К оглавлению	УДК 622.553.982 (471.41)
	Ф.А. Бегишев, Г.Г. Вахитов, С.А. Султанов, И.П. Чоловский

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ ГОРИЗОНТА Д_I РОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Регулирование процессов разработки месторождения в условиях законтурного и внутриконтурного заводнения преследует основную цель - осуществление мероприятий, обеспечивающих полноту вытеснения нефти закачиваемой водой из пласта-коллектора. Без детального изучения геологического строения пластов, а также без надлежащего контроля за процессами эксплуатации месторождения научно-обоснованный выбор этих мероприятий невозможен. Контроль и регулирование за указанными процессами разработки более строгими должны быть на Ромашкинском месторождении, где эксплуатация литологически неоднородных пластов горизонта Д_I осуществляется вскрытием этих пластов единой сеткой скважин с общим фильтром как в эксплуатационных, так и в нагнетательных скважинах.

Как известно, горизонт Д_I Ромашкинского нефтяного месторождения имеет сложную литолого-коллекторскую неоднородность пластов, которая влияет на эффективность осуществляемой системы разработки. На месторождении имеется три принципиально отличные формы залегания песчаных коллекторов, хотя между ними не всегда можно достаточно четко установить их различие.

К первому типу относятся поля сплошного распространения песчаных коллекторов, охватывающие значительную площадь или крупные линзы, размеры которых намного превышают расстояния между скважинами. В пределах таких полей или крупных линз пласты имеют большую мощность и лучшие коллекторские свойства. В эту группу можно отнести: пласт г почти на всей площади месторождения, пласт в на западе Миннибаевской площади, пласт а на Восточно-Сулеевской и Альметьевской площадях.

В таких условиях положение разрезающих рядов нагнетательных скважин обычно не играет существенной роли и, как правило, при этом обеспечивается довольно высокий охват пласта активным влиянием закачки. Так, по пяти площадям месторождения (Южно-Ромашкинская, Павловская, Альметьевская, Зеленогорская и Зай-Каратайская) по пластам г и д закачка воды через ряды нагнетательных скважин обеспечивает устойчивую фонтанную добычу на участках, содержащих 85% запасов нефти. По остальным участкам, содержащим 15% запасов, разрабатывающимся механизированным способом, также можно обеспечить фонтанную эксплуатацию увеличением объема закачки (не считая участков, разрабатывающихся при высоком содержании воды в добываемой жидкости).

Таким образом, на участках песчаных коллекторов, имеющих площадное распространение, можно регулировать разработку путем изменения объема закачки через существующие разрезающие ряды нагнетательных скважин.

Другой тип залегания песчаных коллекторов имеет удлиненную полосообразную форму. Они обычно пересекают территорию месторождения в меридиональном направлении. Как правило, ширина таких полос изменяется от сотен метров до 2 - 2,5 км. Максимальная мощность и лучшие коллекторские свойства пород приурочены к осевым участкам полос. Здесь же отмечается большинство зон слияния со смежными пластами.

Примером таких полос являются песчаные коллекторы по пласту б на Абдрахмановской, по пласту в на востоке Миннибаевской и по пластам б и в на Южно-Ромашкинской площадях.

Для осуществления эффективного воздействия закачки воды на залежи такой формы решающее значение имеет площадная ориентация рядов нагнетательных скважин. При меридиональном расположении рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин полосообразная залежь может оказаться вскрытой на большем протяжении эксплуатационными или нагнетательными скважинами. И в том и в другом случае эффективность системы внутриконтурного заводнения будет довольно низка. Так, по пласту в на Зай-Каратайской и Павловской площадях запасы нефти, сосредоточенные в песчаных полосах и удлиненных линзах и находящиеся под влиянием закачки, достаточным для устойчивой фонтанной добычи, составляют только 48%. Остальные 52% запасов вырабатываются механизированным способом со значительно меньшим темпом отбора.

При расположении рядов скважин вкрест простирания полос обеспечивается более высокая эффективность заводнения. В этом случае при достаточных объемах закачки выработка запасов из песчаной полосы происходит с высокими темпами, что может привести к образованию естественной линии разрезания по данному пласту. Такая естественная линия разрезания намечается вдоль песчаной полосы по пластам б и в примерно в центральной части Южно-Ромашкинской площади (к северу от нагнетательной скв. 503). Эта линия естественного разрезания с успехом может быть использована для улучшения состояния разработки указанной площади.

Третий тип залегания песчаных коллекторов - это относительно небольшие песчаные линзы, размеры которых соизмеримы с расстоянием между скважинами. Такое строение имеют песчаные коллекторы пласта а Миннибаевской и Зай-Каратайской площадей. В этом случае расположение и ориентация разрезающих рядов нагнетательных скважин практически не будет играть никакой роли, так как при любом варианте большая часть песчаных линз окажется вскрытой либо единичными нагнетательными, либо единичными эксплуатационными скважинами. Осуществление заводнения таких песчаных линз возможно лишь при широком применении очагового заводнения. Так, на Зай-Каратайской площади 86% запасов песчаных коллекторов пласта а, расположенных в таких песчаных линзах, не могут быть охвачены процессом заводнения с существующих линий нагнетания. По пласту б на Зеленогорской площади такая категория запасов достигает 60%.

В соответствии с этим в настоящее время интенсивность выработки каждого пласта горизонта находится в прямой зависимости от преобладающего типа залегания песчаных коллекторов, характерных для данной площади или ее участка. Так, на Миннибаевской площади с большей интенсивностью вырабатываются имеющие площадное распространение нижние пласты г и в (темн выработки соответственно 5,2 и 5,1% за год от извлекаемых запасов). Пласты а и б, имеющие преимущественно линзовидный характер, вырабатываются со значительно меньшей интенсивностью, составляющей соответственно 0,3 и 1,9% за год. Близкое к этому положение наблюдается и на Южно-Ромашкинской площади. Таким образом, по этим двум площадям темп выработки пластов убывает снизу вверх, т.е. каждый лежащий ниже пласт вырабатывается интенсивнее лежащего выше. Это обстоятельство в настоящее время рассматривается как положительный фактор, так как в этих условиях не возникает осложнений при выработке запасов верхних, разрабатывающихся с меньшей интенсивностью пластов.

Иное положение наблюдается на других площадях, где пласты горизонта Д_I имеют другое соотношение типов залегания песчаных коллекторов. Так, почти на всей Абдрахмановской площади площадное распространение имеет нижний пласт г, а на северной ее части верхний пласт а. Соответственно темп отбора по этим пластам составляет 3,1 и 2,3% от начальных запасов. По средним пластам разреза, имеющим преимущественно полосообразное и линзовидное строение, происходит отставание их выработки и составляет 1,5 и 1,1% от начальных запасов. Примерно такая же картина наблюдается и на Павловской площади, где темп выработки верхнего и нижнего пластов соответственно равен 3,1 и 5,5% от начальных извлекаемых запасов, а по средним пластам 2,6- 2,7%.

Самое неблагоприятное соотношение типов залежей наблюдается на Восточно- Сулеевской площади, что нашло свое отражение и в темпе выработки пластов. Она здесь убывает вниз по разрезу и составляет для пласта а 3,9%, б 2,1%, в 1,1% и г 0,7% от начальных извлекаемых запасов.

Вследствие установленных в настоящее время особенностей геологического строения и состояния выработки пластов горизонта Д_I необходимо строго соблюдать контроль и регулирование процессов разработки Ромашкинского месторождения. Одним из главных вопросов регулирования разработки месторождения является определение темпов отбора нефти с точки зрения рациональной разработки отдельных площадей и месторождения, так как темпы отбора жидкости будут обусловливать и другие важнейшие процессы эксплуатации месторождения.

В условиях эксплуатации многопластовых залежей с неоднородными коллекторами единой сеткой скважин с общим фильтром возникают два основных направления в вопросах регулирования темпов отбора и других процессов разработки.

1.Контроль и регулирование процессов разработки полностью за горизонтом Д_I

2.Контроль и регулирование процессов разработки каждого пласта в отдельности.

Рассмотрим, как решаются и должны решаться вопросы регулирования процессов разработки залежи по горизонту Д_I и по отдельным пластам. Наилучшим с точки зрения рациональной разработки Ромашкинского месторождения и обеспечения максимальной нефтеотдачи пласта является осуществление равномерного темпа отбора нефти от начальных извлекаемых запасов и равномерное продвижение контуров вытесняемой нефти по всем пластам горизонта Д_I.

Добиться этого можно при создании одинакового давления на линии нагнетания, если все пласты горизонта Д_I представлены относительно однородными и примерно равными по мощности, проницаемости и пористости коллекторами или созданием различного давления на линии нагнетания соответственно коллекторским свойствам каждого пласта.

Темп отбора по площадям Ромашкинского месторождения в процентах от извлекаемых запасов согласно утвержденным и внедряемым в производство проектам изменяется от 3,5 до 7,0% от основных извлекаемых запасов.

В осуществляемых проектах различный темп отбора нефти по пластам не предусмотрен. Однако, как было показано выше, вследствие неоднородности пластов отбор нефти по пластам производится весьма неравномерно. Наблюдаемая на некоторых площадях опережающая выработка отдельных, особенно верхних пластов, где фронт закачиваемой воды перемещается над нижележащими еще нефтеносными пластами, может захоронить запасы нефти в последних и привести к значительным потерям извлекаемых запасов. Необходимо было проводить исследования для определения рациональных отборов нефти по каждому пласту по площадям и возможности обеспечения равномерной выработки пластов, представленных различными коллекторами с учетом фактического геологического строения пластов.

Эти важнейшие вопросы разработки в ТатНИИ решались при помощи моделирования процессов разработки Зеленогорской, Павловской, Южно-Ромашкинской, Зай-Каратайской и Альметьевской площадей Ромашкинского месторождения на электроинтеграторах ЭИ-12 и УСМ-1.

Имеются два возможных способа обеспечения равномерной выработки пластов горизонта Д_I.

1. Резкое ограничение достигнутого отбора нефти по пластам, представленным лучшими коллекторскими свойствами, до уровня весьма незначительного отбора, осуществляемого в настоящее время по плохо проницаемым пластам горизонта Д_I.

2. Создание на линиях нагнетания по плохо проницаемым пластам высокого давления путем раздельной закачки с тем, чтобы резко увеличить по ним отборы нефти.

Резкое ограничение отбора нефти по Ромашкинскому месторождению невозможно. Поэтому этот способ создания равномерного отбора по всем пластам отпадает.

Чтобы обеспечить из плохо проницаемых пластов такой же темп отбора, который достигнут в настоящее время по пластам, обладающим лучшими коллекторскими свойствами, необходимо увеличить давление на линии нагнетания путем раздельной закачки. Электромоделирование процессов разработки показало, что на Павловской площади для обеспечения по всем пластам годового темпа отбора 6-7% от начальных извлекаемых запасов необходимо поддерживать на различных участках линии нагнетания от 180 ат (по пласту гд) до 374 ат (по пласту б), на Южно-Ромашкинской площади по отдельным пластам - до 466 ат; по пласту а на Зай-Каратайской площади на всех участках линий нагнетания потребовалось бы увеличить давление от 300 до 400 ат, на Альметьевской площади по пластам б_I и б₂ - до 500-536 ат и т. д.

Создание столь высокого давления в разрезающих рядах нагнетательных скважин неосуществимо по следующим техническим причинам. Во-первых, в нефтяной промышленности СССР пока нет таких высокопроизводительных насосов, способных развивать столь высокое давление, и, во-вторых, существующие конструкции скважин, наземное и подземное оборудование не рассчитаны на условия их эксплуатации при таком высоком давлении.

В настоящее время наиболее высокое давление 250-255 ат на отдельных участках линии нагнетания достигнуто в центральной части Абдрахмановской площади и в Восточносулеевско-Павловском разрезающем ряду. На линиях разрезания Ромашкинского месторождения преобладает давление около 180-220 ат.

Кроме указанных выше причин, создание различного давления, отличающегося по пластам в несколько раз, нецелесообразно и с точки зрения технологии разработки всего горизонта Д_I. Пласты горизонта в связи с наличием многочисленных зон слияния составляют единую гидродинамическую систему. В качестве примера можно привести литологическое слияние пластов на Абдрахмановской площади. Здесь пласты а и б имеют зоны слияния в 33 скважинах, пласты б_I и б₂ - в 69, пласты б₂ и в - в 69, пласты виги пласты г и д - соответственно в 21 и 169. Примерно аналогичная картина наблюдается и на других площадях месторождения.

Ясно, что создание больших перепадов давления между смежными пластами для обеспечения равномерной их выработки вызвало бы такие отрицательные явления, как многочисленные труднорегулируемые перетоки нефти и воды между пластами.

Кроме того, по теоретическим и экспериментальным работам при раздельной закачке воды, когда между смежными пластами создаются высокие перепады давления около 150-200 ат, ухудшается приемистость хорошо проницаемых пластов вследствие уменьшения пористости и проницаемости под влиянием столь высокого избыточного давления. Они практически незначительны при перепадах давления между смежными пластами - не более 50 ат.

Таким образом, выполненные исследования и практика эксплуатации Ромашкинского месторождения показали, что идеальный принцип регулирования процессов разработки всего горизонта Д_I - стремление к равномерному темпу отбора нефти и выработке запасов всех пластов в условиях осуществляемой системы разработки (да и навряд ли при других возможных системах, например, даже в условиях площадного заводнения) не осуществимо без существенного снижения объема добычи нефти по высокопроницаемым пластам и, следовательно, резкого ухудшения технико-экономических показателей разработки всего месторождения.

Вследствие этих обстоятельств возникает задача регулирования темпов отбора нефти по каждому пласту или по пачке пластов горизонта Д_I, обладающих сходными коллекторскими свойствами.

Общая характеристика коллекторских свойств пластов ухудшается на многих площадях с незначительными отклонениями на отдельных участках снизу вверх. Существенное отклонение от такой важной закономерности наиболее отчетливо проявляется, главным образом, на Восточно-Сулеевской площади, где коллекторские свойства пластов ухудшаются в противоположном направлении - сверху вниз.

Вследствие такой закономерности строения коллекторов в настоящее время сложилось положение, когда, как правило, более высокие отборы осуществляются именно по нижним пластам, т.е. производится опережающая их выработка.

Опережающая выработка пластов по принципу снизу вверх при условии строгого регулирования темпов опережения является наиболее целесообразной.

Электромоделирование разработки пяти площадей показало, что для создания опережающей выработки пластов снизу вверх, отличающихся по темпам отбора от 1 до 3%, необходимо производить совместно-раздельную закачку на линиях разрезания и создать давление, отличающееся по пластам весьма незначительно.

Пласты	Рекомендуемые отборы нефти и закачки воды
	отбор нефти от извлекаемых запасов, %	закачка воды, м^3/ сутки	давление на линии нагнетания, ат
а	4,0	895	206
б	5,5	2 381	213
б	6,5	4 750	218
в	7,0	4162	199
гд	8,0	15 148	221
Всего	7,0	27 336	216

В таблице в качестве примера приводятся рекомендуемые отборы по пластам (в % от текущих извлекаемых запасов) с опережением снизу вверх и необходимый объем закачки воды для Южно-Ромашкинской, площади.

Как видно из таблицы, для создания опережающей выработки по пласту гд на 4% по сравнению с пластом а необходимо поддерживать давление на линии нагнетания по пласту гд на 15 am выше, закачивая почти в два раза больший объем воды. Примерно аналогичная картина наблюдается и по ряду других площадей Ромашкинского месторождения.

Таким образом, наиболее рационально регулировать процессы разработки не полностью по горизонту Д_I а по пластам согласно принципу опережающей выработки их запасов снизу вверх.

При регулировании выработки запасов нефти по пластам необходимо решить, что более рационально: отбирать нефть равномерно по всей площади, добиваясь равномерного продвижения фронта закачиваемой воды, игнорируя распространение неоднородных коллекторов по площади или осуществлять опережение отбора нефти из зон с хорошими коллекторскими свойствами, создавая на отдельных участках естественные линии разрезания.

Осуществление равномерного перемещения контуров нефтеносности в условиях неоднородности коллекторов по площади каждого из пластов также не представляется возможным без резкого снижения добычи нефти.

При достигнутых темпах отбора, вследствие площадной неоднородности, в процессе эксплуатации пласта образуются участки, где имеется опережающая выработка запасов. В крупных масштабах такие участки отмечаются на Южно-Ромашкинской площади на участке меридиональной полосы высокопроницаемых песчаных пластов горизонта Д_I от скв. 503 на юге до скв. 1006 на севере, на нескольких участках Восточно-Сулеевской и других площадях. В настоящее время принято решение ускорить создание линии естественного разрезания на указанном участке Южно-Ромашкинской площади для интенсификации ее разработки. По такому же принципу следует идти и на других площадях, где намечаются линии естественного разрезания в зонах, представленных высокопроницаемыми коллекторами и предусмотреть их при составлении проектов разработки новых площадей. При этом в условиях многопластовости естественное разрезание надо допускать в первую очередь для нижележащих пластов, придерживаясь принципа опережающей выработки снизу вверх.

Таким образом, как по разрезу так и по площади распространения пластов горизонта Д_I равномерная выработка запасов нефти невозможна без существенного снижения темпов отбора.

На участках, где отдельные линзы нефтеносных пород не сообщаются с линиями нагнетания, необходимо осуществлять выборочно очаговое заводнение пластов.

В настоящее время в опытном порядке очаговое заводнение начато на севере Зеленогорской площади в районе скв. 4756 и 4906.

Для улучшения выработки отдельных пластов на участках, не охваченных влиянием закачки воды, принято принципиальное решение организовать очаговое заводнение на ряде площадей, и, в первую очередь, на периферийных площадях по нижним пластам.

Выводы

1. В условиях многопластового Ромашкинского месторождения, когда отдельные пласты имеют резко отличные один от другого коллекторские свойства, не представляется возможным осуществлять равномерную выработку их запасов по разрезу без существенного снижения достигнутого объема добычи нефти. Наиболее целесообразным является обеспечение опережающей выработки пластов снизу вверх.

2. В условиях литологической неоднородности распространения коллекторов по площади каждого из пластов также невозможно осуществление равномерного перемещения контуров нефтеносности. Регулирование темпов разработки по площади необходимо осуществлять, допуская естественное разрезание в зонах хороших коллекторов.

3. Выработку запасов в крупных песчаных линзах, не выходящих на линию нагнетания, необходимо осуществлять путем организации очагового и площадного заводнения.

4. Указанные мероприятия должны осуществляться при условии строгой обоснованности с технологической и экономической точек зрения.

ТатНИИ