Разработка месторождений газоконденсатного типа

рассмотрении этого способа обычно возникают опасения потерь нефти из-за

вторжения ее в газонасыщенную зону, и для предотвращения этого принимают

специальные меры. Законтурное заводнение служит прежде всего целям

повышения нефтеотдачи и в случае мощных нефтяных оторочек может дать

значительный технико-экономический эффект.

Как известно, в газоконденсатных шапках нефтегазоконденсатных залежей

может присутствовать так называемая остаточная (погребенная) нефть, причем

насыщенность ею перового пространства и ее запасы могут быть значительными

[15, 28, 58]. Это обстоятельство заставляет изменить устоявшуюся точку

зрения на недопустимость вторжения нефтяной оторочки в газоконденсатную

зону. Результаты проведенного Ю.В. Желтовым и В.Н. Мартосом

экспериментального исследования закономерностей движения оторочек позволили

предложить способ разработки нефтегазоконденсатных залежей с преднамеренным

принудительным смещением нефтяных оторочек в купол залежи. Смысл

предложенного способа состоит в том, что при достаточно высокой

насыщенности пласта погребенной нефтью (примерно 25 % и больше от объема

пор) будет происходить накопление нефти в оторочке. За счет добычи

погребенной нефти общая нефтеот-дача может превысить начальные запасы

оторочки. При менее высоких насыщенностях размеры оторочки по мере ее

движения сокращаются, однако и в этом случае может быть получена

сравнительно высокая нефтеот-дача. Единственным непременным условием

применения этого способа является поддержание в залежи начального давления.

Размещение эксплуатационных скважин при применении способа

принудительного смещения нефтяной оторочки должно производиться с учетом

физико-геологических особенностей залежи. Во-первых, нужно иметь в виду то

обстоятельство, что при высокой насыщенности пласта погребенной нефтью

нефтеотдача будет возрастать с увеличением пути перемещения оторочки, а при

низкой — снижаться. Во-вторых, нужно учитывать, что газ вытесняется

углеводородными жидкостями значительно более полно, чем водой. Этот факт

установлен рядом исследователей и подтверждается нашими экспериментами. Это

означает, что при принудительном смещении оторочек в период поддержания

давления может быть получена более высокая газоотдача и конденсатоотдача,

чем при барьерном заводнении. Естественно, что полнота извлечения

конденсата должна возрастать с увеличением пути перемещения оторочки. На

основании таких характеристик залежи, как насыщенность пласта погребенной

нефтью, потенциальное содержание конденсата в газе, запасы газа, конденсата

и нефти, размеры газоконденсатной и нефтяной зон, величина ретроградных

потерь конденсата при снижении давления и т. д., в каждом отдельном случае

можно определить оптимальный масштаб смещения оторочки с целью

максимального использования общих запасов залежи. В соответствии с этим и

должно производиться размещение эксплуатационных скважин по залежи,

устанавливаться темпы закачки воды и отборов нефти.

Частичное смещение оторочки в газоконденсатную шапку может оказаться

целесообразным и в случаях узких оторочек. Такие оторочки могут иметь

большой этаж нефтеносности и сосредоточивать значительные запасы нефти.

Обычно их разбуривание представляет значительные трудности. Следствием

этого является неравномерность дренирования нефтяной зоны, что приводит к

дополнительным потерям нефти в пласте. Регулируемое смещение оторочек

устраняет необходимость точной проводки скважин: они могут быть пробурены

вблизи газонефтяного контакта и вводятся в эксплуатацию по мере прорыва в

них нефти.

Сравнивая преимущества и недостатки способов барьерного заводнения и

принудительного смещения оторочек, Ю.В. Желтов, В.М. Рыжик, В.Н. Мартос

отмечают следующее. Первый из них характеризуется возможностью

маневрирования очередностью и интенсивностью извлечения запасов нефти и

газа с конденсатом, обеспечивает высокие конечные результаты разработки

залежей и может быть рекомендован к широкому применению. Область применения

способа принудительного смещения оторочек ограничена, но в определенных

условиях он может обеспечить наиболее полное использование запасов в

сравнении с прочими способами разработки, в том числе и в сравнении с

барьерным заводнением. Наиболее важными условиями, определяющими

целесообразность его применения, являются величина насыщенности пласта

погребенной нефтью, потенциальное содержание конденсата в газе и

соотношение запасов нефтяной и газоконденсатной зон залежи.

Заслуживают внимания комбинированные способы заводнения нефте-

газоконденсатных залежей. В случае мощных нефтяных оторочек целесообразно

поддерживать давление закачкой воды на газонефтяной и водо-нефтяной

контакты одновременно.

Двухстороннее заводнение нефтяных оторочек способствует более

равномерному поддержанию давления по площади, и это благоприятно

сказывается на нефтеотдаче. Иногда с этой целью прибегают еще и к

площадному заводнению оторочки.

На наш взгляд, площадное заводнение может служить также способом

доразработки нефтяных оторочек, которые при первичной эксплуатации были

истощены неравномерно по площади. При применении систем «на истощение»

давления такое положение часто имеет место из-за неконтролируемого

вторжения нефти в газонасыщенную зону (с прорывами воды через оторочку) или

из-за низкого коэффициента охвата при использовании режима газовой шапки.

При этих способах в конечном счете целостность оторочек нарушается, и

последние представляют собой отдельные невыработанные участки, разобщенные

зонами локальных прорывов газа и воды.

Применяя, например, пятиточечные элементы площадного заводнения на этих

участках, можно повысить нефтеотдачу и в какой-то мере компенсировать

ущерб, нанесенный запасам нефти при первичной разработке залежи «на

истощение».

Закачка воды в нефтегазоконденсатный пласт может быть использована не

только как средство поддержания давления, но и для регулирования

равномерности перемещения газонефтяного контакта при разработке оторочек на

режиме газовой шапки. Поэтому представляется целесообразным в загазованные

нефтяные скважины закачивать (возможно, периодически) порции воды.

Искусственное снижение фазовой проницаемости для газа в зонах локальных

прорывов его в оторочку замедляет развитие языков газа, благодаря чему

улучшаются коэффициенты охвата по площади и разрезу.

Следует иметь в виду, что применение способов поддержания давления

закачкой воды предопределяет необходимость проведения детальных

исследований термодинамических и фильтрационных процессов в нефтегазо-

конденсатных системах в пластовых условиях. При выборе способа и

составлении проекта разработки залежи нужно иметь количественные сведения

об изменении свойств жидкостей и газа в зависимости от давления (вязкость,

плотность, объемный коэффициент, растворимость и т.д.), о фазовых

проницаемостях в тройных системах: газ — конденсат — вода, газ — нефть —

вода, о влиянии условий вытеснения на полноту отбора из пласта нефти и газа

с конденсатом и т.д.

При применении способов заводнения на нефтегазоконденсатных залежах

особо важное значение приобретает контроль за состоянием пластовых

жидкостей и движением границ оторочек. Систематический контроль позволит

вовремя предупреждать развитие нежелательных процессов в пласте, выяснять и

оперативно устранять недостатки принятой системы. Именно это в конечном

счете определяет эффективность разработки месторождения.

Р.И. Медведский, А.Б. Кряквин, В.П. Балин, Ю.Ф. Юшков [44] при анализе

перспектив разработки газоконденсатонефтяных месторождений Западной Сибири

считали наиболее приемлемым методом поддержания пластового давления

заводнение (законтурное, площадное, барьерное и их комбинации). Рассмотрев

все существующие и предложенные варианты заводнения, эти авторы

подчеркивают, что возможность применения того или иного варианта

определяется конкретным геологическим строением и коллекторскими свойствами

пласта, особенностями начального состояния пластовой системы. Отсюда они

сделали вывод, что для нефтегазоконденсатных месторождений Западной Сибири

ни один из способов заводнения в чистом виде не может быть рекомендован и

требуется изыскивать новые модификации заводнения, позволяющие рационально

эксплуатировать обширные подгазовые зоны небольшой толщины. Было сделано

предположение, что наиболее эффективным подходом с точки зрения повышения

нефтеотдачи и интенсификации нефтедобычи может явиться комбинация

нескольких методов воздействия, в первую очередь сочетание физико-

химических методов блокирования газа с направленным гидроразрывом пласта и

заводнением.

С.Н. Закиров и P.M. Кондрат [13] полагают, что активное воздействие на

процесс разработки месторождений природных газов при водонапорном режиме

должно обеспечить регулирование продвижения пластовых вод, снижение

размеров заводненной зоны пласта и количества защемленного в ней газа. Оно

достигается эксплуатацией обводненных газовых скважин. Для реализации

технологии активного воздействия на водонапорный режим необходимо создать

сетку добывающих и контрольно-наблюдательных скважин, охватывающую всю

площадь газоносности. Первоначально из скважин отбирают газ. По мере

появления воды в добываемой продукции применяют методы интенсификации

выноса жидкости на поверхность. При этом обязательным условием успешного

внедрения технологии является сохранение режимов эксплуатации скважин,

поддерживавшихся до начала их обводнения, а при необходимости перевод

скважин на форсированный режим отбора газа и воды. Вокруг забоя каждой

обводненной скважины по мере отбора воды и газа образуется зона пониженного

давления. Согласно результатам проведенных С.Н. Закировым и P.M. Кондратом

лабораторных экспериментов, при снижении давления в обводненных объемах

пласта защемленный газ сначала расширяется, оставаясь практически

неподвижным. После снижения давления на 23 — 37 % по отношению к давлению

заводнения весь объем газа, получаемый при его расширении, становится

подвижным. Защемление газа в пористой среде, последующее его расширение и

движение приводят к существенному снижению фазовой проницаемости для воды —

в 10—100 раз и более. В результате эксплуатации обводненных скважин

замедляется продвижение пластовых вод в зоне их расположения, что

способствует выравниванию контура газоносности. Одновременно с выполнением

задач регулирования в разработку вовлекается газ из зон пласта, обойденных

и отсеченных фронтом воды, и из заводненной зоны извлекается часть

защемленного газа как за счет отбора его вместе с водой, так и за счет

поступления в газонасыщенную часть пласта. Таким образом, в предложенном

методе активного воздействия на процесс разработки газовых месторождений

отрицательные последствия проявления водонапорного режима — защемление газа

водой — используются для регулирования продвижения пластовых вод и

повышения коэффициента газоотдачи. Применительно к месторождениям,

разработка которых закончена при полном обводнении всех скважин, или к

месторождениям, вступившим в завершающую стадию эксплуатации, технология

активного воздействия на водонапорный режим реализуется путем организации

вторичной добычи газа из обводненных пластов. Исходя из результатов

лабораторных экспериментов, для получения положительного эффекта давление в

обводненных пластах необходимо снизить ниже значения, соответствующего

максимуму газожидкостного фактора (примерно 0,25 — 0,30 от давления

заводнения).

Теоретические исследования технологии активного воздействия на

водонапорный режим проведены на примере Битковского газоконденсатного

месторождения [19]. За период разработки из месторождения извлечено 71,2 %

газа, в обводненной зоне защемлено 17,3 % от начальных и 57 % от остаточных

запасов газа. Расчетные данные показывают, что в период доразработки

месторождения (без регулирования продвижения пластовых вод) коэффициент

газоотдачи по остаточному газу составит всего 21,18 %, а при совместном

отборе из скважин газа с водой в зависимости от варианта их эксплуатации он

будет изменяться от 47,8 до 58,9 % [20].

Заводнение является одним из возможных направлений повышения

углеводородоотдачи и при разработке газоконденсатных месторождений.

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в области

изменения давления заводнения от начального до давления начала конденсации

углеводородной смеси коэффициент конденсатоотдачи постепенно увеличивается

по мере снижения давления, достигая максимального значения при давлении

начала конденсации. Ретроградная конденсация углеводородной смеси

сопровождается уменьшением коэффициента конденсатоотдачи, что связано с

защемлением водой всего выпадающего в пористой среде конденсата. После

достижения определенного (критического) значения насыщенности пор пласта

выпавшим конденсатом, которое в экспериментах С.Н. Закирова и P.M. Кондрата

на моделях несцементированных пористых сред равно 0,025 — 0,06, часть его

начинает вытесняться водой из пористой среды с образованием впереди фронта

воды оторочки. Это приводит к замедлению темпа снижения коэффициента

конденсатоотдачи, который, достигнув минимального значения, увеличивается.

Результаты проведенных исследований показывают, что наиболее рациональным

является заводнение при давлениях, близких к давлению начала конденсации

углеводородной смеси, а также при пониженных пластовых давлениях в условиях

наличия в пористой среде выпавшего конденсата. Согласно экспериментальным

данным, закачка перед фронтом воды оторочки углеводородного растворителя,

водогазовых смесей, раствора ПАВ и последовательное нагнетание водного

раствора ПАВ и газа способствуют повышению коэффициента извлечения

конденсата по сравнению с закачкой только воды. Высокие значения

коэффициента конденсатоотдачи могут быть достигнуты при заводнении в

условиях конденсации в пласте тяжелых фракций углеводородного конденсата и

частичной гидрофобизации ими поверхности поровых каналов, а также при

давлениях, соответствующих минимальным значениям плотности и вязкости

выпавшего в пласте конденсата. Эффективность заводнения газоконденсатных

пластов подтверждена теоретическими исследованиями, проведенными для

условий горизонта В-16 Гадячского газокон-денсатного месторождения.

Предложенная технология активного воздействия на процесс разработки

газоконденсатных месторождений с нефтяными оторочками включает отбор

газоконденсатной смеси через добывающие скважины, расположенные в своде

структуры, обратную закачку в пласт всего конденсата через нагнетательные

скважины, расположенные на границе раздела газовой и нефтяной зон, и

обратную закачку сухого газа через другую сетку нагнетательных скважин,

расположенных выше по напластованию. После создания оторочки конденсата

требуемого размера (примерно 20 — 25 % от объема нефтенасыщенных пор)

переходят на закачку воды через первую сетку нагнетательных скважин. Отбор

нефти производят после образования в пласте оторочки конденсата, а в случае

большой разности между начальным пластовым давлением и давлением насыщения

нефти газом — с момента ввода месторождения в разработку.

Применительно к разработке газоконденсатных месторождений с остаточной

нефтью предложенная технология повышения коэффициента углеводородоотдачи

предусматривает первоначальное извлечение газоконденсатной смеси в режиме

истощения до момента снижения пластового давления до значения,

соответствующего максимальной насыщенности пористой среды остаточной нефтью

и выпавшим конденсатом. Затем в пласт закачивают вытесняющий агент (газ,

воду), поддерживая давление постоянным. В рассмотренном случае для

повышения эффективности извлечения остаточной нефти используется

отрицательное последствие разработки газоконденсатных месторождений на

режиме истощения — выпадение в пласте углеводородного конденсата. скважин.

Для реализации технологии активного воздействия на водонапорный режим

необходимо создать сетку добывающих и контрольно-наблюдательных скважин,

охватывающую всю площадь газоносности. Первоначально из скважин отбирают

газ. По мере появления воды в добываемой продукции применяют методы

интенсификации выноса жидкости на поверхность. При этом обязательным

условием успешного внедрения технологии является сохранение режимов

эксплуатации скважин, поддерживавшихся до начала их обводнения, а при

необходимости перевод скважин на форсированный режим отбора газа и воды.

Вокруг забоя каждой обводненной скважины по мере отбора воды и газа

образуется зона пониженного давления. Согласно результатам проведенных С.Н.

Закировым и P.M. Кондратом лабораторных экспериментов, при снижении

давления в обводненных объемах пласта защемленный газ сначала расширяется,

оставаясь практически неподвижным. После снижения давления на 23 — 37 % по

отношению к давлению заводнения весь объем газа, получаемый при его

расширении, становится подвижным. Защемление газа в пористой среде,

последующее его расширение и движение приводят к существенному снижению

фазовой проницаемости для воды — в 10 — 100 раз и более. В результате

эксплуатации обводненных скважин замедляется продвижение пластовых вод в

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8