Сущность и область применения циклического заводненния
Циклическое заводнение – это нестационарное заводнение, сущность которого заключается в нагнетании воды по схеме «нагнетание-остановка».
Критерии эффективности циклического заводнения относительно обычного заводнения следующие:
- Наличие трещиновато-пористых или неоднородно-слоистых гидрофильных коллекторов.
- Высокий уровень остаточной нефтенасыщенности (может повышаться на 5 – 6%).
- Технологическая возможность создания высокой амплитуды расходов, достигающая 0,5-0,7 от среднего перепада давления между линией отбора и линией нагнетания.
- Возможность компенсации отбора при помощи закачки.
Процесс циклического заводнения означает, что каждая скважина (добывающая и нагнетательная) функционирует в режиме периодического изменения давления на забое скважины. Организация данного способа требует увеличения нагрузки на добывающие и нагнетательные скважины. Для обеспечения равномерной нагрузки на залежь полезного ископаемого, залежь разделяют на отдельные блоки со смещением полупериода закачки и полпериода отбора. Циклическое заводнение способствует росту текущего уровня добычи нефти, а также конечной нефтеотдачи.
В процессе заводнения образуется ряд сил, которые способствуют тому или иному процессу. К таким силам относятся:
- Гидродинамические силы. Данные силы способствуют замещению нефти водой в латеральном направлении, а также внедрению воды в нефтенасыщенные, но низкопроницаемые зоны пласта, благодаря неравномерному распределению давления.
- Капиллярные силы. Данные силы способствуют активизации обмена флюидами.
- Упругие силы. Данные силы способствуют выравниванию и поддержанию внутренней энергии пласта, а также повышению сжимаемости системы из-за частичного процесса разгазирования нефти.
Капиллярные силы активизируются при условии низких гидродинамических градиентов.
Капиллярная пропитка, являющаяся главным процессом механизма извлечения на поверхность нефти из низкопроницаемых коллекторов, – это самопроизвольное вытеснение газа или жидкости из пористой среды при помощи посторонней жидкости под действием капиллярных сил.
Месторождение, подвергающееся циклическому заводнению, должно соответствовать ряду требований. К таким требованиями относятся: достаточный упругий запас системы пласт-жидкость, присутствие маловязких нефтей, наличие гидрофильного коллектора, наличие неоднородно-слоистых пластов с гидродинамической связью.
Контроль и регулирование циклического заводнения на месторождении
Обязательным условием протекания процесса циклического заводнения месторождения является систематический контроль за внутренней энергией пласта (пластовым давлением), заключающийся в периодическом построении карт изобар, гидродинамических исследованиях по добывающим скважинам, замере забойного давления, а также в регулировании основных параметров процесса. Также в состав процесса контроля и регулирования циклического заводнения входят лабораторные и геофизические исследования.
Периодичность исследований устанавливается специальной геологической службой, после чего согласовывается с технологическим режимом функционирования скважин. В зависимости от ряда факторов, частоту исследований можно изменять, чаще всего это происходит на этапе внедрения, так как он нуждается в более тщательном контроле.
При циклическом заводнении изменение параметров происходит к полуциклу повышения от полуцикла снижения. Проведение необходимых исследований состоит из замера расхода жидкости по нагнетательным скважинам, замера давления на устье по предварительно выбранным скважинам, снятие профиля приемистости, а также замеров пластового и забойного давлений. Скважины, которые выбираются для измерения устьевого давления обязательно полноценно отражать геологическое строение месторождение, поэтом при их выборе также должно учитываться расположение эксплуатационных скважин относительно нагнетательных.
Перед началом процесса циклического заводнения определяют уровень минимальной и максимальной приемистости скважин, буферное давление, а также давление прекращения процесса фонтанирования скважины.
Исследования, которые проводятся во время процесса заводнения направлены на уточнение и определение величины полуциклов увеличения и уменьшения закачки для исключения возможности остановки фонтанирования скважин из-за уменьшения пластового давления; изучение изменения давлений в нагнетательных скважинах для определения амплитуды изменения пластовых давлений за каждый полуцикл.
