Стадии разработки месторождений

Стадия – это период процесса разработки, характеризующийся определенным закономерным изменением технологических и технико-экономических показателей.

Рисунок 4.1 – Типовая динамика темпа добычи нефти Т_дн, жидкости Т_дж и обводненности продукции n_в при водонапорном режиме с выделением стадий разработки: 1 – освоение эксплуатационного объекта; 2 – поддержание высокого уровня добычи нефти; 3 – значительное снижение добычи нефти; 4 – завершающая.

Под технологическими и технико-экономическими показателями процесса разработки залежи понимают текущую (среднегодовую) и суммарную (накопленную) добычу нефти, текущую и суммарную добычу жидкости (нефти и воды), обводненность добываемой жидкости n_в (отношение текущей добычи воды к текущей добыче жидкости), текущий и накопленный водонефтяной фактор (отношение добычи воды к добыче нефти), текущую и накопленную закачку воды, компенсацию отбора закачкой (отношение закачанного объема к отобранному при пластовых условиях), коэффициент нефтеотдачи, число скважин (добывающих, нагнетательных), пластовое и забойное давления, текущий газовый фактор, средние дебит добывающих и приемистость нагнетательных скважин, себестоимость продукции, производительность труда, капитальные вложения, эксплуатационные расходы, приведенные затраты и др. По динамике добычи нефти выделяют четыре стадии процесса разработки залежей пластового типа в гранулярных коллекторах при водонапорном режиме (рис. 4.1). Графики построены в зависимости от безразмерного времени τ, представляющего собой отношение накопленной добычи жидкости к балансовым запасам нефти.

Первая стадия – освоение эксплуатационного объекта:

– интенсивным ростом добычи нефти до максимально заданного уровня (прирост составляет примерно 1 – 2 % в год от балансовых запасов);

– быстрым увеличением действующего фонда скважин до 0,6 – 0,8 от максимального;

– резким снижением пластового давления;

– небольшой обводненностью продукции n_в (обводненность продукции достигает 3 – 4 % при вязкости нефти не более 5 мПа·с и 35 % при повышенной вязкости);

– достигнутым текущим коэффициентом нефтеотдачи К_н (около

10 %).

Продолжительность стадии зависит от промышленной ценности залежи и составляет 4 – 5 лет, за окончание стадии принимается точка резкого перегиба кривой темпа добычи нефти Т_дн (отношение среднегодового отбора нефти к балансовым ее запасам).

Вторая стадия – поддержание высокого уровня добычи нефти характеризуется:

– более или менее стабильным высоким уровнем добычи нефти (максимальный темп добычи нефти находится в пределах 3 – 17 %) в течение 3 –

7 лет и более для месторождений с маловязкими нефтями и 1 – 2 года – при повышенной вязкости;

– ростом числа скважин, как правило, до максимума за счет резервного фонда;

– нарастанием обводненности продукции n_в (ежегодный рост обводненности составляет 2 – 3 % при малой вязкости нефти и 7 % и более при повышенной вязкости, на конец стадии обводненность колеблется от нескольких до 65 %);

– отключением небольшой части скважин из-за обводнения и переводом многих на механизированный способ добычи нефти;

– текущим коэффициентом нефтеотдачи К_н, составляющим к концу стадии 30 – 50 %, а для месторождений с «пикой» добычи – 10 – 15 %.

Третья стадия – значительное снижение добычи нефти – характеризуется:

– снижением добычи нефти (в среднем на 10 – 20 % в год при маловязких нефтях и на 3 – 10 % при нефтях повышенной вязкости);

– темпом отбора нефти на конец стадии 1 – 2,5 %;

– уменьшением фонда скважин из-за отключения вследствие обводнения продукции, переводом практически всего фонда скважин на механизированный способ добычи;

– прогрессирующим обводнением продукции n_в до 80 – 85 % при среднем росте обводненности 7 – 8 % в год, причем с большей интенсивностью для месторождений с нефтями повышенной вязкости;

– повышением текущих коэффициентов нефтеотдачи К_н на конец стадии до 50 – 60 % для месторождений с вязкостью нефти не более 5 мПа·с и до 20 – 30 % для месторождений с нефтями повышенной вязкости;

– суммарным отбором жидкости 0,5 – 1 объема от балансовых запасов нефти.

Эта стадия наиболее трудная и сложная для всего процесса разработки, ее главная задача – замедление темпа снижения добычи нефти. Продолжительность стадии зависит от продолжительности предыдущих стадий и составляет 5 – 10 и более лет. Определить границу между третьей и четвертой стадиями по изменению среднегодового темпа добычи нефти Т_дн обычно трудно. Наиболее четко ее можно определить по точке перегиба кривой обводненности n_в.

Совместно первую, вторую и третью стадии называют основным периодом разработки. За основной период отбирают из залежей 80 – 90 % извлекаемых запасов нефти.

Четвертая стадия – завершающая, характеризуется:

– малыми, медленно снижающимися темпами отбора нефти Т_дн (в среднем около 1 %);

– большими темпами отбора жидкости Т_дж;

– высокой медленно возрастающей обводненностью продукции (ежегодный рост составляет около 1 %);

– более резким, чем на третьей стадии, уменьшением действующего фонда скважин из-за обводнения (фонд скважин составляет примерно 0,4 – 0,7 от максимального, снижаясь иногда до 0,1);

– отбором за период стадии 10 – 20 % балансовых запасов нефти.

Продолжительность четвертой стадии сопоставима с длительностью всего предшествующего периода разработки залежи, составляет 15 – 20 лет и более, определяется пределом экономической рентабельности, т. е. минимальным дебитом, при котором еще рентабельна эксплуатация скважин. Предел рентабельности обычно наступает при обводненности продукции примерно 98 %.