Заводнение нефтяного пласта горизонтальной нагнетательной скважиной

Кандидат технических наук Касумов А.М.

Азербайджанский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности

г. Баку, Азербайджанская республика

Вопросу использования горизонтальных добывающих скважин в нефтедобывающих регионах мира посвящено достаточно большое количество исследований. Как правило, существующие исследования охватывают широкий спектр вопросов техники и технологии проводки горизонтальных стволов и эксплуатации скважин. На сегодняшний день существуют также весомые работы в части разработки месторождений горизонтальными скважинами. Однако отдельные, весьма существенные аспекты разработки месторождений в части касающейся их расстановки и выбора рациональной системы и сетки разработки требуют дальнейшей проработки целого комплекса взаимосвязанных вопросов. В Азербайджане, в силу различных причин, научному, особенно экспериментальному, исследованию и промышленному использованию горизонтальных скважин не уделялось должного внимания. Однако, в силу того, что в общей структуре углеводородных запасов республики с каждым годом возрастает доля трудно извлекаемых запасов нефти, возникает необходимость в новом подходе к вопросу их разработки, для обеспечения полноты отдачи пластов. Доразработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами традиционными для Азербайджана технологиями, часто оказывается нерентабельной. Анализ показывает, что применение комбинация уже существующих вертикальных добывающих с горизонтальными нагнетательными скважинами на месторождениях с трудно извлекаемыми запасами нефти позволит увеличить эффективность процесса их разработки Отмеченное возможно за счет многократного повышения охвата пласта заводнением. Исследованиями установлено, что весьма важным является порядок расстановки скважин.

Для изучения  этого вопроса проведены серии лабораторных экспериментов на модели элемента пласта с пятиточечной схемой расстановки скважин, где добывающие скважины представлены вертикальными скважинами (ВС), а нагнетательные в одном случае вертикальной (ВНС), а в другом горизонтальной скважиной (ГНС).

В модели пласта с параметрами 25 х 25 х 5 см длина горизонтальной части ( ГС) равнялась 5; 10; 15; 20 и 25см. В экспериментах использованы пластовые нефть, вода и порода, отобранные из свиты ПК месторождения Балаханы-Сабунчу-Рамана. Проницаемость загруженной породой модели составила 0,4 мкм2.

Результаты экспериментов по вытеснению нефти из модели пластовой водой, закаченной через горизонтальную нагнетательную скважину показали, что даже при наименьшем значении длины ГС (5см), коэффициент нефтеотдачи модели пласта выше, чем при использовании ВС. При этом, с увеличением длины ГС увеличивается не только конечная нефтеотдача модели, но возрастает и безводная нефтеотдача.

Во второй серии экспериментов рассматривается вопрос сравнительной эффективности расположения ГС относительно кровли и подошвы пласта.

Исследованиями установлено, что при расположена ГС вблизи подошвы пласта, достигается более полное вытеснение нефти и как следствие большое значение конечного коэффициента отдачи пластов. Возможной причиной этому может быть проявления гравитационных сил, способствующих формированию фронта вытеснения нефти водой снизу вверх. При этом установлено, что снижается количество блокируемой нефти в порах малого диаметра. Отмеченное. создает благоприятные условия для большего микро охвата пористой среды рабочим вытесняющим агентом, и замедляет прорыв воды к добывающим скважинам.

Таким образом, экспериментальное исследование заводнения модели пласта, разрабатываемого пятиточечной сеткой скважин в условиях горизонтально-вертикальной системы последних показало, что:

при любом отношении длины ГНС к длине пласта безводная и конечная коэффициенты вытеснения нефти водой больше, чем при ВНГ;

независимо от расстояния от кровли и подошвы пласта конечная нефтеотдача ГНС больше, чем в случае ВНС;

удельный расход рабочего агента и время, необходимое для вытеснения единицы объема добытой нефти при всех длинах ГНС и расстояниях от кровли пласта в случае ГНС всегда меньше, чем в случае ВНС.