Разработка нефтяных и газовых месторождений с аномальными свойствами

Приведенный пример расчета показывает существенное отрицательное влияние аномальности нефти на суммарный отбор нефти - на конечную нефтеотдачу пластов.

В данном примере была использована зависимость  критической разности забойных давлений от проницаемости слоев, установленная для конкретного нефтяного месторождения, не имеющая общего универсального характера. Поэтому такую зависимость надо устанавливать для каждого рассматриваемого месторождения; причем желательно устанавливать по фактической работе добывающих скважин с применением глубинных расходомеров. Необходимо отметить, что в той или иной мере отрицательное влияние аномальности нефти фактически учитывается в расчетной послойной неоднородности пластов, определенной по фактической работе и обводнению добывающих скважин.

Распространение аномально-высоких  давлений

В породах  девонского возраста, развитых в Саратовской и Куйбышевской областях, давления мало отличаются от гидростатического, временами превышая его не более чем на 15%. Породы-коллекторы карбона ведут себя аналогичным образом, повышенные давления в них не превышают гидростатическое более чем на 20%. Таким образом, можно сделать заключение, что на Русской платформе, которая окружена Уралом и Кавказом и содержит много сводов и впадин, палеозойские породы как девонского, так и каменноугольного возраста в целом обнаруживают давления гидростатические или лишь незначительно повышенные (рис.9). Нефтегазоносные породы мезозойского возраста в СССР часто характеризуются заметно отличающимся от гидростатического пластовым давлением. В складчатой области Кавказского региона оно превышает гидростатическое на 50— 100%. Лишь в Днепровско-Донецкой впадине в отложениях мезозоя оно приближается к гидростатическому.

По характеру  давлений высокопродуктивные нефтяные и газовые залежи в отложениях третичного возраста можно разделить на три группы (рис. 10) : 1) с аномально-низкими давлениями (средний миоцен, чокракский и караганский горизонты) ; однако такие условия встречаются реже с увеличением глубины залегания; 2) с гидростатическими давлениями (газоносные зоны тортонского и сарматского возраста в Закавказском прогибе); 3) с аномально-высокими давлениями (майкопские отложения). В Дагестанской АССР пластовые давления вплотную приближаются к давлению веса вышележащих пород, а в Чечено-Ингушской АССР они местами превышают давление веса вышележащих пород. Например, на глубине 1600 м пластовые давления предположительно колеблются от 413 до 517 кгс/см². 

РИС. 9 Результаты изучения третичных отложений с  аномально-высокими давлениями на территории СССР [Fertl, 1971]. С разрешения Общества инженеров-нефтяников Американского института горных инженеров

1 —  градиент горного давления, равный 0,231 кгс/(см2 ∙ м); 2 — аномально низкие давления;3 — аномально высокие давления; 4 — градиент гидростатического давления Gi, равный 0,1 кгс/(см2*м); 5 — градиент гидростатического давления Gi=0,107 кгс/(см2-м)

Советские исследователи изучают в широких  масштабах возможные причины  возникновения аномально-высоких давлений, и в области прогнозирования и оценки давлений ими опубликовано много работ . Однако большинство их методов, по-видимому, аналогично методам, используемым в Соединенных Штатах Америки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

В СССР и России накоплен значительный опыт разработки нефтегазовых месторождений как на естественных режимах, так и с воздействием на пласты посредством заводнения.

Ряд нефтегазовых месторождений и отдельных горизонтов разрабатываются с использованием барьерного заводнения. Опыт показывает, что при таком заводнении газовые факторы нефтяных скважин уменьшаются почти в 2 раза по сравнению с газовым фактором при разработке нефтегазовых месторождений на естественных режимах.

Однако  в результате приобретенного опыта разработки нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений перед нефтяниками возникли две специфичные для этих месторождений проблемы.

Первая  из них соответствует тем случаям, когда нефтяная часть месторождения  представляет собой узкую область, т. е. нефтяную оторочку, и заключается  в обеспечении эффективной ее разработки. На такой оторочке оказывается нецелесообразным располагать более одного ряда добывающих скважин. При активной законтурной воде добывающие скважины, разрабатывающие нефтяную оторочку, быстро обводняются. Если же законтурная вода не активна, то при отсутствии барьерного заводнения резко возрастают газовые факторы добывающих нефть скважин. При использовании барьерного заводнения такие скважины быстро обводняются. Во всех описанных случаях разработки нефтегазовых месторождений с узкими нефтяными оторочками нефтеотдача оказывается низкой. Она составляет 15—20% даже при незначительной вязкости нефти. Нефтяные оторочки с повышенной вязкостью нефти эффективно разрабатывать еще труднее.

Вторая  проблема связана, как уже упоминалось, с извлечением конденсата из нефтегазоконденсатных месторождений. Заводнение месторождений, позволяя в принципе повысить коденсатоотдачу и нефтеотдачу, не всегда приводит к увеличению общей углеводородоотдачи, так как газоотдача при этом снижается.

Количество  извлекаемых углеводородов из нефтегазоконденсатных месторождений можно увеличить, используя методы комбинированного воздействия на газоконденсатную часть месторождений путем закачки в нее газа и воды. Однако проблема достижения наиболее полного извлечения конденсата при общем повышении углеводородоотдачи все еще остается до конца не решенной.

Опыт  разработки глубокозалегающих коллекторов с аномально высоким начальным пластовым давлением, сильно деформирующихся в процессе извлечения из них углеводородов, еще невелик во всем мире. Однако число месторождений, продуктивные пласты которых залегают на больших глубинах, возрастает, и поэтому проблема разработки сильно деформирующихся пористых и трещиноватых коллекторов будет представлять с каждым годом все больший интерес для нефтяной промышленности.

Решение проблемы разработки месторождений нефтей с не ньютоновскими свойствами во многом связано с использованием физико-химических и особенно тепловых методов разработки.