Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений

Под разработкой нефтяного или газового месторождения понимается управление процессом движения жидкостей и газа в пласте к эксплуатационным скважинам при помощи определенной системы размещения установленного числа скважин на площади, порядка и темпа ввода их в эксплуатацию, поддержания намеченного режима их работы, регулирования баланса пластовой энергии (рис. 5.1).

Рациональная система разработки – это такая система, при которой месторождение разбуривается минимальным числом скважин, обеспечивающим, однако, заданные темпы добычи нефти или газа, высокую конечную нефтеотдачу или газоотдачу, при возможно минимальных капитальных вложениях и себестоимости нефти.

Важным фактором, характеризующим рациональность системы разработки нефтяных пластов, является темп отбора нефти из пластов за определенный промежуток времени (сутки, месяц, год).

Если учесть, что в природе встречаются самые разнообразные залежи нефти по размерам и мощности, глубине залегания, геолого-физическим свойствам нефтесодержащих пород и характеристике нефти, содержанию в пласте газа и воды, - то станет ясно, что общего рецепта для выбора рациональной системы разработки нефтяных залежей дать нельзя. К каждой залежи должен быть применен сугубо индивидуальный подход с тем, чтобы разработка была наиболее рациональной и эффективной при соблюдении правил по охране недр.

После бурения первых разведочных скважин на нефтяном месторождении определяется структура месторождения, характеристика горных пород, залегание пластов, пористость и проницаемость пород, их нефте - и водонасыщенность, содержание газа в нефти, качество нефти.

Пробная эксплуатация скважин устанавливает пластовое давление, производительность скважин, режим пласта. По конфигурации залежи нефти, положениям водонефтяных и газонефтяных контактов, мощности пластов, определяются запасы нефти и газа в залежи. Устанавливается технологический режим отбора нефти, рассчитывается необходимое число скважин.

Особенности разработки газовых месторождений обусловлены отличием физических свойств газа от соответствующих свойств нефти: гораздо меньшими вязкостью и плотностью и значительной сжимаемостью.

Добытую из недр нефть перед переработкой ее на заводах можно в случае необходимости длительное время хранить в емкостях, расположенных на нефтедобывающих площадях, на трассах нефтепроводов и на самих заводах. Извлеченный же на поверхность газ следует тут же направлять в магистральный газопровод или местным потребителям, т.к. газ очень подвижен вследствие небольшой вязкости.

Следовательно, в большинстве случаев основной особенностью разработки газовых месторождений является неразрывная связь всех элементов в системе пласт – скважины – газосборные сети на промысле – магистральный газопровод.

Как и для нефтяных месторождений, в основу рациональной разработки газового месторождения положен принцип получения заданной добычи газа при оптимальных технико-экономических показателях и при соблюдении условий охраны недр. Исходя из этого принципа, определяют темп разработки месторождения во времени, общий срок разработки, число скважин, их диаметр и схему размещения их на площади. Разработка осуществляется комплексно.

При разработке газоконденсатного месторождения по мере падения давления в нем из газа начинает выделяться конденсат. В первую очередь конденсируются наиболее тяжелые компоненты, а затем все более легкие.

Конденсат может выделяться как на поверхности из добытого газа, так и в пласте при снижении давления. В последнем случае конденсат впитывается породой пласта, и значительная часть его может остаться в пласте безвозвратно.

Помимо обычных затрат на бурение эксплуатационных и нагнетательных скважин, обустройство промысла и его обслуживание, здесь приходится вкладывать крупные средства в строительство и эксплуатацию газоконденсатного завода и компрессорной станции высокого давления для обратной закачки сухого газа в пласт.

Число эксплуатационных скважин для газоконденсатной скважины определяют, исходя из суммарной добычи конденсата и газа и установленного среднего дебита одной скважины. Скорость движения газа должна обеспечивать вынос образовавшегося конденсата на поверхность.

Разработка месторождений нефти и газа может проводиться по двум системам:

1. Без поддержания пластового давления. Скважины бурятся по правильным геометрическим сеткам: квадратным и треугольным. Вся нефтяная или газовая площадь равномерно покрывается эксплуатационными скважинами. Расстояние между скважинами колеблется от 400 до 600 м.

2. С поддержанием пластового давления. Большинство месторождений разрабатывается таким способом. Поддержание пластового давления осуществляется путем закачки в пласт воды или газа (воздуха). Данный метод разработки будет рассмотрен ниже.