Назначение
гидродинамических методов — увеличение коэффициента охвата малопроницаемых нефтенасыщенных объемов пласта вытесняющей водой путем оптимизации режимов
нагнетания и отбора жидкости при
заданной сетке скважин и порядке их
ввода в работу.
Циклическое заводнение
Технология его заключается в периодическом изменении расходов (давлений)
закачиваемой воды при
непрерывной или периодической добыче жидкости из залежи со сдвигом фаз колебаний давления по отдельным группам скважин. В результате такого нестационарного
воздействия на пласты в них
проходят волны повышения и понижения давления.
Физическая сущность процесса состоит в том, что при повышении давления в залежи в первой половине цикла (в период нагнетания воды) нефть в малопроницаемых
прослоях (зонах) сжимается и в них
входит вода. При снижении давления в
залежи во второй половине цикла (уменьшение расхода или прекращение закачки воды) вода удерживается капиллярными силами в малопроницаемых прослоях, а
нефть выходит из них.
Продолжительность циклов должна составлять 4— 10 сут и увеличиваться по мере удаления фронта вытеснения до 75—80 сут.
Основные критерии эффективного применения метода: а) наличие слоисто-неоднородных или
трещиновато-пористых гидрофильных коллекторов; б) высокая остаточная
нефтенасыщенность; в) технико-технологическая возможность создания высокой амплитуды колебаний
давления (расходов); г) возможность компенсации отбора закачкой (в полупериод
повышения давления нагнетания объем закачки должен увеличиваться в 2 раза, а в
полупериод снижения давления— сокращаться до нуля в результате отключения нагнетательных скважин).
Метод способствует увеличению текущего уровня добычи нефти и конечной
нефтеотдачи.
Изменение
направлений фильтрационных потоков
Технология метода заключается в том, что
закачка воды прекращается в одни скважины и переносится на другие, в результате чего
обеспечивается изменение направления фильтрационных потоков до 90°.
Физическая сущность процесса состоит в следующем. Во-первых, при обычном
заводнении вследствие вязкостной неустойчивости процесса вытеснения образуются
целики нефти, обойденные водой. Во-вторых, при вытеснении нефти водой во-донасыщенность вдоль
направления вытеснения уменьшается. При переносе фронта нагнетания в пласте создаются
изменяющиеся по величине и направлению градиенты гидродинамического давления,
нагнетаемая вода внедряется
в застойные малопроницаемые зоны, большая ось которых теперь пересекается с линиями тока, и вытесняет из них нефть в зоны интенсивного движения воды.
Изменение
направления фильтрационных потоков достигается
за счет дополнительного разрезания залежи на блоки, очагового заводнения, перераспределения отборов и
закачки между скважинами,
циклического заводнения. Метод технологичен, требует лишь небольшого резерва и мощности насосных станций и наличия активной системы заводнения. Он позволяет поддерживать достигнутый уровень добычи нефти, снижать текущую обводненность
и увеличивать охват пластов
заводнением. Метод более эффективен
в случае повышенной неоднородности пластов, высоковязких нефтей и применения в первой трети
основного периода разработки.
Создание высоких давлений
нагнетания
При существующих режимах закачки воды заводнением
охватывается только небольшая часть нефтенасыщенной толщины пласта (20—25%); при определенных давлениях
нагнетания проницаемые (а часто и
высокопроницаемые) коллекторы воды не принимают;
при повышении давления нагнетания до вертикального горного увеличивается
толщина интервалов пласта, принимающих воду (охват толщины заводнением);
индикаторная зависимость приемистости от давления нагнетания нелинейная, причем темп прироста приемистости существенно
выше, чем темп прироста давления. Объясняется это тем, что с ростом давления нагнетания трещины пласта раскрываются и
увеличивается их проницаемость;
преодолевается предельный градиент давления сдвига для неньютоновских
нефтей и систем; возникают инерционные
сопротивления, вызывающие
противоположное первым двум факторам искривление индикаторных линий. На индикаторной кривой можно выделить следующие давления: р' — первое
критическое давление нагнетания,
соответствующее давлению раскрытия или образования трещин в самом слабом по
механической прочности интервале
пласта, р" — второе критическое давление нагнетания,
соответствующее максимальному
значению охвата по толщине; превышение его приводит к резкому увеличению
трещиноватости, образованию нескольких
крупных трещин, принимающих воду. Применение высоких давлений нагнетания в пределах между р' и р"
обеспечивает: увеличение текущих дебитов скважин и пластового давления; снижение обводненности продукции за счет более интенсивного притока нефти из
малопроницаемого пропластка; уменьшение влияния неоднородности коллектора за счет относительно большего
увеличения приемистости малопроницаемого пропластка по сравнению с высоко-проницаемым;
повышение текущей нефтеотдачи при существенно
меньшем расходе воды за счет вовлечения в разработку дополнительных запасов нефти.
Форсированный
отбор жидкости
Технология заключается в поэтапном увеличении дебитов
добывающих скважин (уменьшении забойного давления р3). Физико-гидродинамическая
сущность метода состоит в создании высоких градиентов давления путем уменьшения р3.
При
этом в неоднородных сильно обводненных пластах вовлекаются в разработку
остаточные целики нефти, линзы, тупиковые и застойные зоны, малопроницаемые
пропластки и др. Условиями
эффективного применения метода считают: а) обводненность продукции не менее 80—85 % (шчало завершающей стадии разработки); б) высокие коэффициенты
продуктивности скважин и забойные
давления; в) возможность увеличения дебитов
(коллектор устойчив, нет опасений прорыва чуждых вод, обсадная колонна технически исправна, имеются
условия для применения
высокопроизводительного оборудования, пропускная способность системы сбора и подготовки продукции достаточна).
Техника форсирования
отборов может быть самой различной: штанговые насосы при полной загрузке оборудования,
электронасосы, рассчитанные на большие подачи, и др.