г. Абдулмазитов, Р.Г. Рамазанов, Р.А. Мусин (ТатНИПИнефть)
TAT NE FT
Geological proved desiding for dual completion production
На многопластовых месторождениях применяются различные варианты совмещенной и самостоятельной систем разработки пластов с выделением базисных эксплуатационных объектов и площадей, объектов возврата. На практике нередки случаи экономически обоснованной эксплуатации двух пластов с различными свойствами, объединенных в один объект разработки и эксплуатирующихся по одной сетке скважин или общим фильтром. Иногда к основному объекту в отдельных скважинах (зонах) приобщается другой эксплуатационный объект, разработка которого по самостоятельной сетке экономически неэффективна. При этом обеспечиваются минимально допустимые с точки зрения экономики запасы нефти на скважину. Данные приобщения являются вынужденными и снижают коэффициент извлечения нефти (КИН).
Многие скважины, эксплуатирующие нижележащие горизонты, при принятии решения о переводе их на вышележащие объекты не до конца выполняют свое назначение. Эксплуатация большей их части является низкорентабельной вследствие высокой обводненности. Для достижения проектных КИН скважины необходимо продолжать эксплуатировать, причем на максимально возможных режимах. В таких случаях следует трансформировать систему разработки (без ущерба для отдельных объектов) путем внедрения различных модификаций системы воздействия (раздельная закачка - раздельный отбор и др.).
Одновременно-раздельная эксплуатация (ОРЭ) пластов на многопластовых месторождениях - один из основных методов регулирования разработки. Создание независимых систем разработки объектов с использованием технологии ОРЭ - это целенаправленное изменение условий разработки продуктивных пластов в рамках принятых технологических решений. ОРЭ необходима для тех пластов (одного объекта разработки), эксплуатация которых общим фильтром нежелательна по геолого-промысловым параметрам. При совместной работе высоко- и низкопроницаемых пластов объекта целесообразно эксплуатировать его с применением ОРЭ, разделив на две части (высоко- и низкопроницаемые пласты). г В свою очередь ОРЭ можно подразделить на одновременно-раздельную закачку (ОРЗ) вытесняющего агента и одновременно-раздельную добычу (ОРД) продукции из каждого разделяемого продуктивного объекта. ОРЗ в пласты с различными геолого-физическими характеристиками осуществляется путем нагнетания агента в необходимых объемах для поддержания пластового давления при дифференцированном давлении нагнетания (репрессии).
При разработке месторождения большое значение имеет выделение эксплуатационных объектов. В связи с различием отложений по условиям залегания, типу коллекторов, свойствам насыщающих флюидов появляется необходимость выделения объектов,
R.S. Khisamov, V.M. Evdokimov (Tatneft OAO), R.G. Abdulmazitov, R.G. Ramazanov, R.A. Musin (TatNIPIneft)
Variants of the combined and independent development of layers with selection of basic operational objects and the areas, objects of return are considered. Payout bed number distribution of Tatarstan oilfields is given. Three basic groups of schemes of simultaneously-separate pumping according to combination of injection and auxiliary functions are given.
для которых рекомендуется использование ОРЭ. При выделении объектов обычно руководствуются следующими геолого-промысловыми характеристиками:
- тип коллектора, его физические свойства;
- режим работы залежей, размеры, запасы;
- различие в составах и свойствах насыщающих флюидов;
- взаиморасположение продуктивных пластов по разрезу
При эксплуатации нескольких пластов одного объекта общим фильтром технически и технологически труднее контролировать процесс разработки и влиять на него. Усложнение условий управления разработкой может уменьшить КИН, осложнить учет добычи продукции отдельных пластов. При объединении объектов в процессе добычи возможны следующие осложнения.
1. Приобщение к терригенным коллекторам карбонатных отложений приводит к отключению последних, совместная обработка призабойной зоны скважин в карбонатных и терригенных коллекторах затрудняет процесс регулирования.
2. Из-за взаимовлияния близко расположенных пластов происходит отключение из эксплуатации низкопроницаемых. Существуют ограничения для совместной разработки объектов по проницаемости коллекторов, которая не должна различаться более чем в 2-3 раза. Включение разных пластов в один объект возможно при близких параметрах пластов и содержащихся в них углеводородов.
Запасы мелких месторождений Татарстана приурочены к многопластовым месторождениям, распределение которых по числу продуктивных пластов приведено в таблице.
Продуктивные пласты, как и применяемые системы разработки, характеризуются большим разнообразием. В первую очередь обращает на себя внимание большая разница в максимальных темпах отбора нефти от балансовых запасов: от 0,26 % (Тавельское месторождение, турнейский ярус) до 4,4 % (Беркет-Ключевское месторождение, бобриковский горизонт). В пределах продуктивной части турнейских отложений выделяются два интервала, различающиеся коллекторскими характеристиками: кизеловско-черепет-ские и упино-малевские отложения. Толщина продуктивной части турнейских отложений иногда достигает 50-70 м (эффективная толщина до 30-35 м) и в разрезе присутствуют пласты с различными коллекторскими свойствами. Результаты исследований добы-
Число пластов Доля месторождений, % Доля запасов, %
1 11,9 9,5
2 9,5 4,7
3 40,5 33,3
4 28,6 34,8
5 7,1 15,1
6 2,4 2,6
вающих скважин глубинными дебитомерами показали, что для залежей турнейских отложений существует зависимость доли работающей толщины от перфорированной, т.е. разукрупнение объекта будет способствовать увеличению охвата пластов вытеснением.
На Архангельском нефтяном месторождении тульские отложения выделены в единый объект разработки. В пределах месторождения продуктивная часть этих отложений расчленяется на четыре пласта (Т1, Т2, Т3, Т4). Каждый пласт в принципе может быть выделен в самостоятельный объект эксплуатации и разрабатываться с применением технологии ОРЭ. Из-за прерывистого распространения пластов по площади они могли бы эксплуатироваться скважинами с ОРЭ в различных сочетаниях.
В связи с тем, что более половины всех капитальных вложений приходится на бурение скважин, возникает вопрос объединения пластов или объектов для эксплуатации по одной сетке скважин. Совместная разработка двух объектов одной скважиной (общим фильтром) осуществляется обычно по экономическим соображениям, когда раздельная эксплуатация нерентабельна. При этом, как правило, не удается достигнуть суммы потенциальных возможностей каждого эксплуатационного объекта и суммарный дебит значительно (на 20-40 %) меньше.
Таким образом, для многопластовых месторождений Татарстана использование технологии ОРЭ является актуальным. Однако создание системы совместной разработки пластов требует серьезной технико-экономической и геологической проработки, учета взаимовлияния одновременно эксплуатирующихся объектов и совместимости химических свойств флюидов и физических параметров общей системы.
Решать вопрос совместной эксплуатации пластов с использованием технологии ОРЭ желательно на первых стадиях разработки, чтобы сэкономить значительные средства на бурении скважин. Кроме того, ОРЭ нескольких объектов одной скважиной необходимо предусматривать уже на стадии обоснования в проектных документах на разработку месторождения, где должны быть предусмотрены:
- равномерное разбуривание месторождения (залежи);
- рациональное и эффективное использование утвержденных запасов нефти, газа и сопутствующих компонентов;
- недопущение выборочной отработки, приводящей к потерям балансовых запасов;
- обоснованное выделение эксплуатационных объектов для самостоятельной разработки.
На стадии проектирования требуется подбирать скважины, которые будут участвовать в ОРЭ, формировать сетку скважин и другие параметры системы разработки. Выделение эксплуатационных объектов необходимо увязать с возможностями изменения системы воздействия в процессе выработки запасов, внедрения различных методов увеличения нефтеотдачи (МУН) без ущерба для других объектов. Различие объектов по вязкости насыщающих их флюидов также не должно быть существенным. Большое значение имеет депрессия на каждый пласт, зависящая от пластового давления каждого объекта и ограничения забойных давлений, которое будет общим для совместно эксплуатирующихся объектов. При раздельной добыче с установлением опти-
мального забойного давления удается отбирать продукцию из пласта с пониженным пластовым давлением, а также из пласта, в котором нефть обладает структурно-механическими свойствами.
При совместном извлечении флюидов с различными свойствами необходимо учитывать возможность образования новых компонентов, затрудняющих последующие процессы транспорта и подготовки продукции. Как правило, это происходит при смешении различных типов пластовой воды, в результате нерастворимые соли выпадают в осадок. Значительное содержание сероводорода в одной из скважин и ионов двухвалентного железа в попутно добываемой воде в другой при смешении продукции скважин приведет к образованию сульфида железа и осложнению процесса подготовки нефти.
При внедрении оборудования для ОРЭ к конструкции и техническому состоянию эксплуатационных колонн скважин предъявляются жесткие требования. Добыча продукции в зависимости от числа разделяемых пластов и конструкции скважин обеспечивается по одному или двум лифтам. Подача рабочего агента в разделяемые пласты может осуществляться закачкой пресной, сточной, пластовой воды с поверхности, путем перепуска пластовой воды с подъемом на поверхность или внутрискважинной перекачкой. Для месторождений Татарстана в различных геолого-промысловых условиях могут применяться разные технологические схемы ОРЭ: в добывающих скважинах - одноряд
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.