Основы проектирования разработки месторождений

На основании опыта разработки нефтяных месторождений установлен следующий порядок проектирова­ния и содержания основных проектных документов:

1) схема опытной эксплуатации; 2) технологическая схема разработки; 3) проект разработки; 4) комплекс­ный проект разработки.

Схема опытной эксплуатации составляется с целью получения дополнительных данных о геолого-промысловых характеристиках пласта, пластовых жидкостях, условиях эксплуатации скважин с определением предельных депрессий и предельных дебитов, проведения исследовательских работ гидропрослушивания, изуче­ния приемистости нагнетательных скважин.

Схема опытной эксплуатации обосновывает первоочередное бурение добывающих скважин, когда развед­ка месторождения еще не закончена, запасы нефти и газа еще не утверждены в ГКЗ (Государственная комиссия по запасам).

Схема опытной эксплуатации составляется с учетом данных опробования разведочных скважин и предва­рительной оценки запасов нефти. В содержании схемы опытной эксплуатации находят отражение следующие во­просы:

кратко освещается геологическое строение месторождения и геолого-физическая характеристика пластов и жидкостей;

выполняется ориентировочный подсчет запасов нефти и газа;

рассчитываются (ориентировочно) основные технологические показатели по добыче нефти, газа, воды, изменению пластового давления на несколько лет разработки, определяется расположение и число добывающих скважин;

намечаются работы по опытной закачке воды или испытанию других способов воздействия на залежь;

обосновывается необходимый комплекс геолого-промысловых и геофизических исследований;

определяется (ориентировочно) объем капитальных вложений и ожидаемая себестоимость нефти.

Схемы опытной эксплуатации для некрупных месторождений составляются технологическими отделами объединений, ЦНИЛами. После согласования с территориальными органами Госгортехнадзора схема утверждается в нефтедобывающем объединении.

Для крупных месторождений схемы опытной эксплуатации составляются научно-исследовательскими и проектными институтами, согласовываются с органами Госгортехнадзора, объединениями и утверждаются Мини­стерством.

Технологическая схема разработки составляется для месторождений со значительной сложностью геоло­гического строения, когда запасы нефти утверждены в ГКЗ по невысоким категориям (В и Ci), а результаты раз­ведки и опытной эксплуатации не позволяют окончательно определить систему разработки. Цель технологической схемы: 1) наметить систему расстановки скважин на залежи и установить их число; 2) установить необходимость и наметить систему поддержания пластового давления; 3) определить изменение технико-экономических показате­лей разработки на срок до 10—15 лет; 4) установить порядок разбуривания объектов при многопластовом место­рождении и очередность бурения скважин на объекте; 5) обосновать необходимый комплекс исследований с целью контроля за разработкой и получения дополнительной информации о геолого-промысловых характеристиках объ­ектов разработки.

Технологическая схема разработки по содержанию включает следующие разделы:

Геологическая часть. Здесь приводятся данные о геологическом строении месторождения, результаты изучения коллекторских свойств продуктивных пластов, свойств пластовых жидкостей, дается оценка нефтеносно­сти и запасов нефти и газа, освещается состояние опытной эксплуатации залежей нефти.

Технологическая часть. В этой части обосновываются исходные данные к гидродинамическим расчетам, устанавливается схема (варианты) разработки и методика гидродинамических расчетов.

Выполняются гидродинамические расчеты по определению технологических показателей вариантов раз­работки на 10— 15 лет.

Экономическая часть. В ней обосновывается эффективность вариантов разработки с определением объема капитальных вложений, эксплуатационных затрат, себестоимости, сроков окупаемости капитальных вложений и т. Д.

В заключительной части технологической схемы даются рекомендации по внедрению выбранного вариан­та разработки с обоснованием комплексов исследований скважин и наблюдений за состоянием разработки место­рождения с целью получения обширной геолого-промысловой информации для последующего составления проек­та разработки.

Технологическая схема, как правило, составляется научно-исследовательскими и проектными института­ми, согласовывается в окружном Госгортехнадзоре и объединении и утверждается Министерством энергетики.

Проект разработки составляется для месторождения, введенного в разработку на основе схемы опытной эксплуатации, когда геологическое строение месторождения несложное, или технологической схемы.

Проект разработки определяет и обосновывает те же вопросы, что и технологическая схема с более глубо­кой их проработкой. Так, технологические и экономические показатели определяются по этапам и за весь срок разработки. В проекте обосновывается конечная нефтеотдача и методы ее повышения, намечаются мероприятия по регулированию процесса разработки. Обосновывается резервный фонд скважин. Гидродинамические расчеты в проекте разработки выполняются с учетом неоднородности продуктивных пластов с использованием апро­бированных методик.

При разработке крупных месторождений составляются комплексные проекты (схемы) разработки, в кото­рых вместе с обоснованием системы разработки дается схема обустройства нефтяного месторождения с решением следующих задач: проектирование сбора, подготовки и транспорта нефти и газа; определение объема и очередно­сти строительства объектов сбора; проектирование объектов поддержания пластового давления (водозаборы, на­сосные станции, кустовые насосные станции и т. д.); проектирование строительства дорог, линий электропередач, баз производственного обслуживания и т. д.

Составление комплексных проектов (схем) способствует ускорению ввода месторождений в разработку.

При разработке крупных многопластовых месторождений предпочтение отдается составлению генераль­ных технологических схем разработки (Генсхема). В Генсхеме решаются основные вопросы разработки много­пластового месторождения в такой последовательности.

1. На основании результатов геолого-промыслового изучения многопластового месторождения намечают­ся различные варианты воздействия, в частности, законтурное и внутриконтурное заводнения, включая площадные системы, в различных вариантах выделения объектов разработки. Рассматриваются вопросы эксплуатации каждого горизонта самостоятельной сеткой скважин и различные сочетания объединения нескольких горизонтов в один объект с единой сеткой скважин.

2. Оцениваются добывные возможности намечаемых вариантов разработки при различном числе добы­вающих и нагнетательных скважин, включая варианты интенсификации процесса увеличения перепада давления между нагнетательными и добывающими скважинами. Определяются технико-экономические показатели разра­ботки по отдельным объектам и месторождению в целом.

На основании комплексного геологического, технологического и экономического анализа выбирается ва­риант, отвечающий требованиям рациональной системы разработки. Критерием в выборе варианта служит мини­мум затрат на разработку месторождения в целом при условии выполнения планового задания на добычу нефти. Таким образом, многие вопросы разработки многопластового месторождения должны решаться не по отдельно выделенному горизонту (объекту), а для месторождения в целом. Практика проектирования и разработки место­рождений показывает, что наилучшие технологические результаты достигаются при условии совпадения линий нагнетания в плане для всех объектов разработки многопластового месторождения и особенно при внедрении внутриконтурного заводнения.

Нарушение принципа единых совмещенных линий нагнетания («разрезания») может привести к перетокам жидкости между пластами через литологические окна и неплотности цементного кольца за колонной.

Кроме того, совпадение линий нагнетания по различным горизонтам позволяет осуществить систему од­новременной раздельной закачки воды в два горизонта через одну скважину. Наилучшие технико-экономические показатели разработки достигаются при одновременном вводе в разработку всех объектов. Преимущество одно­временного ввода всех объектов в разработку состоит в лучшей технологии выработки запасов нефти, лучшей ор­ганизации работ по разбуриванию месторождения, обустройству и добыче нефти. Принятие условия совпадения линий нагнетания по нескольким горизонтам на крупном многопластовом месторождении позволяет вводить его в разработку отдельными участками, блоками.

В первую очередь вводятся в разработку блоки (участки) с наибольшей плотностью запасов и с лучшей геолого-промысловой характеристикой. Такой подход к реализации системы разработки многопластового место­рождения позволяет быстро наращивать добычу, а последующим вводом в разработку менее продуктивных участ­ков (блоков) поддерживать добычу на достигнутом высоком уровне.