Заводнение нефтегазовых залежей

 

Разработка нефтегазовых залежей методом заводнения значи­тельно сложнее, чем чисто нефтяных залежей, ввиду высокой под­вижности газа в газовых шапках и срыва эксплуатации добываю­щих скважин после прорыва в них свободного газа.

Начало внедрения в практику разработки методов заводнения нефтегазовых залежей относится к 50-м годам. Наиболее рас­пространенными можно считать обычное законтурное заводнение, барьерное заводнение, т. е. отделение нефтяной части залежи от газовой, и сочетание барьерного заводнения с законтурным. Выбор того или иного способа заводнения нефтегазовых залежей опре­деляется геолого-промысловой характеристикой залежи, и в пер­вую очередь продуктивностью и наклоном пласта, толщиной

нефтенасыщенной части пласта, физическими свойствами пласто­вых агентов, а также размерами газо- и нефтенасыщенных частей залежи.

Пример эффективного применения законтурного заводнения — разработка нефтегазовой залежи пласта Б1 Жирновского место­рождения. Эта нефтегазовая залежь характеризуется небольшим размером газовой шапки (около 3,5 % от объема нефтенасыщен­ной части залежи), большими углами падения пласта на крыльях (от 15 до 40°), высокой проницаемостью коллектора (0,8— 1 мкм²), малой вязкостью нефти (<0,8 мПа*с). Применение закон­турного заводнения на этой залежи с 1953 г. обеспечило отбор более 90 % от суммарно добытой нефти фонтанным способом и конечную нефтеотдачу порядка 70 %.

Один из недостатков применения только законтурного завод­нения при разработке нефтегазовых залежей — длительная кон­сервация свободного газа в газовых шапках, что нерентабельно при больших запасах газа.

Более эффективный метод заводнения нефтегазовых залежей — барьерное заводнение, заключающееся в закачке воды в газовую шапку над газонефтяным контактом и разделении газа и нефти водой. Вода, растекаясь вдоль контакта, препятствует прорыву газа в добывающие скважины и, кроме того, препятствует вторже­нию нефти в газовую зону залежи. Применение барьерного за­воднения позволяет осуществлять одновременную добычу нефти из нефтенасыщенной части залежи и газа из газовой шапки.

В чистом виде барьерное заводнение применяется у нас при разработке нефтегазовых залежей Восточно-Сусловского и Калиновско-Новостеиановского месторождений. Газовые шапки этих залежей имеют значительные размеры (по залежи Восточно-Сус­ловского месторождения газонасыщенный объем равен объему нефтенасыщенной части). Тем не менее применение барьерного за­воднения позволяет ожидать значительное повышение нефтеотдачи по сравнению со способом разработки без барьерного заводнения.

Наиболее удачный пример применения барьерного заводнения в мировой практике — разработка месторождения Адена (США, штат Колорадо). Нефтегазовая залежь этого месторождения имеет значительную газовую шапку, отношение площади нефтенасыщенной части к газонасыщенной составляет 1,8. После трех лет разработки в 1957 г. на залежи начали внедрять барьерное заводнение. Это привело к снижению газовых факторов в добыва­ющих скважинах, увеличению добычи нефти, а кроме того, позво­лило с 1962 г. ввести в разработку газовую шапку.

Кроме этого месторождения барьерное заводнение в сочетании с законтурным применяется в США еще на пяти крупных за­лежах.

Пример применения барьерного заводнения совместно с за­контурным— разработка нефтегазовой залежи пласта Б1 Бахметьевского месторождения. Это позволило стабилизировать добычу нефти, отобрать газ из газовой шапки, повысить нефтеот­дачу на 7 % и сократить сроки разработки.

Примером высокоэффективной разработки нефтегазовой за­лежи без искусственного заводнения может служить Анастасиевско-Троицкое месторождение с проницаемостью пласта более 2 мкм2 и вязкостью нефти менее 0,5 мПа-с. При плотной сетке скважин и умеренных отборах нефти и газа обеспечиваются посте­пенный подъем водонефтяного контакта и опускание газонефтя­ного контакта.

Однако рассмотренные способы разработки нефтегазовых за­лежей применимы при высокой проницаемости пластов и малой вязкости нефти. При слабопроницаемых пластах требуются дру­гие системы. Во Всесоюзном нефтегазовом научно-исследователь­ском институте (А. К. Курбанов и др.) был предложен способ разработки нефтегазовых залежей, пригодный для слабопроница­емых пластов с широкими подгазовыми частями. При этом спо­собе один ряд нагнетательных скважин располагается вдоль внешнего контура газоносности и вода закачивается по всей тол­щине пласта, что обеспечивает разобщение нефтяной и газонеф­тяной частей. Следующий ряд отрезающих нагнетательных сква­жин располагается несколько ниже внутреннего контура газонос­ности, что обеспечивает разобщение подгазовой и газонасыщенной частей залежи. Изолированная таким образом подгазовая часть нефтяной залежи, содержащая нефть и свободный газ, разраба­тывается самостоятельно системой скважин. Такая система разработки была реализована на нефтегазовой залежи пласта А_2-3 Самотлорского месторождения, оказалась вполне эффективной по ограничению притока газа в добывающие скважины из газовой шапки.

Однако этот способ разработки не подходит для сложных нефтегазовых месторождений Западной Сибири со слабопродук­тивными пластами и тонкими нефтяными слоями. Без успешного решения вопросов разработки таких нефтегазовых залежей будет невозможно обеспечить устойчивую добычу нефти. В настоящее время испытываются или изучаются несколько технологий разра­ботки подобных нефтегазовых залежей.