Системы с внутриконтурным воздействием

Системы с внутриконтурным воздействием, получившие в России наибольшее развитие при разработке нефтяных месторождений, используют не только при воздействии на пласт путем заводнения, но и при других методах разработки, применяемых с целью повышения нефтеотдачи пластов.

При внутриконтурном заводнении воду нагнетают в нагнетательные скважины, расположенные внутри контура нефтеносности. Такую систему разработки применяют как для пластов с ухудшенной проницаемостью в законтурной и приконтурной зонах пласта, так и для пластов с очень большой площадью нефтеносностью, для которой одного законтурного заводнения явно недостаточно.

Внутриконтурная закачка воды в нефтяную часть пласта нередко затрудняется из-за малой эффективной проницаемости пласта в призабойной зоне нагнетательных скважин по сравнению с эффективной проницаемостью пласта в законтурной зоне при прочих равных условиях.

Для успешного проведения закачки воды внутрь нефтяной залежи необходимо тщательное геологическое изучение нефтеносного пласта, позволяющее установить целесообразность и необходимость нагнетания воды и определить метод внутриконтурного заводнения с учетом получения требуемых технико-экономических показателей. В настоящее время применяют следующие методы внутриконтурного нагнетания воды.

Осевое (продольное) заводнение рекомендуется для залежей (эксплуатационных объектов) шириной более 4 - 5 км, фильтра­ционные характеристики пласта обычно гораздо ниже, чем при законтурном заводнении, вязкость пластовой нефти может колебаться в значительном диапазоне, в пределах залежей могут наблюдаться случаи, когда коллекторские свойства закономерно ухудшаются от сводовых участков к периферийным частям (рис. 6.6). В том случае, когда наблюдается активная гидродинамическая связь между законтурной и нефтяной частями залежи, а соотношение вязкости нефти и закачиваемой воды примерно одинаковое, осевое заводнение может применяться в комплексе с законтурным.

Рис. 6.6 - Система разработки нефтяных залежей с осевым заводнением 1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины; 3 - внешний контур нефтеносности.

При проектировании систем разработки с осевым заводнением нагнетательные скважины располагаются вдоль оси структуры, а добывающие - рядами параллельно нагнетательным скважинам. Расстояния между линией нагнетания и первым рядом добывающих скважин принимаются равными расстоянию между рядами добывающих скважин. Для эксплуатационных объектов, характеризующихся низкой геологической неоднородностью и высокими значениями подвижности, это расстояние увеличивается в 1, 2 - 1, 5 раза. Разбуривание залежей начинается в первую очередь с бурения скважин разрезающего и первого добывающего рядов.

В случае сочетания осевого и законтурного заводнений в первую очередь планируется бурение нагнетательных скважин как в пределах залежи, так и за контуром, а также добывающих скважин в рядах, прилегающих к нагнетательным скважинам. При таком порядке разбуривания достигается больший охват залежи. При наличии многопластовых эксплуатационных объектов закачку воды рекомендуется осуществлять в каждый пласт отдельно с цепью более четкого контроля за разработкой, наилучшей и равномерной выработкой запасов.

В процессе разработки эксплуатационных объектов с описы­ваемыми системами размещения нагнетательных и добывающих скважин основное внимание при контроле за выработкой запасов уделяется динамике изменения пластового давления, характеру продвижения закачиваемой воды, динамике изменения газового фактора. Регулирование разработки осуществляется как изменением отборов нефти, так и перераспределением закачиваемой воды в продуктивные пласты.

Центральное заводнение рекомендуется для эксплуатационных объектов, характеризующихся закономерным ухудшением физико-литологических фильтрационных характеристик от сводовой к периферийным частям залежей. Размеры залежей обычно небольшие от 1 до 3 км, форма их изометричная. Для залежей больших размеров, характеризующихся более однородным строением, более высокими значениями коллекторских свойств и фильтрационных характеристик, центральное заводнение применяют в сочетании с законтурным.

При осуществлении описываемых систем разработки в центральной части залежи планируется размещение нагнета­тельных скважин в количестве от 3 до 7 вдоль окружности, радиус которой достигает 250 - 300 м. Добывающие скважины планируется располагать концентрическими рядами параллельно внешнему контуру нефтеносности в пределах как чисто нефтяной, так и водонефтяной зон (рис. 6.7).

Основное внимание при контроле за выработкой запасов должно уделяться изучению характера продвижения закачиваемой воды в пределах как нефтяной, так и законтурной частей залежей. Параллельно осуществляется контроль за динамикой изменения пластового давления в зоне отбора и зонах закачки воды.

Кольцевое заводнение рекомендуется для залежей, которые характеризуются изменением литолого-физических и фильтрационных свойств в определенном направлении от сводовой к периклинальным частям структуры. Залежи обычно характеризуются изометрической, овальной формой. Для поддержания пластового давления в средней части залежи нагнетательные скважины располагают по кольцу, а в законтурной области - параллельно внешнему контуру нефтеносности. В результате этого образуются две неравные площади: меньшая – в центральной части площади и большая - между двумя рядами нагнетательных скважин (рис. 6.8).

Установлено, что наибольшая эффективность данной системы разработки достигается в том случае, когда кольцо нагнетательных скважин находится на расстоянии 0, 4 радиуса залежи. Описываемая система разработки применялась, например, при дополнительном разрезании нагнетательными скважинами Миннибаевской площади Ромашкинского месторождения.

Рис. 6.7 - Система разработки нефтяных залежей с центральным заводнением	Рис. 6.8 - Система разработки нефтяных залежей с кольцевым заводнением
1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины; 3 - внешний контур нефтеносности

Системы разработки с разрезанием залежей (эксплуатационных объектов) нагнетательными скважинами на отдельные блоки применяются в том случае, когда ширина залежей более 4 - 5 км, в пределах которых могут быть выявлены участки с различной геологической неоднородностью, физико-литологическими и фильтрационными свойствами. Обычно залежи содержат значительные запасы нефти. Кроме того, эту систему можно использовать для залежей, имеющих меньшие размеры, но характеризующихся значительной фациальной изменчивостью пород, уменьшением фильтрационных свойств (проницаемости, гидропроводности, подвижности), повышенной вязкостью пластовой нефти, резким ухудшением условий фильтрации на границах залежей и т.п.

В этом случае площадь эксплуатационного объекта разрезается рядами нагнетательных скважин на отдельные полосы, блоки шириной не более 4-5 км. Закачка воды в нагнетательные скважины приводит к образованию локальных зон повышенного давления, которые в процессе дальнейшей закачки жидкости образуют единый фронт закачиваемой воды с повышенным давлением. Направление линий разрезания выбирают с учетом выявленной общей закономерности литологического и фациального строения эксплуатационных объектов - вкрест преимущественного простирания зон коллекторов с различными проницаемостью и подвижностью или перпендикулярно к зонам регионального замещения (выклинивания) коллекторов (рис. 6.9).

Рис. 6.9 – Система разработки нефтяных залежей с разрезанием на блоки рядами нагнетательных скважин	Рис. 6.10 – Участок одного из месторождений Западной Сибири
1 - добывающие скважины; 2 - нагнетательные скважины; 3 - внешний контур нефтеносности.

Впервые система разработки с разрезанием залежи на блоки была применена на Ромашкинском нефтяном месторождении и показала значительные преимущества перед законтурным и приконтурным заводнением. Во-первых, эта система позволяет значительно улучшить показатели разработки залежей со значительной неоднородностью. Во-вторых, в разработку можно вводить любые блоки залежи, особенно те, которые содержат большие запасы нефти и отличаются высокими дебитами скважин. В-третьих, форма блоков может максимально отобразить геологопромысловые особенности залежей. В четвертых, данную систему разработки в необходимых случаях можно использовать в сочетании как с законтурным, так и с приконтурным заводнением. Все перечисленное способствовало широкому внедрению описываемых систем во многих нефтедобывающих районах страны.

Системы разработки с площадным заводнением применяются для залежей (эксплуатационных объектов), характеризующихся сравнительно однородным замещением песчаников глинистыми породами и низкими значениями вязкости нефти, проницаемости, гидропроводности и подвижности. Пласт должен характеризоваться значительной толщиной, что способствует лучшей выработке запасов. В залежах со значительной неоднородностью вода из нагнетательных скважин может прорываться по наиболее проницаемым пропласткам, что приводит к преждевременному обводнению добывающих скважин.

При системах с площадным заводнением чередуют нагнетательные и добывающие скважины, между которыми выдерживают определенные расстояния. При этом наблюдаются следующие варианты размещения как нагнетательных, так и добывающих скважин:

а) линейная (рядная) система;

б) четырехточечная система;

в) пятиточечная система;

г) семиточечная система;

д) девятиточечная система.