Все о нефти | Нестационарное заводнение

Нестационарное заводнение нефтяных месторождений

С увеличением популярности метода заводнения и внедрения его на все большем количестве нефтяных месторождений было замечено, что периодическая остановка и возобновление закачки воды благотворно влияет на повышение продуктивности добывающих скважин, снижение их обводненности и повышение, в конечном итоге, нефтеотдачи пласта.

Одним из первых, кто заметил эту закономерность и предложил ее научное обоснование, был профессор М.Л. Сургучев. В конце 1950-х Сургучев при анализе результатов разработки Калиновского месторождения, где осуществлялось заводнение, которое по техническим и природно-климатическим причинам носило периодический характер, заметил, что такое вынужденное нестационарное заводнение способствовало снижению обводненности продукции добывающих скважин и повышению нефтеотдачи пласта.

На примере расчетов для двухслойного пласта Сургучев показал, что с помощью изменения режимов работы нагнетательных скважин можно добиться интенсификации процесса отбора нефти. На основании этих выводов в 1960-х годах начали проводиться экспериментальные работы по нестационарному (циклическому) заводнению (например, на Азнакаевской площади, на Покровском, Долинском месторождениях).

Экспериментально было установлено, что при циклическом заводнении период снижения пластового давления характеризуется интенсивным перераспределением жидкости в пласте за счет капиллярной пропитки, в результате чего водонасыщенность более проницаемого (обводненного) слоя уменьшается за счет вытеснения нефти из малопроницаемых прослоев.

По результатам изучения проводимых экспериментальных работ в 1965 году группа авторов ВНИИ (А.А. Боксерман, М.Л. Сургучев и другие) подала заявку на авторское свидетельство «Способ разработки нефтяных месторождений».

Развитие метода нестационарного заводнения происходило не только в России, но и за рубежом. Положительные результаты нестационарного заводнения были получены в США на месторождениях Спраберри и Мартенвил. В Германии циклическая закачка воды осуществлялась на месторождении Райнкенхаген. В бывшей Чехословакии на месторождении Грушки-Север с 1975 года также с успехом применялось циклическое заводнение.

Эффективность нестационарного заводнения нефтяных месторождений была изучена как в экспериментальных исследованиях, так и лабораторных условиях.

Лабораторные эксперименты показали, что метод циклического заводнения может применяться на всех месторождениях, которые в принципе могут разрабатываться методом заводнения и характеризуются неоднородностью пластов по проницаемости. Также было выяснено, что данный метод эффективен и для месторождений высоковязкой нефти.

Эффективность нестационарного (циклического) заводнения обусловлена проникновением воды в низкопроницаемые элементы пласта при повышении давления нагнетания и перемещением нефти из низкопроницаемых прослоев в высокопроницаемую часть коллектора при снижении давления нагнетания.

Метод нестационарного заводнения применим как на ранней, так и на поздней стадии разработки. Возможно его использование и на высокообводненных месторождениях, разрабатываемых методом обычного стационарного заводнения, даже после достижения предельного рентабельного дебита добывающих скважин.

Для осуществления циклического заводнения не требуется значительных изменений в системе поддержания пластового давления (ППД), которую организуют при обычном заводнении. Стандартный комплекс системы заводнения включает в себя:

водозаборные насосные станции (станции первого подъема),
насосные станции второго подъема,
кустовые насосные станции (КНС),
магистральные водоводы,
разводящие водоводы (идущие от КНС к нагнетательным скважинам).

Для реализации циклической закачки в некоторых случаях требуется переобустройство уже существующей системы ППД, которое заключается в смене насосного оборудования на более высоконапорное, а также реконструкцию системы промысловых водоводов под более высокое давление закачки. При этом при минимальных затратах на переобустройство можно значительно повысить эффективность разработки нефтяных месторождений.

На сегодняшний день, метод нестационарного заводнения является признанным методом увеличения коэффициента извлечения нефти. Его применение возможно в самых разных геологических условиях, в том числе и для месторождений нефтей повышенной и высокой вязкости, что значительно расширяет область промышленного применения методов заводнения в целом.

Метод нестационарного заводнения относится к так называемым гидродинамическим методам увеличения нефтеотдачи (МУН) и наряду с другими МУН играет значительную роль в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений.