Системы с внутриконтурным воздействием

Получили в России наибольшее развитие при разработке нефтяных месторождений, особенно средних и крупных. Применяются следующие виды:

- разрезание залежи на отдельные блоки (полосы)

- разрезание залежи на отдельные площади разработки

- сводовое заводнение

- избирательное

- очаговое

- площадное

- барьерное

Рядные системы разработки

Разновидность их — блоковые системы. При этих системах нефтяную залежь разрезают рядами нагнетательных скважин на полосы или блоки обычно в направлении, поперечном их простиранию, в пределах которых размещают ряды добывающих скважин параллельно разрезающим рядам.

При «круговой» форме залежей, особенно с обширными площадями нефтеносности, направление рядов скважин выбирают с учетом зональной неоднородности продуктивных пластов — поперек зон с повышенной мощностью ( как правило, с повышенной пористостью и проницаемостью коллекторов) В результате достигается пересечение всех зон, содержащих основную часть запасов нефти, линиями разрезания и, следовательно, обеспечение большего влияния в них закачки воды. Применяют однорядную, трехрядную и пятирядную схемы расположения скважин. Более пяти рядов добывающих скважин не применяют, так как в этом случае центральная часть нефтеносной площади, воздействием на пласт заводнением ощущаться не будет, в результате чего произойдет падение пластового давления и уменьшение дебитов нефти.

С целью уменьшения потерь нефти в центральных частях блоков располагают нечетное количество рядов добывающих скважин, при этом внутренний ряд играет роль стягивающего.

Как правило, все скважины разрезающего ряда после бурения непродолжительное время эксплуатируются на нефть при возможно более высоких дебитах. Это дает возможность очистить призабойную зону пласта и снизить пластовое давление в ряду. Затем скважины через одну осваивают под нагнетание, продолжая интенсивную добычу нефти из промежуточных скважин ряда. Это способствует перемещению нагнетаемой в пласт воды вдоль разрезающего ряда. После обводнения промежуточных скважин, они также переводятся под закачку воды. При такой технологии вдоль разрезающего ряда в пласте создается полоса воды.

Вытеснение нефти водой достигается расширением полосы воды по направлению к добывающим рядам.

Контуры нефтеносности: 1-внешний, 2- внутренний; Скважины: 3 – нагнетательные, 4 – добывающие; Зоны с толщиной и коллекторскими свойствами пласта: 5- высокие, 6 - низкие

В многорядных системах разработки могут применяться как шахматное, так и линейное расположение скважин.

Рядные системы разработки характеризуют (помимо указанных основных). расстояниями между нагнетательными скважинами 2и расстояния между добывающими скважинами,а также следует учитывать ширину блока или полосы.

Блоковая система подразделяется на 1,3,5 рядные системы разработки.

0 д н о р я д н а я с и с т е м а разработки.

При этой системе расположение скважин представлено чередованием нагнетательных и добывающих рядов.

Рис.. Расположение скважин при однорядной системе разработки:

1-условный контур нефтеносности; 2-нагнетательные скважины; 3-добывающие скважины.

. Параметр при однорядной системе приблизительно равен , т.е эта система очень интенсивная. Ширина полосы при использовании заводнения может составлять 1 — 1,5 км.

Эту систему используют при разработке низкопроницаемых, сильно неоднородных пластов с целью обеспечения большего охвата пластов воздействием.

Трехрядная и пятирядная системы.

При трех рядной системе чередуются 1 ряд нагнетательных скважин с тремя рядами добывающих.

Ширина полосы зависит от числа рядов добывающих скважин и расстояния между ними.Для 3х рядной системе изменяется от 1.5 – 3км. Параметр для трехрядной системы равен примерно 1:3.

Расположение скважин при трехрядной системе разработки: 1-условный контур нефтеносности;

2-добывающие скважины; 3-нагнетат. скважины

При пятирядной системе располагают скважины чередованием одного ряда нагнетательного и пяти добывающих.

Рис. Расположение скважин при пятирядной системе разработки

Параметр для пятирядной ~1:5. Ширина блока 3-4.5 км.

Однорядная и трехрядная система более интенсивная, нежели пятирядная, и обеспечивает определенную возможность повышения охвата пласта воздействием через нагнетательные скважины путем раздельной закачки воды в отдельные пропластки. В то же время при пятирядной системе имеются большие возможности для регулирования процесса разработки пласта путем перераспределения отборов жидкости из отдельных добывающих скважин.

По сравнению с системой законтурного и приконтурного заводнения блоковая система имеет ряд преимуществ:

- темп разработки увеличивается в 2-3 раза

- улучшаются текущие показатели разработки

- снижается расход воды, за счет уменьшения утечек воды в законтурную зону

- позволяет ускорить ввод месторождения в разработку, за счет осваивания блоков в любой последовательности

Кроме того, с возможностью:

- применения на значительных по размерам залежах, с плохой связью с законтурной областью

- повышения охвата пласта воздействием через нагнетательные скважины, путем закачки воды в каждый пласт, пропласток при расчлененных залежах

- применения очаговых скважин для влияния на внутренние участки пласта

- сократить площадь, подлежащую обустройству ППД

Основным недостатком является отсутствие применения на сильно прерывистых, линзовидных пластах с низкими коллекторскими свойствами с возможностью попасть разбуриванием нагнетательного ряда в неэффективную зону пласта (отсутствие коллектора).

Площадная система расположения скважин.

Кроме блоковых систем заводнения широко используются системы с площадным расположением скважин. Главной задачей является получение равномерного охвата залежи заводнением по мощности и площади, поэтому скважины располагают в соответствии с какой либо определенной геометрической схемой. Площадное заводнение применяют в залежах, характеризующихся большой неоднородностью по площади, низкой проницаемостью и повышенной вязкостью нефти с коэффициентом подвижности < 0.05мПа*сек

Существуют пятиточечные, семиточечные, девятиточечные, а также тринадцатиточечные системы заводнения.

Пятиточечная система.

Элемент системы представляет собой квадрат, в углах которого находятся добывающие скважины, а в центре – нагнетательная, интенсивность = 1.

Семиточечная система.

Элемент системы представляет собой правильный шестиугольник с добывающими скважинами в углах и нагнетательной в центре, интенсивность = 0,5 (на 1 нагнетательную приходится 2 добывающие).

Девятиточечная система.

В поздней стадии разработки пласт оказывается занятым вытесняющей нефть водой. Однако вода, продвигаясь от нагнетательных скважин к добывающим, оставляет в пласте некоторые зоны с высокой нефтенасыщенностью, так называемые целики нефти. Для извлечения из них нефти можно пробурить скважины из числа резервных, в результате чего получить девятиточечную систему.

Элемент системы представляет квадрат с тремя добывающими скважинами по каждой стороне квадрата и нагнетательной скважиной в центре, w = 0,33 (соотношение нагнетательных к добывающим составляет 1:3).

Рис. 17. Элемент пятиточечной системы, превращаемый в элемент девятиточечной системы разработки; 1 - «четверти> основных добывающих скважин пятиточечного элемента; 2 - целики нефти; 3 - дополнительно пробуренные добывающие скважины; 4 - обводненная область элемента; 5 - нагнетательная скважина

Рис. 18. Схема батарейного расположения скважин: 1 - нагнетательные скважины; 2 - условный контур нефтеносности; 3 и 4- добывающие скважины соответственно первой батареи радиусом R1 и второй батареи радиусом R2

Тринадцатиточечная система.

Также из семиточечной системы можно получить тринадцатиточечную

Элемент системы представляет собой шестиугольник с тремя добывающими скважинами на каждой стороне и нагнетательной скважиной в центре, w = 0,25

(соотношение 1 : 4)

Чем больше показатель w, тем выше интенсивность системы заводнения. Наиболее интенсивной является пятиточечная система площадного заводнения.

Все площадные системы – «жесткие» при этом не допускается использовать другие нагнетательные скважины для вытеснения нефти из данного элемента. Поэтому если вышла из строя нагнетательная скважина одного из элемента системы площадного заводнения, то необходимо бурить в этом элементе другую скважину, либо усиливать закачку в соседних элементах, чтобы упорядоченность потоков в элементах не нарушалась. Зато преимущество по сравнению с рядной – это возможность более рассредоточенного воздействия на пласт и большей возможностью охватить прерывистые пласты заводнением. Это особенно важно при разработке сильно неоднородных пластов. Кроме того, преимуществом является то, что данная система очень активна, так как каждая добывающая скважина с начала разработки охвачена заводнением. Главным недостатком системы является зависимость выработки элемента от одной нагнетательной скважины, асинхронностью выработки, что обеспечивает неблагоприятную динамику обводнения.

Помимо упомянутых известны следующие системы разработки:

• разрезание залежей нефти рядами нагнетательных скважин на площади самостоятельной разработки (Ромашкинское месторождение). Применяется на крупных месторождениях с широкими водонефтяными зонами. Эти зоны отрезают от основной части залежи и разрабатывают по самостоятельной системе

• в особых случаях для разработки пластов, с запланированным изменением направления вытеснения, могут использоваться специальные схемы расположения скважин. Например, где направление вытеснения можно менять на 90 градусов.

* Если залежь узкая, то нагнетательный ряд разбуривают вдоль основной оси месторождения и такое заводнение называется - осевым.

• избирательное заводнение

При избирательном заводнении нагнетательные скважины выбираются из числа пробуренных по равномерной сетке скважин, согласно геофизических и гидродинамических исследований при соблюдении трех условий:

1. нагнетательная скважина должна иметь хорошее сообщение по пластам с окружающими скважинами

2.под нагнетание выбираются высокопродуктивные скважины

3.скважины должны быть рассредоточены по площади, с целью исключения взаимовлияния при закачке воды в соседние скважины.

* очаговое заводнение

Очаговое заводнение применяют чаще всего на поздних стадиях разработки, с целью добычи нефти в невыработанных участках, целиках залежи. Скважины переводят под нагнетание, чаще всего из добывающих скважин, по тем же принципам, что и при избирательном заводнении. Дополнительное условие – нагнетательные скважины размещают в середине участка для равномерного воздействия закачки воды на окружающие скважины.

Очаговое и избирательное заводнение, применяются для регулирования разработки нефтяных месторождений с частичным изменением ранее существовавшей системы.

• барьерное заводнение

При этом ставится задача одновременного отбора нефти из нефтяной залежи и газа из газовой шапки. Чтобы не было перетоков нефти в газоносную часть пласта, а газа в нефтяную прибегают к разрезанию нефтегазовой залежи на отдельные участки самостоятельной разработки. Нагнетательные скважины в этом случае располагают в зоне газонефтяного контакта (ГНК). Закачку воды регулируют, чтобы вытеснение водой нефти и газа происходило при исключении взаимных перетоков.

Расположение скважин с учетом водонефтяного и газонефтяного разделов

1- внешний контур нефтеносности; 2- внутренний контур нефтеносности;

3- добывающие скважины;

4- внешний контур газоносности; 5-внутренний контур газоносности

• смешанные системы — комбинация описанных систем разработки, иногда со специальным расположением скважин, используют их при разработке крупных нефтяных месторождений и месторождений со сложными геолого-физическими свойствами.