Учебное пособие по одноименному курсу для студентов специальности 1-51 02 02 «Разработка нефтяных и газовых месторождений»

Системы разработки по методу разбуривания месторождения в целом
Существуют две системы разработки многопластового нефтяного месторождения: а) система сверху вниз, при которой каждый нижележа­щий пласт разрабатывается после разработки вышележащего (рис.9.3, а); б) система снизу вверх, при которой нефтеносные пласты вводятся в работку в порядке последовательности их залегания, начиная с нижнего, причем вышележащие пласты могут вводиться в разработку до окончания разработки нижележащих (рис.9.3,б).

Рис.9.3. Схема разработки: а  по системе сверху вниз; б по системе снизу вверх.
Система разработки сверху вниз являлась основным методом разработки в первый период развития нефтяной промышленности, когда бурение скважин осуществлялось ударным способом и эксплуатация скважин  желонкой.
При этой отсталой технике скважины крепили одновременно с буре­нием, причем выход из башмака предыдущей колонны равнялся 70  80 м, а часто 40  45 м. Для обеспечения нормальной эксплуатации скважин желонкой необходимо было иметь диаметр колонны не меньше 273  325 мм. Все это заставляло затрачивать на бурение скважин значительное количество колонн и начинать бурение долотом с очень большим диа­метром. Изоляция притока осуществлялась несовершенным способом — задавкой башмака колонны в глину или цементированием башмака.
При встрече высокопродуктивного пласта скважина начинала фонта­нировать и дальнейшее бурение ее оказывалось невозможным. Поэтому открытый пласт приходилось вводить в разработку. В течение эксплуата­ции давление в пласте снижалось, разность давлений водоносных пластов и нефтяного пласта возрастала. Несовершенство тампонажа скважин приводило к прорыву верхних вод. Все это, в конечном счете вынуждало прекратить эксплуатацию пласта и переходить на разработку нового, нижележащего пласта.
С внедрением вращательного бурения система разработки сверху вниз стала являться препятствием для разработки нефтяного месторожде­ния. При пересечении эксплуатирующихся и разработанных пластов со сниженным давлением в бурящихся скважинах происходили потеря циркуляции и глинизация эксплуатируемых скважин, находящихся поблизости от бурящихся. Это сильно сокращало область применения системы разработки сверху вниз.
В настоящее время система разработки сверху вниз применяется только при разработке неглубоко залегающих нефтеносных пластов, когда они характеризуются слабой проницаемостью и когда при прохождении их последующими скважинами на нижележащие пласты можно ожидать, что даже при сильном понижении пластового давления не будет погло­щения глинистого раствора. Сама пачка верхних пластов должна разрабатываться по системе снизу вверх.
Система разработки снизу вверх
Система разработки снизу вверх стала широко применяться после 1930 г. По этой системе разработку начинают с нижнего, так называемого опор­ного горизонта (базисного объекта).
Опорный горизонт должен: а) залегать на глубине, доступной для массового бурения эксплуатационных скважин при современном уровне развития техники; б) обладать высокой продуктивностью и сортностью нефти; в) иметь достаточно хорошо разведанную значительную площадь, т. е. быть вполне подготовленным к разработке. Желательно, чтобы опор­ный горизонт не имел подошвенной воды.
Вышележащие нефтеносные пласты по значимости разделяются на: а) нефтеносные пласты, которые являются объектами самостоятель­ной разработки, т. е. разбуриваются самостоятельной сеткой скважин. Эти пласты выбираются по принципу высокой продуктивности, причем они должны обладать хорошо выраженным напорным режимом или экс­плуатироваться с поддержанием пластового давления. Их можно разраба­тывать одновременно с опорным горизонтом, но при условии разбуривания их быстрыми темпами (рис.9.3, б, пласт III);
б) нефтеносные пласты, являющиеся объектами возврата; к ним относятся лишь малодебитные пласты. Разработка их осуществляется возвратом скважин после истощения или обводнения нижележащих пластов (рис.9.3, б, пласт II).
Система разработки снизу вверх обладает рядом преимуществ по сравнению с системой разработки сверху вниз.
При разработке опорного горизонта эксплуатационные скважины прорезают все вышележащие нефтеносные пласты, причем имеется воз­можность полного их изучения путем отбора грунтов и при помощи гео­физических методов. В процессе разбуривания опорного горизонта де­тально освещаются все технические особенности месторождения и одно­временно осуществляется подготовка к разработке всех вышележащих пластов. Благодаря этому сильно сокращается число разведочных скважин на месторождении.
Эксплуатационные скважины, не получившие нефти на опорном горизонте, могут быть возвращены на вышележащие пласты, особенно если контуры нефтеносности расширяются в верхних пластах. Бурящиеся скважины вскрывают еще не разработанные верхние пласты, что исклю­чает возможность взаимной глинизации скважин.
Особым преимуществом системы разработки снизу вверх является возможность одновременной эксплуатации всех объектов самостоятельной разработки, благодаря чему значительно ускоряются темпы освоения нефтяных месторождений