Введение. Нефтяная промышленность занимает ведущее место в социалистической экономике

Нефтяная промышленность занимает ведущее место в социалистической экономике. Значительный рост добычи нефти способствует развитию тяжелой и легкой промышленности, сельского хозяйства, транспорта. В соответствии с основными направле­ниями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы предусматривается в 1980 году довести добычу нефти, включая газовый конденсат, до 620—640 млн. т, газа — 400—435 млрд. м³.

Эта задача успешно решается более интенсивным внедрением новой техники и технологии, значительным повышением про­изводительности труда, снижением капитальных вложений и себестоимости. В целях обеспечения минимальных затрат средств, наиболее полного извлечения запасов и достижения заданного уровня добычи нефти намечается дальнейшее улучшение условий разработки нефтяных месторождений, решается ряд задач по широкому применению новых методов разработки залежи, по ускорению проектирования разработки, но улучше­нию управления процессами законтурного и внутриконтурного заводнения. Намечается дальнейшее развитие теории разработки применительно ко всем режимам " работы пласта. Проводятся мероприятия, обеспечивающие наиболее интенсивные темпы добычи нефти: повышение давления на линии нагнетания выше начального, снижение забойного давления до и ниже давления насыщения нефти газом, применение внутриконтурного заводнения. Осваиваются и разрабатываются глубоко залегающие залежи трещиноватых и трещиновато-пористых коллекторов.

Широкое применение нефтяного и газового топлива способ­ствует повышению производительности труда, улучшению усло­вий работы во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства. Необходимость развития нефтяной и газовой промыш­ленности определяется не только большими технико-экономиче­скими преимуществами нефти и газа, но и тем, что нефтепро­дукты, природный газ и газ нефтеперерабатывающих заводов — превосходное сырье для химической переработки в такие продукты, как синтетический каучук, спирты, эфиры, жиры, моющие сред­ства, искусственные волокна, пластические массы, удобрения и др.

Успешное решение поставленной задачи об опережающем развитии нефтяной и газовой промышленности перед другими во многом зависит от своевременной подготовки площадей разработки, от наличия крупных запасов нефти и газа, от темпов разведки и ввода в разработку новых нефтяных и газовых месторождений в различных районах страны. Здесь существенную роль играют широко поставленные геолого-поисковые, геофизические и геологоразведочные работы.

Важные результаты получены разведчиками недр при откры­тии нефтяных месторождений Западной Сибири (Шаимского, Мартымьинского, Каменского, Усть-Балыкского, Мегионского районов Тюменской области). Открыты новые месторождения в Казахской ССР, Туркменской ССР, Белорусской. ССР, Коми АССР.

Существенную роль в обеспечении роста добычи нефти играет открытие новых залежей нефти в старых оснащенных нефтяных центрах страны (Чечено-Ингушской AССP, Азербайджанской ССР и др.).

Особенно интересные результаты были получены в Чечено-Ингушской АССР, где в районе старых нефтяных промыслов (Малгобек, Али-Юрт, Хаян-Корт, Заманкул, Карабулак, Ача-луки) были открыты нефтяные месторождения, приуроченные к меловым (трещиноватым) отложениям. Меловые отложения оказались нефтеносными в Ставропольском крае (Величаевка, Зимняя Ставка, Просковейское, Колодезное), в Белорусской ССР и др.

В обеспечении заданного роста добычи нефти и газа огромное значение имеет применение и осуществление по всем новым нефтяным месторождениям Советского Союза всесторонне обоснованных рациональных систем разработки, что способствует ускорению темпов роста добычи нефти, повышению эффективности капитальных вложений в нефтяную промышленность. Кроме того, позволяет рационально распределять капитальные вложения по нефтяным районам страны и наиболее полно использовать рабочую силу и мощность бурового и нефте-эксплуатационного оборудования.

Поэтому глубокое понимание основных положений разработки нефтяных месторождений имеет большое практическое значение для геологов, инженерно-технических работников нефтяных про­мыслов, научных работников.

Теория разработки нефтяных месторождений базируется на зна­нии нефтепромысловой геологии, гидрогеологии, геофизики, фи­зики и физико-химии пласта, технологии и техники добычи нефти, подземной гидравлики и гидродинамики и отраслевой экономики. Комплексное применение этих отраслей науки позволяет глубже изучить теорию разработки нефтяных месторождений.

скважинах и напора, создаваемого агрегатами, предназначенными для поддержания пластового давления. Так как вода и пласт рассматриваются как несжимаемые, распределение давления в пласте будет мгновенным. В более или менее чистом виде гравита­ционно-напорный режим может проявиться только при нагне­тании воды в пласт ограниченных размеров вблизи контура нефтеносности в объеме, равном объему отбора жидкости из пласта[1].

Давление на внешней границе пласта (на контуре питания) в этом случае постоянное. При постоянном противодавлении (давлений в скважинах) дебиты скважин казалось бы должны оставаться постоянными. Однако по мере приближения к ним контура нефтеносности в зависимости от соотношения вязкости воды и нефти и изменения фазовой проницаемости для воды в зоне вытеснения дебиты увеличиваются или уменьшаются. После подхода водонефтяного контакта к скважинам последние про­грессивно обводняются: вначале вода поступает в небольшом, а затем все в увеличивающемся количестве. В результате скважины полностью обводняются.

При разработке залежи стремятся к продлению периода безводной эксплуатации и к уменьшению относительного содер­жания воды в продукции, что частично достигается путем под­держания определенного режима работы скважин. Однако при­меняемая система разработки (в частности размещение скважин на залежи, порядок ввода их в эксплуатацию) имеет существенное значение в решении этой проблемы. При определенной системе размещения скважин можно регулировать количество получаемой воды и время ее прорыва к скважинам.

Упруго-водонапорный режим обусловлен дей­ствием энергии упругого расширения воды в водонапорной об­ласти, нефти и породы пласта. Режим активно проявляется в том случае, если соотношения запасов воды и нефти значительные, а питание пласта отсутствует. Строго говоря, этот режим суще­ствует и в залежах ограниченных размеров, в которых упругие свойства коллектора и жидкости, насыщающей его, проявляются незначительно. Обычно упругими свойствами коллектора и жид­кости пренебрегают и считают, что такие месторождения разрабаты­ваются в условиях водонапорного режима.

В зависимости от типа месторождения следует различать две разновидности упруго-водонапорного режима: водонапорно-упругий и замкнуто-упругий [18].

Вследствие упругих свойств жидкости и пласта с понижением давления в нем объем воды увеличивается, а объем пор умень­шается. Изменение давления, вызванное отбором жидкости из за­лежи, распространяется по пласту не сразу, а медленно. В ре­зультате образуется зона возмущения, которая со временем увеличивается. Вне этой зоны давление остается неизменным. Поэтому можно представить себе некоторую линию, на которой в данный момент давление, равное первоначальному, не сни­жается при отборе жидкости. Будем называть линию, разделя­ющую зону возмущения от зоны вне ее, условным контуром пи­тания [16].

При большом соотношении запасов воды и нефти и достаточно высоком темпе отбора нефти разработка пласта может закончиться при первой фазе режима, т. е. раньше того времени, когда зона возмущения успеет продвинуться до контура замкнутости. В про­тивном случае падение давления распространится на весь пласт, после чего наступит вторая фаза, в течение которой на естествен­ном контуре замкнутости давление будет понижаться. Дебиты скважин со временем будут уменьшаться, причем вначале наи­более интенсивно.

Гравитационный упруго - водонапорный режим проявляется в том случае, когда внешняя граница пласта находится на более высокой отметке, чем забой скважин. Поэтому, кроме сил упругости воды и пласта, действуют массовые силы краевой воды. Пласт может быть замкнутым или открытым, но не должен иметь внешнего питания. Если учитывать ранее сделанное замечание о большом соотношении между запасами воды и нефти, то даже после полного отбора промышленных запасов нефти из залежи уровень краевых вод понижается настолько незначительно, что приведенное пластовое давление на условном контуре питания можно считать постоянным в тече­ние всего периода разработки.

Как и при упруго-водонапорном режиме, здесь могут суще­ствовать две фазы. Разработка залежи при известных условиях может закончиться в первой фазе режима эксплуатации, которая от первой фазы предыдущего режима практически ничем от­личаться не будет. При меньших соотношениях запасов и более медленном темпе отбора нефти пластовое давление будет умень­шаться только до условного контура питания. В таком случае через некоторое время упругие, силы будут слабо проявляться. И тогда второй фазой гравитационного упруго-водонапорного режима будет гравитационно-водонапорный.

При всех водонапорных режимах насыщенность пор нефтью остается постоянной внутри залежи и снижается в зоне вытеснения от своего начального значения до конечного.