Заводнение нефтяных пластов

Закачка в нефтяной пласт воды – наиболее популярный метод разработки нефтяных месторождений. Этот метод позволяет поддерживать высокие текущие дебиты нефтяных скважин, и в итоге достичь высокого процента отбора извлекаемых запасов нефти.

Основной целью закачки воды в пласт является эффективное вытеснение нефти к добывающим скважинам и увеличение экономической эффективности разработки месторождения благодаря повышению коэффициента извлечения нефти из залежи.

Популярность этого метода разработки нефтяных залежей объясняется:

  • Общедоступностью воды
  • Относительной простотой осуществления процесса нагнетания вследствие наличия гидравлического напора столба жидкости в скважине
  • Способностью воды распространяться по нефтенасыщенным пластам
  • Высокой нефтеотдачей при вытеснении нефти

Заводнение обеспечивает высокий коэффициент извлечения нефти благодаря двум факторам:

  • Поддержание пластового давления на эффективном для разработки месторождения уровне
  • Физическое замещение нефти водой в порах пласта-коллектора

Разновидности метода заводнения включают закачку растворителей, суспензий, различных реагентов. В некоторых случаях воду загущают добавлением в нее полимеров, мицелярных растворов. Но все эти методы уже относятся к, так называемым, методам увеличения нефтеотдачи (МУН) или третичным методам разработки нефтяных месторождений.

 

В каких случаях имеет смысл применять метод заводнения и организовывать на месторождении систему поддержания пластового давления (ППД)?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вспомним, какие естественные режимы работы залежей существуют. И рассмотрим целесообразность организации заводнения в тех или иных геологических условиях.

Водонапорный режим

Как это работает:

  • Аквифер (водоносный горизонт) поддерживает пластовое давление
  • Отборы жидкости равны объемам притока воды из аквифера
  • Нефть вытесняется вертикально благодаря хорошему подпору воды. При этом происходит равномерный подъем водонефтяного контакта (ВНК)

Возможные проблемы:

  • Неоднородность пласта может ограничить возможности аквифера по вытеснению нефти в некоторых зонах залежи

Коэффициент нефтеотдачи:

Высокий при умелом управлении разработкой залежи (60-70%)

Имеет ли смысл организация заводнения?

Высоконапорный, мощный аквифер может обеспечить достаточно энергии для вытеснения нефти

Слабый аквифер требует поддержки пластового давления закачкой воды. В этом случае:

  • Возможна организация законтурного (приконтурного) заводнения
  • В некоторых случаях возможно площадное заводнение

Режим растворенного газа

Как это работает

  • Нефть с большим количеством растворенного газа находится под большим давлением
  • Если пластовое давление выше давления насыщения, расширение горной породы и насыщающих ее флюидов дает энергию для вытеснения нефти
  • Если пластовое давление ниже давления насыщения, тогда вытеснение нефти происходит за счет выделения и расширения газа

Возможные проблемы

  • При пластовом давлении ниже давления насыщения проблемой становится очень высокая подвижность газа
  • Газ выходит, минуя нефть
  • Высокое содержание газа в продукции скважины
  • Резкое понижение пластового давления

Коэффициент нефтеотдачи

Очень низкий (10-30%)

Имеет ли смысл организация заводнения?

Хороший кандидат для организации заводнения

Заводнение лучше проводить при пластовом давлении близком давлению насыщения, так чтобы выделение газа из нефти было ниже критического уровня

Гравитационный режим

Как это работает

  • Процесс добычи происходит за счет гравитации и разности плотностей насыщающих породу флюидов
  • Для реализации режима пласт должен быть мощным с высокой вертикальной проницаемостью, либо простирание пласта должно быть с большим наклоном

Возможные проблемы

  • Медленный процесс миграции нефти определяет низкие темпы отбора
  • Газ должен перемещаться в вернюю часть залежи для компенсации стекающей нефти
  • Залежь может содержать тяжелую нефть

Коэффициент нефтеотдачи

Очень высокий (50-70%)

Имеет ли смысл организация заводнения?

Может оказаться хорошим кандидатом под заводнение принимая во внимание низкие темпы отборов на естественном режиме

Режим газовой шапки

Как это работает

  • Присутствует большой объем сжатого газа, который под действием гравитации образует так называемую газовую шапку
  • Расширяющийся газ вытесняет нефть

Возможные проблемы

  • Нефть, проникающая в газовую шапку, образует невосполнимые потери для добычи
  • Образование конусов газа и высокое соотношение газ/нефть ограничивают возможности добычи нефти

Коэффициент нефтеотдачи

20-40%

Имеет ли смысл организация заводнения?

Не подходящий кандидат под заводнение

Оценка эффективности метода заводнения

Экономическая эффективность метода заводнения зависит от прироста коэффициента нефтеотдачи.

Затраты на закачку воды, строительство нагнетательных скважин, и специальных сооружений по подготовке воды должны быть меньше, чем доход от реализации дополнительно добытой нефти.

Диаграмма добычи нефти на естественном режиме и при заводнении
 

 

 

 

Читайте также:

Нестационарное заводнение нефтяных месторождений

Методы разработки месторождений нефти

Жизненный цикл месторождения нефти. Стадии разработки

Что такое геолого-технические мероприятия (ГТМ)?

Максимальный эффективный темп отбора