Проектирование систем разработки нефтяных месторождений

Под системой разработки месторождения понимается комплекс мероприятий по извлечению нефти и газа из недр и уп­равлению этим процессом. Система разработки определяет количество эксплуатационных объектов, способы воздействия на плас­ты и темпы отбора нефти из них, размещение и плотность сетки добывающих и нагнетательных скважин, способы и режимы их экс­плуатации, мероприятия по контролю и регулированию процесса разработки, охране недр и окружающей среды.

Системы разработки обосновываются в технологических про­ектных документах. Уровень и обоснованность проектных решений по системам разработки, степень их практической реализации при разработке месторождений являются факторами, определяющими конечную нефтеотдачу пластов и технико-экономическую эффектив­ность процесса их разработки (наряду с геолого-физическими ха­рактеристиками продуктивных пластов).

Под эксплуатационным объектом следует понимать про­дуктивный пласт, часть пласта или группу пластов, …
выделенных для разработки самостоятельной сеткой скважин. Пласты, объ­единяемые в один объект разработки, должны иметь близкие литологические характеристики и коллекторские свойства пород про­дуктивных пластов, физико-химические свойства и состав насы­щающих их флюидов, величины начальных приведенных пласто­вых давлений.

Технологическими проектными документами, по которым нефтегазодобывающие предприятия и объединения осуществляют пробную эксплуатацию, промышленную разработку нефтяных и газонефтяных месторождений и проводят опытно-промышленные работы по испытанию новых технологий и методов повышения нефтеизвлечения из пластов, являются:

— проекты пробной эксплуатации;

— технологические схемы опытно-промышленной разработки;

— технологические схемы разработки;

— проекты разработки;

— уточненные проекты разработки;

— анализы разработки.

Во всех технологических проектных документах на разработку должно быть предусмотрено:

— равномерное разбуривание месторождения (залежи);

— рациональное и эффективное использование утвержденных запасов нефти, газа и сопутствующих компонентов;

— недопущение выборочной отработки наиболее продуктивных участков месторождения (залежи), приводящей к потерям геологических запасов;

— осуществление доразведки месторождения;

— обоснованное выделение эксплуатационных объектов для са­мостоятельной разработки.

Технологические документы служат основой для состав­ления проектов обустройства и реконструкции обустройства место­рождений, разработки годовых, и перспек­тивных планов добычи нефти и газа, объемов буровых работ и капиталовложений.

Уточнение или пересмотр отдельных проектных решений и показателей разработки, не меняющие утвержденных принципи­альных положений технологических проектных документов, может производиться в:

— дополнениях к технологическим схемам и проектам разра­ботки;

— авторских надзорах за выполнением технологических схем и проектов разработки.

Технологическая схема разработки — проектный документ, определяющий предварительную систему промышленной разра­ботки эксплуатационного объекта (или нескольких объектов) неф­тяного месторождения, на основе данных его разведки и пробной эксплуатации.

Проект разработки является основным документом, по которо­му осуществляется комплекс технологических и технических меро­приятий по извлечению нефти и газа из недр, контролю за про­цессом разработки, обеспечению безопасности населения, охране недр и окружающей среды.

Исходной первичной информацией для составления про­ектных документов на промышленную разработку месторождений являются данные разведки, подсчета запасов, пробной эксплуата­ции или опытно-промышленной разработки залежей или предста­вительных участков.

Ответственность за качество и объем информации, получаемой в процессе разведки, несет организация, осуществляющая развед­ку объектов.

Ответственность за качество и полноту информации, получение которой предусматривается проектом пробной эксплуатации или опытно-промышленной разработки, несет организация, осущест­вляющая эти работы.

Проектирование разработки нефтяных месторождений должно быть направлено на достижение возможно полного извлечения из пластов запасов нефти, газа, конденсата и содержащихся в них сопутствующих компонентов при соблюдении требований охраны недр и ок­ружающей среды, правил ведения горных работ.

Принимаемые в проектных документах решения по системам разработки и темпам освоения месторождений должны предусмат­ривать ускоренное внедрение достижений НТП в нефтяную про­мышленность, базироваться на применении наиболее эффектной технологии и техники, обеспечивающей возможно высокий стабиль­ный уровень добычи нефти при технологически и экономически обоснованном конечном нефтеизвлечении из пластов, наилучшем использовании основных производственных фондов, материальных и трудовых ресурсов.

В целях создания необходимых условий для наиболее полного использования ресурсов недр, контроля, регулирования и совер­шенствования системы разработки, а также обеспечения более эффективного использования нефтедобывающих мощностей, в проектных документах на разработку должны предусматриваться пе­риоды стабильной добычи нефти из условия, чтобы величины мак­симальной и минимальной годовой добычи за этот период не от­личались более чем на 2—5% от проектного уровня.

В проектных документах на разработку обосновываются:

— выделение эксплуатационных объектов;

— порядок ввода объектов в разработку;

— выбор способов и агентов воздействия на пласты;

— системы размещения и плотности сеток добывающих и на­гнетательных скважин;

— способы и режимы эксплуатации скважин;

— уровни, темпы и динамика добычи нефти, газа и жидкости из пластов, закачки в них вытесняющих агентов;

— вопросы повышения эффективности реализуемых систем разработки заводнением;

— вопросы, связанные с особенностями применения физико-хи­мических, тепловых и других методов повышения нефтеизвлечения из пластов;

— выбор рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования;

— мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин;

— требования к системам сбора и промысловой подготовки продукции скважин;

— требования к системам поддержания пластового давления (ППД), качеству используемых агентов;

— требования и рекомендации к конструкциям скважин и про­изводству буровых работ, методам вскрытия пластов и освоения скважин;

— мероприятия по контролю и регулированию процесса раз­работки;

— комплекс геофизических и гидродинамических исследований скважин;

— специальные мероприятия по охране недр и окружающей среды при бурении и эксплуатации скважин, технике безопасности, промсанитарии и пожарной безопасности при применении методов повышения нефтеизвлечения из пластов;

— объемы и виды работ по доразведке месторождения;

— вопросы, связанные с опытно-промышленными испытания­ми новых технологий и технических решений.

Для нефтяных месторождений, проектируемых к раз­работке с применением газовой или газоводяной репрессии на пласт в технологических проектах технико-экономическими рас­четами обосновываются максимально допустимые величины газо­вого фактора, мероприятия по контролю и регулированию про­цесса. Эксплуатация скважин, в которых газовые факторы пре­вышают установленные расчетные величины, запрещается. При проектировании разработки газонефтяных месторождений необхо­димо предусматривать технологии, обеспечивающие рациональную разработку газовой и нефтяной частей залежей.

С этой целью в технологических проектных документах на разработку этих залежей, наряду с другими технологическими показателями, устанавливаются уровни отбора газа из газовой шапки через газовые скважины, обосновываются требования к конструкциям газовых скважин, условиям вскрытия нефтяной ча­сти пласта (расстояние между интервалом перфорации и ГНК), специальные методы и способы контроля и регулирования, при не­обходимости намечается фонд контрольных скважин с перфори­рованными эксплуатационными колоннами. Для этих месторожде­ний при наличии условий и необходимости применения барьерного заводнения составляется проект (раздел проекта), в котором обос­новывается местоположение барьерного ряда и количество нагне­тательных скважин в нем, порядок и очередность их освоения, сроки создания барьера, методы контроля и регулирования, вели­чины отбора газа из добывающих скважин, расположенных в зоне барьерного заводнения. Эксплуатация нефтяных скважин, в ко­торые произошел аварийный прорыв газа по пласту или по заколонному пространству, запрещается.

При составлении технологических проектных докумен­тов на промышленную разработку выбор расчетных вариантов разработки для сопоставления производится с учетом особеннос­тей геологического строения, коллекторских и фильтрационных характеристик продуктивных пластов, необходимости создания условий максимально возможного охвата их воздействием и эффек­тивного дренирования, физико-химических свойств насыщающих флюидов, опыта разработки залежей со сходными условиями, эко­номико-геофизических особенностей района, требований охраны недр и окружающей среды.

Во всех проектных документах один из рассматриваемых ва­риантов разработки выделяется в качестве базового варианта. Им, как правило, является утвержденный вариант разработки по по­следнему проектному документу с учетом изменения величины запасов нефти.

Для крупных месторождений с широкими водонефтяными и подгазовыми зонами, содержащими значительные запасы нефти, рассматриваются расчетные варианты разработки с выделением этих зон в самостоятельные объекты разработки. При этом проектные решения по системам разработки, технологии и техники эксплуатации скважин в нефтяных, водонефтяных и подгазовых частях месторождений должны быть взаимоувязаны.

Для многопластовых месторождений с близкими геолого-физическими характеристиками пластов, допускающими возможность их объединения в один или выделение нескольких эксплуатацион­ных объектов, рассматриваются варианты совмещенной и само­стоятельной разработки пластов. При выделении нескольких объ­ектов, системы их разработки должны быть взаимоувязаны.

В технологических схемах и проектах разработки обос­новывается возможность или необходимость применения методов повышения нефтеизвлечения, или необходимость их опытно-про­мышленных испытаний.

Прогнозирование и сопоставление технико-экономичес­ких показателей в проектных документах проводится за весь срок разработки.

За весь срок разработки принимается срок, когда высвобож­даемые затраты на добычу одной тонны нефти достигают величи­ны принятых предельных затрат.

Рекомендуемый для практического осуществления ва­риант выбирается в соответствии с действующей в отрасли мето­дикой экономической оценки путем сопоставления технико-эконо­мических показателей расчетных вариантов разработки.

Для обеспечения полноты выработки запасов нефти, эффективного использования пробуренного и проектного фонда скважин, главные геологи производственных объединений по согла­сованию с авторами проектного документа обязаны уточнять местоположение очередных проектных скважин по результатам ранее пробуренных и текущего состояния разработки залежи.

Для контроля за реализацией и эффективностью проект­ных решений специализированные научно-исследовательские и проектные институты с периодичностью, устанавливаемой министерствами, проводят авторский надзор и анализы разработки.

В авторских надзорах контролируется реализация про­ектных решений и соответствие фактических технико-экономичес­ких показателей, принятыми в технологических схемах или проек­тах разработки, вскрываются причины, обусловившие расхожде­ния. В них даются рекомендации, направленные на достижение проектных показателей, заключения по предложениям недропользователя об изменениях проектных решений и пока­зателей.

Анализ разработки осуществляется по разрабатываемым месторождениям с целью углубленной проработки отдельных принципиальных вопросов, направленных на совершенствование систем разработки, повышение их эффективности и увеличение нефтеизвлечения, а также для обобщения опыта разработки.