Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2012 в 13:06, реферат
Естественные режимы залегания залежей нефти недолговечны. Процесс
снижения пластового давления ускоряется по мере наращивания отборов
жидкостей из пласта. И тогда, даже при хорошей связи залежей нефти с
контуром питания, его активным воздействием на залежь, неминуемо начинается
истощение пластовой энергии. Это сопровождается повсеместным снижением
динамических уровней жидкости в скважинах и следовательно, уменьшением
отборов.
Естественные режимы залегания залежей нефти недолговечны. Процесс
снижения пластового давления ускоряется по мере наращивания отборов
жидкостей из пласта. И тогда, даже при хорошей связи залежей нефти с
контуром питания, его активным воздействием на залежь, неминуемо начинается
истощение пластовой энергии. Это сопровождается повсеместным снижением
динамических уровней жидкости в скважинах и следовательно, уменьшением
отборов.
При организации
поддержания пластового
из теоретических вопросов и до сих пор решенных не полностью, являются
достижение максимального вытеснения нефти из пласта при эффективном
контроле и регулировании процесса.
При этом следует иметь ввиду, что вода и нефть отличаются своими
физико-химическими
поверхностного натяжения, смачиваемостью. Чем больше различие между
показателями, тем сложнее идет процесс вытеснения. Механизм вытеснения
нефти из пористой среды нельзя представлять простым поршневым вытеснением.
Здесь имеет место и смешение агентов, и разрыв струи нефти, и образование
отдельных, чередующихся потоков нефти и воды, и фильтрация по капиллярам и
трещинам, и образование застойных и тупиковых зон.
Коэффициент нефтеотдачи месторождения, к максимальной величине
которого должен стремиться технолог, зависит от всех вышеназванных
факторов. Накопленные к сегодняшнему дню материалы позволяют оценить
влияние каждого из них.
Значительное место в эффективности процесса ППД занимает размещение
скважин на месторождении. Они определяют картину заводнения, которое
подразделяется на несколько видов.
Поддержание пластового давления, появившееся у нас в стране вначале
под названием законтурного заводнения, получило повсеместное
распространение. Сегодня оно является вторичным способом добычи нефти
(каким оно именовалось вначале), а непременным условием рациональной
разработки залежей с первых дней закладывается в проекты разработки и
осуществляется на многих месторождениях страны.
Законтурное заводнение
Законтурное заводнение предполагает закачку воды в нагнетательные
скважины, расположенные за внешним контуром нефтеносности. При этом
решаются вопросы наиболее оптимального удаления скважин друг от друга и от
эксплуатационных, величина давления нагнетания и объема закачки.
Помере удаления контура нефтеносности от нагнетательных скважин и
обводнения первого ряда эксплуатационных скважин фронд нагнетания
переносится.
При организации ППД после некоторого времени разработки залежи, объем
закачиваемой воды Qн будет превышать объем отбираемой жидкости на
количество, обеспечивающее интенсивный прирост пластового давления.
Необходимо также предусмотреть компенсацию закачиваемой жидкости на
различные потери (оттоки).
Критерием нормального ведения процесса является величина пластового
давления в зоне отбора, которая должна иметь тенденцию к росту или
стабилизации.
Законтурное заводнение эффективно при наличии следующих факторов: -
небольшие размеры залежи (отношение площади залежи к периметру контуранефтеносности 1,5…1,75 км); - пласт однородной с хорошими коллекторскими свойствами по толщине и по площади; - нагнетательные скважины отстоят от контура нефтеносности на расстоянии 300…800 м, что обеспечит более равномерное продвижение фронта воды и предотвратит образование языков обводнения; - существует хорошая гидродинамическая связь между зоной отбора и зоной нагнетания.
К недостаткам законтурного заводнения можно отнести: - большие потери закачиваемой воды из-за ее утечек в сторону, противоположную области нагнетания, что приводит к дополнительным затратам энергии; - удаленность линии нагнетания от зоны отбора, что требует значительных затрат энергии на преодоление потерь; - замедленная реакция фронта отбора на изменение условий на линии нагнетания; - необходимость сооружений большого количества нагнетательных скважин; удаленность нагнетательных скважин от основных объектов закачки, возрастающая в процессе разработки, увеличивает стоимость системы.
Разновидностью законтурного заводнения является приконтурное заводнение, при котором нагнетательные скважины располагаются вблизи эксплуатационных или между внешним и внутренним контуром нефтеносности.
Оно применяется при слабой гидродинамической связи пласта с внешней областью, при небольших размерах залежи.
Внутриконтурное заводнение
Этот метод ППД предполагает закачку воды непосредственно в нефтяную зону, организацию одного или нескольких рядов нагнетательных скважин в центре месторождения и расчленения за счет этого залежи на отдельные участки-блоки, разрабатываемые самостоятельно. Разрезание может быть осуществлено на полосы, кольца и т.д. Экономичность данного метода заводнения очевидна: повышается коэффициент полезного действия системы за счет исключения оттока жидкости, приближения фронта нагнетания к фронту отбора.
Разновидностью внутриконтурного заводнения являются: площадное, очаговое, избирательное, блочное.
Площадное заводнение предусматривает размещение нагнетательных скважин на площади месторождения по одной из схем. Площадное заводнение организуют обычно на поздней стадии разработки месторождения, когда начинается интенсивное обводнение залежи и другие методы заводнения не достигают цели
Нагнетательные скважины располагают по геометрической сетке: пяти-, семи- или девятиточечной. При этом на одну нагнетательную скважину приходится при пятиточечной системе одна эксплуатационная, при семиточечной – две, девятиточечной – три.
Очаговое заводнение схематично может быть представлено в виде одной или нескольких нагнетательных скважин, располагаемых в центре залежи и некоторого количества – эксплуатационных на периферии. Такой способ заводнения характерен для небольших по площади, локализованных залежей (линзы, застойные зоны).
Избирательное заводнение применяют для вытеснения нефти из отдельных, плохо дренируемых пластов, неоднородных по простиранию. Для его применения необходима информация о характеристике разреза, нарушениях и связях продуктивного пласта с другими. Такие данные можно иметь после некоторого времени разработки залежи, поэтому избирательное заводнение применяют на поздней стадии разработки.
Блочное заводнение состоит в разрезании залежи на отдельные части и оконтуривании каждой из них нагнетательными скважинами. Внутри каждого блока бурят добывающие скважины, число и порядок расположения которых определяют расчетами. Блочное заводнение позволяет вводить в разработку месторождение сразу, до его полного изучения и, таким образом, сократить время разработки. Это эффективно для больших месторождений.
К существующим недостаткам системы ППД путем закачки воды следует отнести:
1) прогрессирующие обводнение месторождения при большом не извлеченном количестве нефти: так, при обводнении пласта Д1 – на 97%, процент извлеченной нефти составил 54, а в целом по Туймазинской площади – 15% (данные на 1.01.1988 г.);
2) невысокие
отмывающие свойства
3) большое количество осложнений, вызываемых возвращением в пласт добываемых вместе с нефтью пластовых вод, выражающихся в виде разрушений водоводов, засоления водоисточников питьевого водоснабжения, нарушения экологического равновесия.
Совершенствование
ППД идет по следующим
1) разработка
новых технологических
2) разработка надежного контроля за движением жидкости в пласте;
3) разработка
метода регулирования
По данным 1983 года, заводнение применяется на 260 месторождениях, за счет чего добывается 90% всей нефти.
ППД проектируется в начала разработки большинства нефтяных месторождений.
ППД получило развитие в виде нестационарного заводнения (в отличие от стационарного – постоянного по объемам и направлению потоков закачиваемой жидкости во времени) и циклического заводнения, заключающегося в изменении направления потоков и объемов закачиваемой и добываемой жидкости.
Технологическая
схема ППД определяется
Можно выделить
следующие принципиальные
а) автономную систему, когда объект закачки (насосная станция) обслуживает одну нагнетательную скважину и располагается в непосредственной близости от нее;
б) централизованную систему, когда насосная станция обеспечивает закачку агента в группу скважин, расположенных на значительном удалении от насосной станции.
В свою очередь, централизованная система ППД подразделяется на групповую и лучевую.
При групповой системе несколько скважин снабжаются одним нагнетательным трубопроводом: разновидностью групповой системы является применение распределительных пунктов (РП), в этом случае группа скважин подключается непосредственно к РП.
При лучевой системе от насосной станции к каждой нагнетательной скважине подводится отдельный нагнетательный водовод.
Автономная система включает в себя водозаборное сооружение, станцию подъема, нагнетательную насосную станцию, нагнетательную скважину.
Водозаборное сооружение является источником водоснабжения: здесь осуществляется добыча воды для целей закачки в пласт.
Водозаборы подразделяются на: а) подрусловые; б) открытые.
В подрусловых водозаборах вдоль русла рек бурятся подрусловые скважины глубиной 12…15 м и диаметром 300 мм до водоносного горизонта. Подъем воды производится спускаемым в скважину артезианским или электрическим насосом.
В сифонных водозаборах откачка воды из скважин производится под действием вакуума, создаваемого специальными вакуум-насосами в вакуум- котле, и откачка поступающей в них воды насосами на насосную станцию П подъема и объекта закачки.
В открытых водозаборах насосный агрегат устанавливается вблизи водоисточника и откачивает из него воду на объект закачки.
Могут применяться заглубленные насосные станции с расположением насосов ниже уровня реки. В последние годы все большую долю закачиваемой в пласт воды занимают сточные воды, которые проходят очистку на специальных сооружениях и ими же откачиваются на объекты закачки.
Централизованная система закачки включает в себя водозабор, станцию второго подъема, кустовую нагнетательную насосную станцию и нагнетательные скважины.
Кустовая насосная станция (КНС) представляет собой специальное сооружение, выполненное из бетона или кирпича, в котором размещается насосное и энергетическое оборудование, технологическая обвязка, пусковая и регулирующая аппаратура.
В последние годы получили распространение блочные НКС, которые изготовляются на заводах в виде отдельных блоков и доставляются к месту монтажа в собранном виде.