Составил В.Г. Каналин 5 страница
, (21.4) где Сб — стоимость 1 м бурения; Lс— глубина скважин; Соб.ф — стоимость обустройства устья фонтанной скважины; nэ— количество, среднедействующих эксплуатационных скважин; 2) обустройство скважин под насосную эксплуатацию, , (21.5) где Соб.нс —стоимость обустройства устья насосной скважины; nнс—количество насосных скважин; Снс — стоимость насоса типа ЭЦН; Тнс— время работы насосных скважин; tнс — срок службы насоса; 3) бурение и обустройство нагнетательных скважин, , (21.6) где α— постоянная величина; nнг — количество нагнетательных скважин; 4) объекты сбора нефти и попутного газа, , (21.7) где αсб —стоимость I км нефтесборных сетей; lсб— средняя длина нефтесборных сетей на одну скважину; 5) объекты внутрипромыслового транспорта нефти и газа, Ктр=αтрqж, (21.8) где αтр—удельные затраты в объекты транспорта; qж—объем перекачиваемой жидкости; 6) резервуарные парки, , (21.9) где qн— годовой объем добычи нефти; αп—удельные затраты на единицу объема резервуарного парка; 7) объекты подготовки нефти, Кп.н=αп.нqн (21.10) где αп.н—удельные затраты на 1 т подготавливаемой нефти; 8) объекты поддержания пластового давления (кроме нагнетательных скважин), Кпд=αпдqзак, (21.11) где αпд – удельные затраты в объекты ППД на 1м3 закачиваемой воды, qзак – объем закачиваемой воды; 9) прочие объекты, Кпроч=αпрочnэ, (21.12) где αпроч— удельные затраты на прочие объекты на одну скважину. Расчет капитальных вложений производится по вариантам объединения продуктивных пластов в эксплуатационные объекты для каждого пласта (объекта) и месторождения в целом. На основе общей их величины К по месторождению рассчитывались далее удельные капитальные вложения, , (21.13) и капитальные вложения с учетом фактора времени, , (21.14) где t — год разработки месторождения (1, 2, 3,..., 20,..., 30 и т.д.), ∆t—1 год, Ен.п — 0,08 — норматив приведения разновременных затрат к единому времени. Удельная величина капитальных затрат определяется по формуле . (21.15) Расчет эксплуатационных расходов производится путем учета следующих элементов и статей затрат: 1) амортизационных отчислений от стоимости всех объектов обустройства, а именно: а) скважин эксплуатационных и нагнетательных, ЗА.с=αА.с(Кэ+Кнг); (21.16) б) насосного оборудования скважин, ЗА.нс=αА.нсКнс; (21.17) в) объектов сбора и транспорта, ЗА.тр=αА.тр(Ксб+Ктр); (21.18) г) объектов подготовки нефти и резервуарного парка, ЗА.п.н=αА.п.н(Кп.н+Кп); (21.19) д) объектов поддержания пластового давления, ЗА.пд=αА.пд +Кпд; (21.20) е) прочего оборудования, ЗА.проч=αА.прочКпроч; (21.21) где αА.с, αА.нс и т.д.—норма амортизации от стоимости соответствующего оборудования; скважин, наносов и т.д.; 2) затрат на текущие ремонты наземного оборудования и на подземные ремонты: Зрем=αремnэ, (21.22) где αрем—стоимость ремонта на одну скважину в год; 3) затрат на электроэнергию и материалы на добычу, перекачку и подготовку нефти Зэ.м=αэ.мqн, (21.23) где аэ.м — норма затрат электроэнергии и материалов на 1 т нефти; 4) затрат по заработной плате с учетом отчислений на социальное страхование Зэ.пл=1,0843Зсрrудnэ. (21.24) где Зср—средняя заработная плата 1 человека промышленно-призводственного персонала в год, rуд — удельная численность ППП на одну скважину; 5) прочих затрат по поддержанию пластового давления Зпд=αпдqз, (21.25) где αпд — удельные затраты на закачку 1 м3 воды, qз-объем закачки; 6) прочих производственных расходов с учетом отчислений на геологоразведочные работы Зпроч=αпрочqн, (21.26) где αпроч—удельная величина прочих производственных расходов на 1 т нефти. Сумма затрат по названным элементам представляет собой величину годовых эксплуатационных расходов на добычу нефти из пласта (объекта), а их сумма по пластам (объектам) — соответственно величину годовых эксплуатационных расходов на добычу нефти из месторождения: Э= ЗА.с+ ЗА.нс+ ЗА.сб.тр+ ЗА.п.н+ ЗА.пд+ ЗА.проч+ Зрем+ Зэ.м+ Зэ.пл+ Зпд+ Зпроч (21.27) , (21.28) где Эi — годовые текущие расходы по пласту (объекту); Э — годовые текущие расходы по месторождению в целом. Себестоимость добычи 1 т нефти определяется отношением эксплуатационных расходов к объему добычи нефти из месторождения . (21.29) При учете фактора времени в экономических опенках к единому времени приводятся и капитальные вложения, и эксплуатационные расходы Эпр=Э(1+Ен.п)-t, (21.30) Эпр — приведенные эксплуатационные затраты. Согласно рекомендаций типовой методики определения эффективности капитальных вложений рациональным считается такое техническое (технологическое) решение, которое обеспечивает минимум приведенных затрат с учетом фактора времени: Sпр=ЭпрЕнКпр; (21.31) , (21.32) где Sпр, Sуд.пр — соответственно годовые и удельные приведенные затраты с учетом фактора времени; Ен — нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений. В последние годы большое внимание уделяется показателю рентабельности разработки месторождений, который в конечном счете обеспечивает соответствующий уровень рентабельности нефтегазодобывающего предприятия. Величина этого показателя представляет собой отношение полученной прибыли от реализации нефти к величине капитальных вложений, обеспечивающих ее: ; (21.33) , (21.34) где П — прибыль от реализации добытой нефти из месторождения; Ц — цена единицы продукции; —добыча нефти из месторождения. Принимая во внимание тот факт, что технология разработки нефтяного месторождения во многом обусловливает уровень технико-экономических показателей, сроки разработки, конечный коэффициент нефтеотдачи, то немаловажно оценить величину затрат в среднем за основной период разработки на добычу 1 т нефти. Для этой цели используется показатель общих удельных затрат , (21.35) где ∑(Э – ЗА)— величина эксплуатационных затрат на разработку месторождения за основной срок эксплуатации без амортизационных отчислений. Подчеркивая значимость более эффективной разработки нефтяных месторождений для народного хозяйства при оценке вариантов объединения пластов в эксплуатационные объекты, необходимо рассчитать величину эффекта для народного хозяйства. С этой целью можно воспользоваться критерием, предложенным Сазоновым в работе [34]. , (21.36) где Цз.пром — цена 1 т нефти по замыкающему топливу. По вышеизложенному алгоритму составлена программа, реализованная на ЭВМ. Соответствующие расчеты приведены ниже.
Глава 22. УЧЕТ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ И ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ОБОСНОВАНИИ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ НА ВЫДЕЛЕННЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТАХ 22.1 Интерпретация геологической и геолого-промысловой информации при выборе систем разработки объектов эксплуатации при естественных режимах Системой разработки эксплуатационных объектов следует называть размещение добывающих и нагнетательных скважин по определенной схеме и плану в соответствии с проектными документами. Обоснованию систем разработки эксплуатационных объектов в зависимости от их геолого-промысловых особенностей посвящено значительное количество работ [7, 22, 25, 26, 28, 33, 35, 36, 37, 38, 39]. Различают системы разработки эксплуатационных объектов при естественных режимах и при поддержании пластового давления. К числу нефтяных залежей с эффективными режимами относят залежи с активным водонапорным и активным упруго-водонапорным режимами. Поэтому применяют следующие системы разработки: 1) с использованием напора краевых вод; 2) с использованием напора подошвенных вод; 3) с использованием энергии выделяющегося из нефти и газа; 4) с совместным использованием напора пластовых вод и газа газовой шапки; 5) с использованием напора пластовых вод при подвижном ГНК. Остановимся на их характеристике. 1. Системы разработки с использованием напора краевых вод. В случае развития в залежах водонапорного режима при их разработке используется естественный напор краевых вод. Проявление водонапорного режимана нефтяных залежах обычно достигается при высоких значениях коллекторских свойств, гидропроводности, небольших величинах вязкости нефти, отсутствии фациальных замещений пласта. Фронт продвигающейся краевой воды в однородном пласте перемещается параллельно внешнему контуру нефтеносности. В этом случае добывающие скважины планируется размещать рядами параллельно внешнему контуру нефтеносности. Число рядов должно быть нечетным для обеспечения возможности извлечения нефти из центральной части залежи (рис. 46).
Рис.46. Система разработки с использованием Рис. 47. Система разработки с законтурным естественного напора краевых вод. заводнением. Контуры нефтеносности: 1 — внешний, Контуры нефтеносности: 1 — внешний, 2 — внутренний; 3 — добывающие скважины 2 — внутренний; скважины: 3 — добывающие, 4 — нагнетательные
С целью предотвращения преждевременного обводнения как добывающих скважин, так и отдельных участков залежи в процессе разработки первый ряд добывающих, скважин обычно располагали в пределах внутреннего контура нефтеносности. Однако в этом случае за счет образования языков обводнения нефть из водонефтяных зон извлекается в минимальных объемах, конечный коэффициент нефтеотдачи значительно уменьшается, запланированная его величина не обеспечивается данной системой разработки. В связи с этим в последние годы предлагается размещение добывающих скважин в пределах и водонефтяной зоны залежей. В этом случае конечный коэффициент нефтеотдачи таких объектов эксплуатации, естественно, будет увеличиваться. Максимальная нефтеотдача при запланированных системах разработки обеспечивается при выполнении всех методов контроля за разработкой. В первую очередь производится контроль за изменением пластового давления, определяется соответствующая поправка на разницу между фактическим и расчетным пластовым давлением, которая затем вводится во все расчеты. Контролируются степень и темпы обводнения продукции в добывающих скважинах. По мере обводнения скважин первого ряда их отключают и вводят дополнительные внутренние ряды. 2. Системы разработки с использованием напора подошвенных вод. Рассматриваемая система разработки применяется для залежей массивного типа, которые обладают водонапорным или активным упруго-водонапорным режимом. В процессе разработки таких объектов вытеснение нефти подошвенной водой сопровождается общим подъемом ВНК, т.е. последовательно обводняются части залежи, расположенные примерно на одинаковых гипсометрических отметках, при этом размеры и объемы залежей уменьшаются. Для уменьшения скорости обводнения добывающих скважин перфорируется лишь верхняя часть нефтенасыщенной толщины пластов. При этом вырабатывается вначале нижняя, затем последовательно части залежи, залегающие выше. При высоте залежи, которая достигает десятки метров, скважины обычно располагают равномерно, пласт же перфорируют от кровли до некоторой условной границы, которая залегает от ВНК на несколько метров. Для залежей, высота которых достигает 200-300м, скважины обычно располагают по сетке, которая сгущается к сводовой части залежи. При этом соблюдается принцип равенства запасов нефти, приходящихся на одну скважину. При низкой вязкости нефти (μн=1-2 мПа*с), высокой проницаемости и низкой геологической неоднородности обычно вскрывается верхняя часть пласта. При повышенной вязкости нефти, средней и высокой геологической неоднородности может проводиться последовательное вскрытие нефтенасыщенного пласта. 3. Система разработки эксплуатационных объектов с использованием энергии выделяющегося из нефти газа Описываемая система разработки обычно применяется на залежах с режимом растворенного газа, когда в пределах поровых каналов наблюдается значительное количество пузырьков газа, которые продвигают нефть к забоям скважин. При этом эксплуатационный объект разбуривается обычно по равномерной сетке, когда перфорируется вся нефтенасыщенная толщина. 4. Системы разработки с совместным использованием напора пластовых вод и газа газовой шапки. Рассматриваемая система разработки эксплуатационных объектов предусматривает использование смешанного режима залежи при вытеснении нефти контурной водой и газом газовой шапки. При данной системе скважины размещаются по равномерной сетке, в них перфорируется лишь часть нефтенасыщенной толщины со значительным отступлением от верхнего (газового) и нижнего (водо-нефтяного) контактов. На эксплуатационных объектах, где объем нефтяной части залежи значительно больше объема газовой шапки, будет наблюдаться более эффективное вытеснение нефти в тех случаях, когда фиксируются большие углы падения пород, значительные нефтенасыщенные толщины, повышенные значения проницаемости, гидропроводности, высокие пластовые давления. Анализ состояния разработки таких объектов эксплуатации показывает, что здесь зачастую образуются конусы воды и газа, этот факт, естественно, необходимо учитывать при выборе интервалов перфорации и обосновании дебитов нефти. 5. Системы разработки объектов эксплуатации с использованием напора пластовых вод при неподвижном ГНК. Описываемая система разработки предусматривает отбор нефти только за счет энергии продвигающихся в залежь вод при неизменном объеме газовой шапки. Стабилизация ГНК обеспечивается постоянными отборами определенных порций газа, соответствующих темпам снижения пластового давления в нефтяной части залежи. При внедрении такой системы разработки интервал перфорации может быть поднят выше, ближе к ГНК. Описываемая система реализована при разработке газонефтяных залежей IV горизонта Анастасиевско-Троицкого месторождения (Краснодарский край) и бобриковского горизонта Коробковского месторождения (Волгоградская область). 22.2 Интерпретация геологической и геолого-промысловой информации при различных видах заводнения Обоснованию систем разработки с применением методов заводнения посвящено большое количество работ [22, 25, 28, 33, 35, 36, 37, 38, 39]. В 1973 г. в г. Альметьевске было проведено Всесоюзное совещание по проблеме «Пути дальнейшего совершенствования систем разработки нефтяных месторождений с заводнением», которое наметило применение в зависимости от геолого-физических и геолого-промысловых особенностей объектов эксплуатации той или иной системы разработки с поддержанием пластового давления путем закачки воды в законтурную или внутриконтурную зоны. В целом в настоящее время применяется большое количество видов метода заводнения, каждый из которых обосновывается определенными геологическими условиями. Остановимся подробно на их характеристике. 1. Законтурное заводнение Законтурное заводнение рекомендуется применять для разработки залежей шириной 4—5 км. При этом должно быть четко установлено положение внешнего и внутреннего контуров нефтеносности. Залежи должны характеризоваться однородным строением, высокими значениями коллекторских свойств (особенно проницаемости и гидропроводности), малой вязкостью нефти в пластовых условиях, отсутствием фациальных замещений пластов, наличием гидродинамической связи между законтурной и нефтяной частями залежи. Добывающие скважины располагаются рядами (батареями) параллельно внешнему контуру нефтеносности, причем рекомендуется производить бурение в основном в пределах внутреннего контура нефтеносности. Число рядов добывающих скважин должно быть нечетным для обеспечения отборов нефти из центральной части залежи (рис. 47). При законтурном заводнении нагнетательные скважины следует располагать максимально близко к внешнему контуру нефтеносности, однако это расстояние рекомендуется принимать равным не менее половины расстояния между нагнетательными скважинами. При увеличении расстояния от контура нефтеносности до нагнетательных скважин будут возрастать сопротивление продвижению жидкости в продуктивный пласт, значительно увеличиваться коэффициент оттока закачиваемой воды. При расчете числа нагнетательных скважин используется соотношение , (22.1) где N— число нагнетательных скважин; q ж — количество отбираемой жидкости из залежи в пластовых условиях, м3/сут; Kот — коэффициент оттока; qа— средняя приемистость нагнетательных скважин, м3/сут. При законтурном заводнении необходимо следить за балансом между отбором жидкости и закачкой воды. При отрицательном балансе будут наблюдаться снижение пластового давления в залежи, сегрегация и выделение газа; при значительных превышениях закачки над отбором — рост пластового давления, резкое обводнение залежи.
Рис. 49. Система разработки с продольным (осевым) заводнением: а – осевое заводнение; б – то же в сочетании с законтурным. Условные обозначения см. на рис.47
Важным условием рациональной разработки нефтяных залежей в условиях законтурного заводнения является контроль за изменением пластового давления. Для этой цели, как уже отмечалось, строятся карты разниц пластовых давлений, карты изобар, рассчитывается среднее давление в зоне отбора и в контуре нефтеносности. Большое внимание уделяется исследованию пьезометрических скважин. Другим важным фактором контроля за разработкой при законтурном заводнении является анализ обводненности скважин и продвижения контуров нефтеносности. При этом устанавливается характер вытеснения нефти водой, закономерности образования языков обводнения и т.д. Системы разработки с законтурным заводнением, кроме того, рекомендуется применять при разработке групп близко расположенных, небольших по размерам нефтяных залежей (залежей-спутников), когда нагнетательные скважины, находящееся за контуром нефтеносности, оказывают при закачке воды влияние одновременно на несколько залежей. 2. Приконтурное заводнение рекомендуется применять для залежей (эксплуатационных объектов) небольшой ширины (до 5 км), с однородным строением, с высокими фильтрационными характеристиками пласта, когда отсутствует гидродинамическая связь между нефтяной и законтурной частями залежи вследствие образования различных экранов. В этом случае нагнетательные скважины размещают в пределах нефтяной части залежи на минимальном расстоянии от внешнего контура нефтеносности. Добывающие скважины так же, как и при законтурном заводнении, располагают параллельно контурам нефтеносности (рис. 48). При осуществлении систем разработки с приконтурным заводнением применяются в основном те же методы контроля, что и при законтурном заводнении. Внутриконтурное заводнение бывает осевым, центральным, кольцевым, с разрезанием залежи на блоки, площадным, избирательным, очаговым. 3. Осевое (продольное) заводнение рекомендуется для залежей (эксплуатационных объектов) шириной более 4 - 5км с низкими фильтрационными характеристиками пласта, с вязкостью пластовой нефти, колеблющейся в значительном диапазоне. В пределах залежей коллекторские свойства закономерно ухудшаются от сводовых участков к периферийным (рис. 49а). Если существует активная гидродинамическая связь между законтурной и нефтяной частями залежи, а соотношение вязкости нефти и закачиваемой воды примерно одинаковое, осевое заводнение может применяться в комплексе с законтурным (см. рис. 49б). При проектировании систем разработки с осевым заводнением нагнетательные скважины располагают вдоль оси структуры, а добывающие размещают рядами параллельно нагнетательным. Расстояния между линией нагнетания и первым рядом добывающих скважин принимаются равными расстоянию между рядами добывающих скважин. Для эксплуатационных объектов, характеризующихся незначительной геологической неоднородностью и высокими значениями подвижности, это расстояние увеличивается в 1,2—1,5 раза. В первую очередь бурятся скважины разрезающего и первого добывающего рядов. При сочетании осевого и законтурного заводнения в первую очередь планируется бурение нагнетательных скважин как в пределах залежи, так и за контуром, а также добывающих скважин в рядах, прилегающих к нагнетательным скважинам. При таком порядке достигается больший охват залежи. Для многоплановых эксплуатационных объектов воду рекомендуется закачивать в каждый пласт отдельно с целью более четкого контроля за разработкой, наилучшей и равномерной выработкой запасов. В процессе разработки эксплуатационных объектов с описываемыми системами размещения нагнетательных и добывающих скважин основное внимание при контроле за выработкой запасов уделяется динамике изменения пластового давления, характеру продвижения закачиваемой воды, динамике изменения газового фактора. Регулирование разработки осуществляется как путем изменения отборов нефти, так и путем перераспределения закачиваемой воды в продуктивные пласты. 4. Центральное заводнение рекомендуется применять для эксплуатационных объектов, характеризующихся закономерным ухудшением физико-литологических и фильтрационных характеристик от сводовой к периферийным частям залежи. Размеры залежей должны быть небольшие, от 1 до3 км, форма изометричная. В случае больших размеров залежей, характеризующихся более однородным строением, более высокими значениями коллекторских свойств и фильтрационных характеристик, центральное заводнение следует применять в сочетании с законтурным. При осуществлении описываемой системы разработки в центральной части залежи планируется от 3 до 7 нагнетательных скважин вдоль окружности радиусом 250—300 м. Добывающие скважины располагаются концентрическими рядами параллельно внешнему контуру нефтеносности в пределах как чисто нефтяной так и водонефтяной зон (рис. 50). При контроле за выработкой запасов следует изучать характер продвижения закачиваемой воды в пределах как нефтяной, так и законтурной частей залежи. Параллельно контролируется динамика изменения пластового давления в зоне отбора и зонах закачки воды. 5. Кольцевое заводнение рекомендуется для залежей, характеризующихся изменением литолого-физических и фильтрационных свойств в определенном направлении от сводовой к периклинальным частям структуры, характеризующейся изометричной овальной формой. Для поддержания пластового давления в средней части залежи нагнетательные скважины располагают по кольцу, а в законтурной области — параллельно внешнему контуру нефтеносности. В результате этого образуются две неравные площади: меньшая — в центральной части площади и большая — между двумя рядами нагнетательных скважин (рис. 51). В результате теоретических исследований [26] установлено, что наибольшая эффективность данной системы разработки достигается в том случае, когда кольцо нагнетательных скважин находится на расстоянии 0,4 радиуса залежи. 6. Система разработки с разрезанием залежей (эксплуатационных объектов) нагнетательными скважинами на отдельные блоки применяется при ширине залежей более 4 км, в пределах которых могут быть выявлены участки геологически неоднородные, с различными физико-литологическими и фильтрационными свойствами. Обычно залежи содержат значительные запасы нефти. Кроме того, эта система разработки может применяться для залежей, имеющих меньшие размеры, по характеризующихся значительной фациальной изменчивостью пород, ухудшением фильтрационных характеристик, повышенной вязкостью пластовой нефти, резким ухудшением условий фильтрации на границах залежей и т.п. Как в том, так и в другом случае законтурное заводнение становится уже менее эффективным, годовые отборы нефти оказываются весьма низкими по сравнению с заключенными в залежах запасами нефти, а сроки разработки затягиваются на многие годы. В этих случаях площадь эксплуатационного объекта разрезается рядами нагнетательных скважин на отдельные полосы — блоки шириной 4—5 км. Закачка воды в нагнетательные скважиныприводит к образованию локальных зон повышенного давления, которые в процессе дальнейшей закачки жидкости образуют единый фронт воды с повышенным давлением. Направления линий разрезания выбираются с учетам выявленной общей закономерности литологического и фациального строения эксплуатационных объектов — вкрест преимущественного простирания зон коллекторов с различными проницаемостью и подвижностью или перпендикулярно к зонам регионального замещения (выклинивания) коллекторов (рис. 52). В настоящее время в процессе проектирования разработки разрезание залежей на блоки зачастую проводится без учета закономерностей геологического строения, ряды нагнетательных скважин планируются в этом случае вкрест простирания структуры. В разделах 9.1 и 9.3 нами высказана идея относительно выделения зон пластов, однородных по комплексу геолого-промысловых признаков. Разрезание залежей на блоки должно осуществляться с учетом выделенных геологических тел с однородным комплексом геолого-промысловых свойств. Кроме того, ряды нагнетательных скважин в пределах выделенных зон следует располагать в наиболее низких по гипсометрическим отметкам участкам пласта, что позволит на основе небольших водонасыщенных участков создать единый фронт закачиваемой воды. Регулирование продвижения этого фронта внутрь нефтенасыщенных блоков осуществляется так же, как и при законтурном заводнении. В пределах получаемых блоков разработки добывающие скважины располагаются рядами параллельно нагнетательным скважинам. Число рядов в каждом блоке должно быть нечетным. Наиболее часто применяются трехрядные системы расположения добывающих скважин, что позволяет более интенсивно осуществлять отбор из эксплуатационных объектов. Такие системы например, планируются для разработки нефтяных месторождений Западной Сибири. Пятирядные системы разработки при ширине 4—5 км рекомендуется применять преимущественно при значениях подвижности более 0,1 мкм2/(мПа*с). Для залежей нефти, характеризующейся меньшей подвижностью, следует применять более интенсивные системы, с меньшим числом рядов добывающих скважин и более узкими по ширине блоками (полосами) разработки.
|