Технологии разработки месторождений при АНПД и АВПД

Опыт разработки глубокозалегающих коллекторов с ано-

мально высоким начальным пластовым давлением, сильно де-

формирующихся в процессе извлечения из них углеводородов,

еще невелик во всем мире. Однако число месторождений, про-

дуктивные пласты которых залегают на больших глубинах, воз-

растает, и поэтому проблема разработки сильно деформирую-

щихся пористых и трещиноватых коллекторов будет представ-

лять с каждым годом все больший интерес для нефтяной про-

мышленности.

Решение проблемы разработки месторождений нефтей с не-

ньютоновскими свойствами во > многом связано с использова-

нием физико-химических и особенно тепловых методов разра-

ботки.

Нормальное начальное пластовое давление примерно равно

гидростатическому. Если же начальное пластовое давление

близко к вертикальному горному, т. е. геостатическому, то та-

кое давление считают аномально высоким или аномальным.

Создается такое давление чаще всего в замкнутых пластах,

залегающих на глубинах свыше 3,5—4 км. В соответствии с

соотношением (11.64) при высоком средневзвешенном пласто-

вом давлении р среднее нормальное напряжение о сравнитель-

но низкое. Следовательно, породы пласта в течение длительно-

го геологического времени оставались мало нагруженными и

поэтому слабо уплотненными. При разработке нефтяного мес-

торождения с аномально высоким пластовым давлением без

воздействия на пласт пластовое давление быстро снижается. За

весь период разработки изменение средневзвешенного пласто-

вого давления Ар может составить величину, сравнимую с на-

чальным пластовым. При этом среднее нормальное напряжение,

пористость и проницаемость пород пласта, особенно с учетом их

первоначальной слабой уплотненности, изменяются нелинейно.

Кратко рассмотрим иной случай разработки пластов с ано-

мальными свойствами пластов, содержащих неньютоновскую

нефть. Чаще всего к числу таких нефтей относятся нефти с

начальным градиентом сдвига, фильтрация которых происхо-

дит по закону, предложенному А. X. Мирзаджанзаде. Чтобы

нефть, обладающая начальным градиентом сдвига, стала филь-

троваться в пористой среде, необходимо к этой среде приложить

градиент давления, больший, чем это следует из закона Дарси.

В тех областях пласта, где градиенты давления незначительны,

нефть не будет двигаться и в этих областях образуются застой-

ные зоны. Такие зоны могут быть в неоднородных пластах, в

областях с пониженной проницаемостью и даже в пластах с

малой неоднородностью, где скорости фильтрации небольшие.

Образование застойных зон ведет к уменьшению конечной неф-

теотдачи пластов.

На рис. ПО показана схема элемента пятиточечной системы

разработки пласта, содержащего нефть, обладающую началь-

ным градиентом сдвига. При вытеснении такой нефти из плас-

та водой водонефтяной контакт по мере его продвижения будет

последовательно занимать положения /, 2, 3, 4. Как видно, во-

донефтяной контакт сильно деформируется и к добывающим

скважинам подтягиваются языки обводнения, образуя целики

нефти. В тех случаях, когда нефть является ньютоновской жид-

костью и справедлив обобщенный закон Дарси для фильтрации

нефти и воды, эти целики нефти в конце концов при так назы-

ваемой бесконечной промывке пласта, т. е. при прокачке через

пласт больших объемов воды, многократно превышающих его

поровый объем, будут вымыты из пласта. Если же нефть обла-

дает начальным градиентом сдвига, то целики нефти, образо-

вавшиеся в областях пласта, где градиент давления меньше

начального градиента сдвига, так и останутся в пласте неиз-

влеченными.

Нефти некоторых месторождений даже в естественных гео-

лого-физических условиях, существовавших в пластах место-

рождений до начала их разработки, могут обладать начальным

градиентом сдвига. В других случаях нефти, особенно обладаю-

щие значительным содержанием парафина, приобретают свой-

ства неньютоновских жидкостей в результате изменения фазо-

вого состояния углеводородов в пластах, например выделения

газа из нефти и изменения температурного режима во время

закачки в пласты воды с температурой ниже температуры

кристаллизации парафина, растворенного в нефти.

Если месторождение, содержащее высокопарафинистую

нефть, предполагается разрабатывать с применением только

заводнения, то закачка воды в пласты с температурой ниже

температуры кристаллизации парафина недопустима. В этом

случае необходимо закачивать воду, подогретую до температу-

ры, превышающей температуру кристаллизации парафина.