Лекция 2.

Проект разработки месторождения и проект обустройства, их взаимосвязь. Поня-тия о проекте разработки, проекте обустройства. Стадии  разработки месторождения. Вопросы, рассматриваемые в проектах.

Проектирование  начинается с составления проекта разработки того или иного месторождения,  которое включает:

-подсчет запасов нефти и газа;

-составление схемы разработки месторождения;

-определение геологической, гидродинамической и эксплуатационной  характеристик всех продуктивных горизонтов;

-определение химического состава и характеристики пластовых вод;

-определение физико-химических свойств нефти и газа;

-дифференциальное разгазирование нефтей при различном числе ступеней сепарации;

-рекомендации по наиболее целесообразным  схемам переработки нефти;

-рекомендации по системе разработки месторождения;

-перспективный план добычи нефти и газа с указанием добычи обводненной  нефти на весь период  разработки по каждому году;

-перспектива нефтеносности прилегающих районов;

-порядок и время ввода скважин в эксплуатацию и вывода их из эксплуатации;

-динамику изменения пластовых, забойных, буферных и затрубных давлений  в скважинах в периоды разработки;

-расчет давления фонтанирования скважин безводной нефтью и  параметры, при которых скважины следует переводить с фонтанного на механизированные способы эксплуатации;

-определение газового фактора;

-выбор способа поддержания пластового давления и определение объемов и параметров закачки рабочего агента;

-режимы работы нагнетательных скважин, источники рабочих агентов;

-технико-экономические показатели принятой системы разработки месторождения.

            Основное назначение проекта разработки - обеспечение запланированной добычи из месторождения при минимальных затратах на одну тонну нефти и максимальном извлечении нефти при соблюдении мероприятий по охране недр и окружающей среды.

Проект обустройства нефтяного месторождения является основным документом, на основе которого осуществляется строительство объектов сбора, внутрипромыслового транспорта и подготовки скважинной продукции. 

Под  скважинной продукцией понимают многокомпонентное вещество, поступающее из скважин и состоящее из нефти, пластовой воды, различных примесей и растворенного газа .

Основными элементами системы сбора  и подготовки скважинной продукции являются:

*                     добывающие скважины;

*                     автоматизированные замерные установки (АГЗУ);

*                     дожимные насосные станции (ДНС);

*                     центральный пункт сбора и подготовки нефти, газа и воды  (ЦПС или ЦППН).

Элементы  системы связаны между собой с помощью трубопроводов.

Проект обустройства  нефтяного месторождения разрабатывается той же проектной организацией на основании проекта разработки или технологической схемы. При составлении проекта обустройства учитываются географические и климатические особенности: застроенность, наличие водных преград, заболоченность отдельных участков, ценность земель для сельского и лесного хозяйства и др. Специфика развития нефтяного месторождения в процессе его разработки обусловлена состоянием его изученности. В течение всего периода эксплуатации месторождение изучают, уточняют его показатели при переходе от одного этапа разработки к другому и внедрения новых методов. Поэтому важно в начальный период обустройства определить не только очередность строительства и ввода объектов и производственных мощностей, но и рационально осуществить последующее развитие производственных мощностей в процессе каждого этапа разработки месторождения.

В проекте обустройства рассматривается комплекс  мероприятий, обеспечивающий сбор и подготовку запланированного количества нефти и газа по годам; система сбора, обеспечивающая совместный сбор и транспортировку продукции скважин  по выкидным линиям до  автоматизированной групповой замерной установки (АГЗУ);  измерение количества нефти, газа и воды по каждой скважине на АГЗУ; совместная или раздельная транспортировка обводненной и безводной нефти  от АГЗУ до установки подготовки нефти (УПН); подготовка нефти  до товарных кондиций и сдача ее потребителю;  подготовка и использование пластовых вод; подготовка и утилизация попутного газа.

При проектировании обустройства нефтяного месторождения необходимо рационально решить все вопросы, связанные с общепромысловым хозяйством, техникой и технологией бурения, эксплуатации, сбором, транспортом, хранением и подготовкой нефти. 

Этапы (стадии)  разработки нефтяного месторождения выделяются по динамике добычи нефти в зависимости от безразмерного времени, т.е. отношения накопленной добычи жидкости к балансовым запасам нефти и представлены на рис. 1.1.

 

Рис. 1.1. Стадии разработки нефтяного месторождения

 

I стадия - освоение эксплуатационного объекта - стадия нарастающей добычи - она характеризуется интенсивным ростом добычи нефти до максимального заданного уровня, быстрым увеличением действующего фонда примерно до 60 - 80% от максимального, небольшой обводненностью продукции скважин (3-4% при вязкости нефти до 5 мПа×с и 35%  при повышенной вязкости). Продолжительность стадии составляет 4-5 лет.

II стадия - поддержание высокого уровня добычи нефти характеризуется  более или менее стабильным высоким уровнем добычи нефти в течение 3 - 7 лет и более для месторождений с маловязкими нефтями, ростом числа скважин до максимума за счет резервного фонда, нарастанием обводненности продукции (до 65%), отключением небольшой части скважин из-за обводнения и переводом многих скважин на механизированный способ эксплуатации скважин.

III стадия  - значительное снижение добычи  нефти характеризуется  резким снижением добычи нефти, уменьшением фонда скважин из-за отключения вследствие обводнения продукции, переводом практически всего фонда скважин на механизированный способ эксплуатации, прогрессирующим обводнением продукции до 80 - 85%, причем с большей интенсивностью для месторождений с повышенной вязкостью нефти. Продолжительность стадии зависит от продолжительности предыдущих стадий и составляет в среднем 5 - 10 лет.

Совместно первые три стадии называют основным периодом разработки. За это время из залежи отбирают до 80 - 90% извлекаемых запасов нефти.

IV стадия - завершающая. Она характеризуется медленно снижающимися темпами отбора нефти при больших отборах жидкости, высокой обводненностью  продукции при ее  медленном увеличении (в год примерно на 1%), более резким, чем на предыдущей стадии уменьшением действующего фонда скважин. Общий отбор за этот период составляет 10 - 20%  балансовых запасов нефти. Продолжительность последней стадии сопоставима с длительностью всего предшествующего периода разработки. Она  составляет 15 - 20 лет и более и определяется пределом экономической рентабельности, который обычно наступает при обводненности продукции скважин 98%.

Следует отметить, что на протяжении всех четырех стадий наблюдается неравномерность отбора нефти, нефтяного газа и воды, неравномерная загрузка  промыслового оборудования для сбора и подготовки скважинной продукции, изменением состава потока флюидов в трубопроводах и в установках во времени.

В связи с тем, что разработка нефтяных месторождений продолжается  30  и более лет, во время которой изменяются число и расположение добывающих скважин, их дебиты, обводненность продукции, способ эксплуатации скважин; к системе сбора и подготовки  продукции предъявляются следующие  требования:

1) герметизированный сбор и транспорт  продукции  добывающих скважин;

2) автоматическое измерение нефти, газа и воды по каждой скважине;

3) подготовка скважинной продукции до норм товарной продукции, ее автоматический контроль и учет;

4) рациональное использование пластовой энергии для транспорта продукции;

5) надежность и полная  автоматизация технологических установок;

6) изготовление основных узлов в блочном исполнении;

7) обеспечение высоких экономических показателей по капитальным затратам, эксплуатационным расходам, металлоемкости;

8) охрана  недр и окружающей среды.

На нефтяных промыслах республики Казахстан и за рубежом  широко применяется совмещение технологических операций по подготовке нефти в системах сбора. В целях максимального использования энергии потока для доставки продукции скважин  до сборных пунктов,  учитывая относительно невысокие устьевые давления на большинстве месторождений,  а также для уменьшения сети трубопроводов,   в основном используется совместный сбор нефти, газа и воды.

Использование математических методов и ЭВМ сокращает сроки разработки проектов и генеральных схем обустройства, трудовые затраты на проектирование и повышает качество проектных решений. Система проектирования предусматривает  сочетание точных математических методов с опытом проектировщика на ЭВМ. При этом имеется возможность выбирать наилучший вариант для внедрения, анализируя проектные решения. В результате внедрения проектирования при помощи ЭВМ экономия капитальных затрат, потребных для обустройства достигает 10-15% по сравнению с наилучшими проектами, найденными традиционными методами проектирования.

Контрольные вопросы

1.Какие вопросы рассматривают в проекте разработки?

2.Что понимают под скважинной продукцией?

3.Перечислите элементы системы сбора скважинной продукции.

4.На основе какого проектного документа осуществляется строительство объектов сбора, внутрипромыслового транспорта и подготовки скважинной продукции?

5.Какие основные требования предъявляют к проекту обустройства нефтяного месторождения?

6.Сколько стадий разработки нефтяных месторождений вы знаете?

7.Какова продолжительность каждого из этапов разработки нефтяного месторождения?

8.Какие исходные данные требуются для составления проекта обустройства нефтяного месторождения?

 

Осн: 1[10–18].

Доп: 2[3-9].