III. Заводнение — высокопотенциальный освоенный метод увеличения нефтеотдачи пластов

 

На протяжении многих десятилетий развития нефтяной про­мышленности разработка месторождений осуществлялась путем бурения только добывающих скважин и извлечения нефти из них за счет использования ресурсов всех естественных видов пластовой энергии. По истощении пластовой энергии и снижении забой­ных давлений в добывающих скважинах иногда до нуля место­рождения забрасывались при извлечении не более 25—30% от первоначальных запасов нефти в пласте.

Хотя вода—спутник нефти с момента ее образования, появле­ние воды в добывающих скважинах рассматривалось как аварий­ное состояние и скважины останавливались. И только в конце 20-х — начале 30-х годов было замечено, что из скважин, в кото­рых появлялась вода, извлекалось нефти больше и добыча была стабильней, чем в безводных скважинах. В 1932 г. комиссия под руководством акад. И. М. Губкина при анализе состояния разра­ботки месторождений Старо-Грозненского района установила воз­можность и эффективность вытеснения нефти из пластов контур­ными пластовыми водами. Естественный водонапорный режим разработки нефтяных залежей был признан наиболее эффек­тивным.

С 30-х годов начала развиваться теория нефтяного пласта, водонапорного режима разработки и интерференции скважин (М. С. Лейбензон, М. Маскет, В. Н. Щелкачев и др.). Однако идея восполнения пластовой энергии, расходуемой на вытеснение нефти нагнетанием воды в пласты через скважины с поверхности, у нас в стране впервые была выдвинута и осуществлена лишь в послевоенные годы под руководством акад. А. П. Крылова в не­больших масштабах на истощенном месторождении Широкая Балка. В 1948 г. было проведено в крупном промышленном мас­штабе законтурное заводнение на Туймазинском месторождении (пласты Д₁ и Д₁₁) с начала разработки [16, 24].

В США до 20-х годов заводнение пластов не применялось. Отдельные пятиточечные элементы площадного заводнения были осуществлены в конце 20-х годов на истощенном Брэдфордском месторождении. Только в 40-х годах в связи с возросшими потреб­ностями в нефти стали всерьез применять искусственное завод­нение нефтяных залежей, а Техасская железнодорожная комиссия, контролирующая разработку месторождений, перестала запрещать заводнение нефтяных залежей [14].

В конце 40-х годов за счет заводнения в США добывалось около 20 млн. т/год нефти.

В нашей стране искусственное заводнение или просто завод­нение нефтяных залежей получило более широкое распростране­ние, чем в США. На месторождениях, разрабатываемых с завод­нением залежей, в настоящее время добывается около 90 % от общего уровня добычи нефти, в пласты закачивается более 2 млрд. м³ воды в год.

В США около 50 % текущей добычи нефти получают на место­рождениях, разрабатываемых с заводнением, и закачивают более 1,2 млрд. м³ воды в год.

Заводнение нефтяных залежей получило распространение и в других нефтедобывающих странах—Канаде, Великобритании, Саудовской Аравии, Румынии и др.

Популярность искусственного заводнения нефтяных залежей во всех странах обусловлена его следующими бесспорными преи­муществами:

доступностью и бесплатностью воды;

относительной простотой нагнетания воды;

относительно высокой эффективностью вытеснения нефти водой.

В настоящее время обычное заводнение нефтяных залежей — самый общепризнанный и наиболее эффективный метод повыше­ния нефтеотдачи пластов. Этот метод будет широко применяться еще длительное время именно из-за указанных преимуществ.

Заводнение, направленное на восполнение ресурсов пластовой энергии и улучшение соотношения вязкостей вытесняемой (нефти) и вытесняющей (воды) жидкостей, хотя и не устраняет отрицатель­ного влияния неоднородности пластов и действия капиллярных и гравитационных сил, но является тем не менее высокопотенциаль­ным методом. Он увеличивает конечную нефтеотдачу пластов, на­пример по сравнению с режимом растворенного газа, во всем диапазоне геолого-физических условий гидрофильных пластов не менее чем в 2—2,5 раза. Эффективность заводнения может быть сомнительной только в гидрофобных пластах. Поэтому совершенст­вование принципов, систем и технологии обычного заводнения — важное направление увеличения конечной нефтеотдачи пластов и извлекаемых запасов нефти. Основная проблема при заводнении заключается в повышении охвата пластов дренированием и за­воднением. Она решается улучшением размещения скважин, вскрытия пластов, технологии нагнетания воды и др.