![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Последовательность комплексного проектирования разработки месторождений
Разработка нефтяного месторождения — управление процессами, происходящими при извлечении нефти из пластов. Управление процессами начинается с момента бурения первых разведочных нефтяных скважин и установления режима их работы. В связи с этим вопросы и задачи промышленной разведки месторождений, подсчета запасов нефти и газа, проектирования, контроля, анализа и регулирования процесса извлечения нефти из недр должны быть взаимообусловлены. Проектирование разработки нефтяного месторождения должно выполняться комплексно: при сочетании геолого-промыслового и технологического решений с учетом условий бурения, технологии и техники добычи нефти, внутрипромыслового обустройства месторождения и нефтедобывающего района в целом. Такая постановка задачи не нова. В течение более чем тридцатипятилетней истории отечественной нефтяной промышленности ни одно месторождение не вводилось в промышленную разработку без составления технологической схемы или проекта разработки. В этих проектных документах наряду с геолого-промысловым, гидродинамическим и экономическим обоснованием системы разработки учитывались отдельные элементы технологии и техники добычи нефти и обустройства месторождения. Однако в схемах и проектах разработки не достаточно полно учитывалось влияние вида и способа бурения, техники добычи нефти, элементов системы обустройства месторождения и района на обоснование и выбор рациональной системы разработки нефтяного месторождения. В мае 1972 г. было принято Положение о порядке составления, рассмотрения и утверждения комплексных схем и проектов разработки нефтяных месторождений. В соответствии с этим положением все территориальные научно-исследовательские и проектные институты (НИПИ) составляют комплексные схемы и проекты разработки нефтяных месторождений. Комплексное проектирование разработки нефтяных месторождений можно подразделить на две части: 1. Методы геолого-промыслового, технологического и технико-экономического обоснования комплексных схем и проектов разработки нефтяных месторождений. 2. Порядок и последовательность комплексного проектирования разработки нефтяных месторождений и содержания проектных документов. Методы геолого-промыслового, технологического и технико-экономического обоснования комплексных схем и проектов разработки нефтяных месторождений предусматривают следующие этапы работ [8|: геолого-промысловое изучение месторождения и подготовка исходных геолого-промысловых данных для проектирования; определение геолого-технических показателей разработки месторождения для различных вариантов по системам воздействия, включая новые методы и виды воздействия (закачка теплоносителей, взаиморастворимых жидкостей, ПАВ и др.), по схемам размещения скважин и схемам промыслового обустройства на основе гидродинамических расчетов процесса разработки; расчеты экономических показателей для различных вариантов технологии разработки и систем обустройства месторождения. Этапы комплексного обоснования систем разработки подразделяют на отдельные виды работ: 1) изучение геологической характеристики и геолого-промысловое обоснование проектных положений см. вверху системы разработки участка, залежи, одно- и многопластового месторождения нефти; 2) проектирование процесса и технологическое обоснование системы разработки; 3) учет специфики проектирования и обоснование новых методов разработки и способов увеличения нефтеотдачи пластов; 4) обоснование способов бурения, вскрытия пластов и освоения скважин, организации буровых работ; 5) обоснование технологии, техники эксплуатации скважин и выбор целесообразного соотношения способов эксплуатации; 6) технологическое обоснование систем разработки в сочетании со способами эксплуатации скважин и схемой обустройства месторождения; 7) технологическое обоснование генерального плана обустройства месторождения и района; 8) технико-экономическое обоснование и выбор рациональной системы разработки месторождения; 9) обоснование требований по контролю и регулированию процесса разработки при реализации запроектированной системы; 10) обоснование мероприятий по охране недр и окружающей Приведенная последовательность работ отвечает задачам комплексного геолого-промыслового и технико-экономического обоснования рациональной системы разработки нефтяного месторождения. На примере наиболее общего случая — обоснование системы разработки многопластового месторождения или однопластового, но значительного по запасам и площади нефтеносности месторождения нефти — поясним рекомендуемую последовательность комплексного проектирования разработки месторождения нефти. Вначале, на основании геолого-промыслового изучения многопластового месторождения намечают различные варианты воздействия на пласт и различные схемы размещения скважин, в частности, законтурное и внутриконтурное заводнения, вплоть, до его предельного случая — площадного заводнения и различные варианты выделения эксплуатационных объектов, включая применение методов раздельной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной. Затем оценивают добывные возможности месторождения по вариантам выделения эксплуатационных объектов при различных системах воздействия на пласт и схемах размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин. При этом предусматривают: учет неоднородности пластов по проницаемости и прерывистости; учет различия вязкостей жидкости и воды и изменения фазовых проницаемостей в переходной зоне нефть — вода; учет геометрии фильтрационного потока (фильтрация газожидкостной смеси в системе скважин) в расчетах дебитов жидкости, нефти и нефтеотдачи до и после прорыва воды в скважины; более детальный расчет дебитов жидкости, нефти и нефтеотдачи во времени (по годам) за основной период и с меньшей степенью детальности за.весь срок разработки по всем рассматриваемым при проектировании вариантов для каждого нефтяного горизонта и месторождения в целом; установление экономически целесообразного процента воды и нефтеотдачи при отключении рядов скважин и конечной нефтеотдачи по вариантам: добычу жидкости и нефти во времени, рассчитанную по всем вариантам систем разработки многопластового месторождения в целом, в обязательном порядке оптимально распределяя по отдельным объектам его эксплуатации (горизонтам) одним из известных методов решения этой задачи (например, методом неопределенных множителей Лагранжа, линейного и динамического программирования). Такого же порядка требования сформулированы и к обоснованию технологии и техники добычи, проектирования сбора и транспорта нефти и газа, внутрипромыслового обустройства месторождения. При обосновании системы обустройства месторождения все вопросы рассматриваются в тесной двусторонней связи с технологическими процессами его разработки и эксплуатации скважин. Система разработки месторождения и эксплуатации скважин определяет схему обустройства. При определении показателей разработки месторождения с учетом характеристик эксплуатационного оборудования необходимо: построить характеристику эксплуатационного оборудования с учетом совместной работы пласта и скважины для различных способов эксплуатации (фонтанный, компрессорный, погружными и штанговыми насосами) при упругом, смешанном режимах и различных системах заводнения; выполнить расчеты технологических показателей разработки с учетом ограничений на оборудование скважин для различных способов их эксплуатации в зависимости от геолого-промысловой характеристики залежи нефти; определить оптимальные параметры системы разработки при заводнении с учетом энергетических затрат по оборудованию эксплуатационных и нагнетательных скважин. Кроме того, выполнить расчеты системы водоснабжения и закачки воды в пласт, предусматривающей: выбор диаметров водоводов и числа насосов станций водоподъема; определение характеристик насосов в зависимости от технологических показателей по вариантам разработки месторождения; определение числа нагнетательных скважин, кустовых насосных станций, а также давления нагнетания. Затем оценивают: возможности эксплуатации скважин тем или иным способом, исходя из условий опытной эксплуатации скважин на месторождении; влияние забойного и буферного давлений в эксплуатационных скважинах на системы разработки, процессы заводнения, на схему сбора и транспортирования продукции. При проектировании системы сбора, подготовки и транспортирования нефти и газа учитывают: давление в системе газосепараторов, трубопроводах нефтегазосборной сети с учетом обеспечения нужного давления на устье скважин (особенно для фонтанного периода эксплуатации скважин); необходимость группирования скважин по дебитности, устьевым давлениям, характеру продукции; целесообразность совмещения системы сбора и транспортирования продукции скважин с системой ее товарной подготовки; оптимальное решение задач по размещению объектов систем нефтегазоводораспределения из условия минимума затрат при реализации. При данной характеристике продукции нефтяной залежи и намечаемом режиме скважин (способе их эксплуатации) схема генерального плана обустройства месторождения в основном определяется технологической системой и темпами разработки месторождения (числом и расположением эксплуатационных и нагнетательных скважин, их производительностью и очередностью ввода). Для обычных (не уникальных) месторождений нет смысла изучать большое число вариантов разработки и обустройства месторождений. При этом в основном следует выделять принципиально отличные варианты технологии разработки месторождения. Из всех изученных вариантов для окончательного технологического обоснования системы обустройства и последующего выбора рационального варианта разработки крупных месторождений рассматривают не более трех принципиально отличных вариантов обустройства месторождения. Принципиальные решения по проектируемому месторождению увязывают с перспективами развития нефтяной промышленности. Промысловое обустройство проектируют в следующей последовательности: намечают предварительную схему генерального плана (генплана) обустройства для каждого варианта системы разработки месторождения; выполняют технологические расчеты по объектам и коммуникациям генсхемы обустройства, в том числе проводят экономические сопоставления отдельных вариантов: сбора и транспортирования нефти и газа (раздельное транспортирование безводной и обводненной нефти, предел использования однотрубного транспортирования); по расположению сборных пунктов, в том числе пунктов окончательной подготовки нефти и газа; по расположению объектов водоснабжения, поддержания пластового давления и по другим объектам обустройства. Наиболее полный и общий объем исследований по проектированию обустройства выполняют при составлении комплексной принципиальной (генеральной) схемы разработки многопластового месторождения нефти или технологической схемы разработки большой по запасам залежи нефти. В проектах разработки и доразработки проводят меньший объем исследований и технических проработок, ибо часть их уже проделана при составлении и реализации комплексной схемы разработки. Комплексную схему разработки одно- или многопластового месторождения, а следовательно, и генплан обустройства составляют для месторождения в целом, а не для отдельного горизонта или площади. В ней указывают очередность ввода отдельных объектов в промышленную эксплуатацию. После рассмотрения множества вариантов по проектированию технологии разработки и технологических процессов обустройства, детальные расчеты показателей этих процессов производят лишь по наиболее реально осуществимым (с учетом научно-технического прогресса) 3—5 вариантам подземной и наземной частям комплексного проекта разработки (всего до 9—25 вариантов). Полученные технологические и технические показатели систем разработки и обустройства во времени по вариантам считаются исходными данными при экономических расчетах и выборе рациональной системы разработки и обустройства Месторождения. Расчеты экономических показателей разработки: себестоимости добычи нефти, удельных капитальных вложений и приведенных затрат по вариантам выполняют в соответствии с проектируемыми показателями, а также с учетом геолого-технических и экономических условий разработки конкретного месторождения. Технологические и технико-экономические показатели разработки оценивают для различных вариантов систем обустройства месторождения и условий технологии добычи нефти. При этом для различных уровней добычи нефти и жидкости по месторождению в целом принимают оптимальное распределение добычи по объектам эксплуатации во времени. По данным проведенных исследований определяется плановое задание на разработку многопластового месторождения в целом. Затем в результате комплексного геологического, технологического и технико-экономического анализа выбирают рациональный вариант разработки.
|