Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 214
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 4 – Схема трёхрядной системы разработки эксплуатационного объекта
При трёхрядной системе между рядами нагнетательных скважин расположено три ряда добывающих скважин. Добывающие скважины располагают в рядах, параллельных разрезающим рядам нагнетательных скважин. При такой системе заводнения, при отборе нефти из добывающих скважин и нагнетании воды в скважины разрезающего ряда, происходит расширение полосы воды, созданной вдоль ряда, и перемещение ее границ в направлении к добывающим рядам. Таким образом происходит вытеснение нефти водой и перемещение ее в пласте к добывающим скважинам.
Расположение скважин при площадном заводнении (рисунок 5).
Рисунок 5 − Схема размещения скважин при площадном заводнении: а) 5 − точечная система; б) 7 − точечная система; в) 9 − точечная система. о – добывающие скважины; х – нагнетательные скважины
Наиболее часто используются на практике системы разработки нефтяных месторождений с площадным расположением скважин. При этой системе добывающие и нагнетательные скважины размещаются по правильным схемам, которые бывают четырёхточечными, пятиточечными, семиточечными и девятиточечными. Площадное заводнение применяют при разработке пластов с очень низкой проницаемостью.
Четырёхточечная система представляет собой треугольник, в вершинах которого расположены добывающие скважины, а в центре – нагнетательная скважина. Пятиточечная система. Элемент системы представляет собой квадрат, в углах которого находятся добывающие, а в центре − нагнетательная скважина. Для этой системы отношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:1. Семиточечная система. Элемент системы представляет собой шестиугольник с добывающими скважинами в углах и нагнетательной в центре. На одну нагнетательную скважину приходятся две добывающие, т. е. отношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:2.
Девятиточечная система. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:3 – на одну нагнетательную скважину приходятся 3 добывающих.
Самая интенсивная из рассмотренных систем с площадным расположением скважин четырёхточечная и пятиточечная, наименее интенсивная девятиточечная.
Системы с площадным расположением скважин по сравнению с рядной получают важное преимущество, состоящее в возможности более рассредоточенного воздействия на пласт. Это особенно существенно в процессе разработки сильно неоднородных по площади пластов. При использовании рядных систем для разработки сильно неоднородных пластов нагнетание воды или других агентов в пласт сосредоточено в отдельных рядах. В случае же систем с площадным расположением скважин нагнетательные скважины более рассредоточены по площади, что дает возможность подвергнуть отдельные участки пласта большему воздействию.
Расположение скважин при избирательном и очаговом заводнении.
Во многих случаях геометрически правильным расположением нагнетательных и добывающих скважин нельзя достичь полного охвата заводнением пласта, особенно при наличии его неоднородного геологического строения. В этом случае прибегают к избирательному или очаговому заводнению.
Избирательное заводнение является разновидностью внутриконтурного заводнения – предусматривает выбор местоположения нагнетательных скважин после разбуривания эксплуатационного объекта по равномерной сетке с учетом изменчивости его геологического строения. При составлении первого проектного документа на разработку местоположение нагнетательных скважин не определяют.
После разбуривания объекта по равномерной сетке и некоторого периода эксплуатации всех скважин на нефть, для освоения под закачку воды выбирают скважины, местоположение которых наиболее полно отвечает геологическому строению пластов и обеспечивает эффективное воздействие на весь объем залежи. В конечном счете, нагнетательные скважины оказываются размещенными по площади объекта неравномерно.
Избирательное заводнение применяют при резкой зональной неоднородности пластов, выражающейся в неповсеместном залегании коллекторов, в наличии двух или трех разновидностей коллекторов разной продуктивности, распределенных неравномерно по площади и т. д., а также при нарушении объекта серией дизъюнктивных нарушений.
Избирательно-очаговое заводнение позволяет избирательно изменять направление потоков и градиента давления на фронте вытеснения нефти водой и отбора жидкостей с целью вытеснения нефти из менее проницаемых зон пласта.
Однако избирательно-очаговое заводнение имеет определённые недостатки. В первую очередь осложняется система водоснабжения объектов: увеличивается по длине и усложняется система водоводов от КНС или БКНС, повышается, как правило, их гидравлическое сопротивление.
Также избирательно-очаговое заводнение не решает полностью основной проблемы любой системы заводнения, а именно − опережающее обводнение пласта по высокопроницаемым пропласткам и оставление неизвлеченных запасов нефти в малопроницаемых пластах или отдельных прослоях коллектора с разной проницаемостью. Если в процессе заводнения образовались высокопроницаемые (промытые) зоны по которым циркулирует вода от нагнетательных к добывающим скважинам, то перевод добывающей скважины в нагнетательную в рамках избирательно-очагового заводнения не даст продолжительного по времени эффекта. Бурение новой скважины связано с дополнительными затратами и тоже не даёт гарантии полного охвата участка заводнением.
Наилучшим выходом из положения является применение, наряду с избирательно-очаговом или каким-либо другим способом заводнения, физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. Современные физико-химические методы позволяют ограничить движения воды по каналам с низким фильтрационным сопротивлением, что позволит более рационально использовать ее энергию для вытеснения нефти.
2.3 Организация системы ППД на Западно-Сургутском месторождении
Производственная инфраструктура Западно-Сургутского месторождения расположено в зоне деятельности НГДУ «Сургутнефть», имеющего развитую производственную инфраструктуру: цех подготовки и перекачки нефти (ЦППН), дожимные насосные станции, систему напорных и межпромысловых нефтепроводов, газопроводов, водоводов, сеть автомобильных дорог, систему электроснабжения, базы производственного обслуживания.
Система сбора и транспорта продукции скважин на Западно-Сургутском месторождении включает в себя:
− четыре дожимные насосные станции с установками предварительного сброса пластовой воды (ДНС с УПСВ) суммарной проектной производительностью по жидкости 55 тыс.м3/сут: ДНС-1П, ДНС-1, ДНС-3, ДНС-4;
− четыре кустовые насосные станции суммарной проектной производительностью 44,9 тыс.м3/сут;
− нефтесборные сети протяжённостью порядка 189 км;
− высоконапорные водоводы протяжённостью порядка 176 км;
− низконапорные водоводы пресной и сточной воды протяжённостью 34 км;
− система нефтепроводов напорных протяжённостью 58,5 км;
− система внутрипромыслового и внешнего транспорта газа.
Западно-Сургутское месторождение находится на поздней стадии разработки (обводнённость скважин высокая
90%), поэтому для заводнения достаточно пластовой жидкости извлекаемой на поверхность вместе с нефтью. В этом случае организуется замкнутая система водоснабжения с утилизацией сточных промысловых вод. Организация системы водоснабжения (рисунок 6):
– пластовая жидкость (вода+нефть) с добывающих скважин поступает на дожимные насосные станции (ДНС) и установки подготовки нефти (УПН) где происходит отделение основной массы воды от нефти (вода, отделённая от нефти называется подтоварной);
– далее подтоварная вода поступает на очистные сооружения (ОС) для окончательной очистки от капелек нефти и механических примесей;
– после очистки конечная насосная станция (КНС) подаёт воду на блочные кустовые насосные станции (БКНС), которые насосами перекачивают её под высоким давлением на кусты;
– на кустах через распределительные устройства (блоки напорных гребёнок) вода поступает в нагнетательные скважины.
Очистные сооружения и станции перекачки воды (КНС) входят в состав ДНС, которые распределены по площади месторождения и УПН. Установки подготовки нефти, как правило расположены в одном месте – в центральном пункте сбора (ЦПС). На ЦПС поступает нефть со всех ДНС промысла и также может поступать сразу с кустовых площадках (минуя ДНС).
Рисунок 6 – Схема замкнутой системы водоснабжения
Подготовка пластовых вод для ППД.
Подтоварную воду (воду, полученную в результате отделения воды от нефти нельзя сразу закачивать в пласт, т. к. это может вызвать загрязнение продуктивного пласта и снижение его проницаемости, к коррозии оборудования. Перед закачкой в пласт подтоварная вода подвергается очистке от механических примесей, остатков нефти, соединений железа.
На месторождении для очистки воды применяются отстойные установки закрытого типа. В отстойных установках очистка воды от примесей происходит за счёт разделения фаз в поле тяжести внутри резервуара: капельки нефти в воде всплывают вверх, а механические примеси оседают на дне.
2.4 Эффективность системы ППД Западно-Сургутского месторождения
Закачку воды в целях поддержания пластового давления на Западно-Сургутском месторождении начали проводить с 1981 года. В настоящее время с поддержанием пластового давления разрабатываются объекты АС7-8, АС9-10, БС2, БС10, БС18-22 и ЮС2. С начала разработки в продуктивные пласты закачано 112907 тыс. м3 воды. Текущая компенсация отборов жидкости закачкой воды составила 111,6%, накопленная 95,1%.
В качестве источников водоснабжения на месторождении используется подтоварная вода с УПСВ ДНС-1, ДНС-3 и ДНС-4 месторождения и сеноманская вода водозаборных скважин, пробуренных на площадке БКНС. Доля подтоварной воды составила 93,9% от общего объема закачки воды, сеноманской – 6,1%. Сеноманская вода служит дополнительным источником водоснабжения к объемам подтоварной воды, для покрытия общей потребности в воде по Яунлорскому месторождению.
Контроль качества закачиваемой воды осуществляется лабораторным анализом проб на содержание твердых взвешенных веществ (ТВВ) и нефтепродуктов.
При трёхрядной системе между рядами нагнетательных скважин расположено три ряда добывающих скважин. Добывающие скважины располагают в рядах, параллельных разрезающим рядам нагнетательных скважин. При такой системе заводнения, при отборе нефти из добывающих скважин и нагнетании воды в скважины разрезающего ряда, происходит расширение полосы воды, созданной вдоль ряда, и перемещение ее границ в направлении к добывающим рядам. Таким образом происходит вытеснение нефти водой и перемещение ее в пласте к добывающим скважинам.
Расположение скважин при площадном заводнении (рисунок 5).
Рисунок 5 − Схема размещения скважин при площадном заводнении: а) 5 − точечная система; б) 7 − точечная система; в) 9 − точечная система. о – добывающие скважины; х – нагнетательные скважины
Наиболее часто используются на практике системы разработки нефтяных месторождений с площадным расположением скважин. При этой системе добывающие и нагнетательные скважины размещаются по правильным схемам, которые бывают четырёхточечными, пятиточечными, семиточечными и девятиточечными. Площадное заводнение применяют при разработке пластов с очень низкой проницаемостью.
Четырёхточечная система представляет собой треугольник, в вершинах которого расположены добывающие скважины, а в центре – нагнетательная скважина. Пятиточечная система. Элемент системы представляет собой квадрат, в углах которого находятся добывающие, а в центре − нагнетательная скважина. Для этой системы отношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:1. Семиточечная система. Элемент системы представляет собой шестиугольник с добывающими скважинами в углах и нагнетательной в центре. На одну нагнетательную скважину приходятся две добывающие, т. е. отношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:2.
Девятиточечная система. Соотношение нагнетательных и добывающих скважин составляет 1:3 – на одну нагнетательную скважину приходятся 3 добывающих.
Самая интенсивная из рассмотренных систем с площадным расположением скважин четырёхточечная и пятиточечная, наименее интенсивная девятиточечная.
Системы с площадным расположением скважин по сравнению с рядной получают важное преимущество, состоящее в возможности более рассредоточенного воздействия на пласт. Это особенно существенно в процессе разработки сильно неоднородных по площади пластов. При использовании рядных систем для разработки сильно неоднородных пластов нагнетание воды или других агентов в пласт сосредоточено в отдельных рядах. В случае же систем с площадным расположением скважин нагнетательные скважины более рассредоточены по площади, что дает возможность подвергнуть отдельные участки пласта большему воздействию.
Расположение скважин при избирательном и очаговом заводнении.
Во многих случаях геометрически правильным расположением нагнетательных и добывающих скважин нельзя достичь полного охвата заводнением пласта, особенно при наличии его неоднородного геологического строения. В этом случае прибегают к избирательному или очаговому заводнению.
Избирательное заводнение является разновидностью внутриконтурного заводнения – предусматривает выбор местоположения нагнетательных скважин после разбуривания эксплуатационного объекта по равномерной сетке с учетом изменчивости его геологического строения. При составлении первого проектного документа на разработку местоположение нагнетательных скважин не определяют.
После разбуривания объекта по равномерной сетке и некоторого периода эксплуатации всех скважин на нефть, для освоения под закачку воды выбирают скважины, местоположение которых наиболее полно отвечает геологическому строению пластов и обеспечивает эффективное воздействие на весь объем залежи. В конечном счете, нагнетательные скважины оказываются размещенными по площади объекта неравномерно.
Избирательное заводнение применяют при резкой зональной неоднородности пластов, выражающейся в неповсеместном залегании коллекторов, в наличии двух или трех разновидностей коллекторов разной продуктивности, распределенных неравномерно по площади и т. д., а также при нарушении объекта серией дизъюнктивных нарушений.
Избирательно-очаговое заводнение позволяет избирательно изменять направление потоков и градиента давления на фронте вытеснения нефти водой и отбора жидкостей с целью вытеснения нефти из менее проницаемых зон пласта.
Однако избирательно-очаговое заводнение имеет определённые недостатки. В первую очередь осложняется система водоснабжения объектов: увеличивается по длине и усложняется система водоводов от КНС или БКНС, повышается, как правило, их гидравлическое сопротивление.
Также избирательно-очаговое заводнение не решает полностью основной проблемы любой системы заводнения, а именно − опережающее обводнение пласта по высокопроницаемым пропласткам и оставление неизвлеченных запасов нефти в малопроницаемых пластах или отдельных прослоях коллектора с разной проницаемостью. Если в процессе заводнения образовались высокопроницаемые (промытые) зоны по которым циркулирует вода от нагнетательных к добывающим скважинам, то перевод добывающей скважины в нагнетательную в рамках избирательно-очагового заводнения не даст продолжительного по времени эффекта. Бурение новой скважины связано с дополнительными затратами и тоже не даёт гарантии полного охвата участка заводнением.
Наилучшим выходом из положения является применение, наряду с избирательно-очаговом или каким-либо другим способом заводнения, физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. Современные физико-химические методы позволяют ограничить движения воды по каналам с низким фильтрационным сопротивлением, что позволит более рационально использовать ее энергию для вытеснения нефти.
2.3 Организация системы ППД на Западно-Сургутском месторождении
Производственная инфраструктура Западно-Сургутского месторождения расположено в зоне деятельности НГДУ «Сургутнефть», имеющего развитую производственную инфраструктуру: цех подготовки и перекачки нефти (ЦППН), дожимные насосные станции, систему напорных и межпромысловых нефтепроводов, газопроводов, водоводов, сеть автомобильных дорог, систему электроснабжения, базы производственного обслуживания.
Система сбора и транспорта продукции скважин на Западно-Сургутском месторождении включает в себя:
− четыре дожимные насосные станции с установками предварительного сброса пластовой воды (ДНС с УПСВ) суммарной проектной производительностью по жидкости 55 тыс.м3/сут: ДНС-1П, ДНС-1, ДНС-3, ДНС-4;
− четыре кустовые насосные станции суммарной проектной производительностью 44,9 тыс.м3/сут;
− нефтесборные сети протяжённостью порядка 189 км;
− высоконапорные водоводы протяжённостью порядка 176 км;
− низконапорные водоводы пресной и сточной воды протяжённостью 34 км;
− система нефтепроводов напорных протяжённостью 58,5 км;
− система внутрипромыслового и внешнего транспорта газа.
Западно-Сургутское месторождение находится на поздней стадии разработки (обводнённость скважин высокая
90%), поэтому для заводнения достаточно пластовой жидкости извлекаемой на поверхность вместе с нефтью. В этом случае организуется замкнутая система водоснабжения с утилизацией сточных промысловых вод. Организация системы водоснабжения (рисунок 6): – пластовая жидкость (вода+нефть) с добывающих скважин поступает на дожимные насосные станции (ДНС) и установки подготовки нефти (УПН) где происходит отделение основной массы воды от нефти (вода, отделённая от нефти называется подтоварной);
– далее подтоварная вода поступает на очистные сооружения (ОС) для окончательной очистки от капелек нефти и механических примесей;
– после очистки конечная насосная станция (КНС) подаёт воду на блочные кустовые насосные станции (БКНС), которые насосами перекачивают её под высоким давлением на кусты;
– на кустах через распределительные устройства (блоки напорных гребёнок) вода поступает в нагнетательные скважины.
Очистные сооружения и станции перекачки воды (КНС) входят в состав ДНС, которые распределены по площади месторождения и УПН. Установки подготовки нефти, как правило расположены в одном месте – в центральном пункте сбора (ЦПС). На ЦПС поступает нефть со всех ДНС промысла и также может поступать сразу с кустовых площадках (минуя ДНС).
Рисунок 6 – Схема замкнутой системы водоснабжения
Подготовка пластовых вод для ППД.
Подтоварную воду (воду, полученную в результате отделения воды от нефти нельзя сразу закачивать в пласт, т. к. это может вызвать загрязнение продуктивного пласта и снижение его проницаемости, к коррозии оборудования. Перед закачкой в пласт подтоварная вода подвергается очистке от механических примесей, остатков нефти, соединений железа.
На месторождении для очистки воды применяются отстойные установки закрытого типа. В отстойных установках очистка воды от примесей происходит за счёт разделения фаз в поле тяжести внутри резервуара: капельки нефти в воде всплывают вверх, а механические примеси оседают на дне.
2.4 Эффективность системы ППД Западно-Сургутского месторождения
Закачку воды в целях поддержания пластового давления на Западно-Сургутском месторождении начали проводить с 1981 года. В настоящее время с поддержанием пластового давления разрабатываются объекты АС7-8, АС9-10, БС2, БС10, БС18-22 и ЮС2. С начала разработки в продуктивные пласты закачано 112907 тыс. м3 воды. Текущая компенсация отборов жидкости закачкой воды составила 111,6%, накопленная 95,1%.
В качестве источников водоснабжения на месторождении используется подтоварная вода с УПСВ ДНС-1, ДНС-3 и ДНС-4 месторождения и сеноманская вода водозаборных скважин, пробуренных на площадке БКНС. Доля подтоварной воды составила 93,9% от общего объема закачки воды, сеноманской – 6,1%. Сеноманская вода служит дополнительным источником водоснабжения к объемам подтоварной воды, для покрытия общей потребности в воде по Яунлорскому месторождению.
Контроль качества закачиваемой воды осуществляется лабораторным анализом проб на содержание твердых взвешенных веществ (ТВВ) и нефтепродуктов.