Стадии разработки нефтяных месторождений: виды, методы проектирования, этапы и циклы разработки

Разработка нефтегазовых месторождений требует выполнения широкого спектра технологических операций. Каждая из них связана с определенными техническими мероприятиями, в числе которых бурение, освоение, обустройство, добыча и т. д. Все стадии разработки нефтяных месторождений выполняются последовательно, хотя некоторые процессы могут поддерживаться на протяжении всего проекта.

Понятие жизненного цикла нефтяного месторождения

Разработка нефтегазового месторождения является лишь одним из этапов в его общем жизненном цикле. Остальные рабочие действия могут быть вовсе не связаны с техническими операциями. Как правило, выделяют следующие этапы данного процесса:

• Поиск. Обширный комплекс геофизических мероприятий, которые дополняются лицензированием, компьютерным моделированием, а также испытательными работами в виде тестового бурения.
• Разведка. Разведывательные процедуры выполняются на обнаруженном месторождении. Производится определение его контуров, общих параметров, вырабатываются рекомендации на воду и т. д. Составляется план по режимам дальнейшей эксплуатации месторождения.
• Обустройство. Определяется конфигурация расположения скважины исходя из данных, полученных на предыдущих этапах.
• Разработка и добыча. На этом этапе выполняются основные стадии разработки нефтяных месторождений в соответствии с подготовленным проектом. Производится организация инфраструктуры, обеспечивающей движение ресурсов на поверхность.
• Ликвидация и консервация скважины. После прекращения добычи разработанный участок либо ликвидируется, а территория очищается и восстанавливается, либо консервируется на определенное время.

Методы проектирования разработки нефтяных месторождений

Главная цель проектировочных работ заключается в формулировании технических решений, в которых описываются исходные данные и прилагается конкретный план разработки. Набор документов должен включать подготовленные решения по следующим направлениям:

• Предварительное обоснование разработки с указанием экономических возможностей.
• Эксплуатационные решения. Непосредственно технологическая документация, отражающая подробное описание тактики проведения буровых работ и добычи.
• Инвестиционная привлекательность. Оцениваются возможности для обучения персонала, расширения транспортировочной инфраструктуры, организации социальной инфраструктуры, строительства и т. д.

Принципиально важным является моделирование и прогнозирование производственной отдачи на каждой стадии разработки нефтяного месторождения. Динамика показателей составляется на основе сетки пластов и включает оценку давления, состава залежей, коэффициента содержания хлора и т. д. Как правило, на начальной стадии отмечаются нарастающие показатели добычи ресурса, на второй стадии они стабилизируются, а начиная с третьей – падают до уровня разработки поздних залежей.

Виды стадий разработки нефтяных месторождений

В рамках проекта по добыче ресурсов из месторождений с нефтью выделяется три основных группы технологических стадий:

• Нулевая. Производится оценка углеводородных запасов. Мероприятия по разработке в данном случае могут быть связаны с добычей проб на разных уровнях пластов.
• Основные стадии разработки. Выполняется непосредственное освоение места добычи с организацией скважины, забоя, обсадных конструкций и подготовкой участка к равномерному извлечению ресурсов.
• Завершение разработки. В связи со снижением рентабельности добывающего процессы выполняется закрытие скважины.

Опять же, далеко не все рабочие процедуры могут быть связаны с добычей нефтегазового сырья и сопутствующими мероприятиями. Сколько стадий выделяют при разработке нефтяного месторождения в рамках основного организационного и добывающего процессов? Стандартная технология предусматривает 4 стадии, которые будут рассмотрены ниже.

1 стадия разработки: бурение

Производится интенсивное разбуривание размеченного участка по проектным контурам. В эксплуатацию вводится технологическое оборудование для обустройства скважины. На первой стадии разработки нефтяных месторождений может выполняться добыча ресурсов, но в безводном режиме. Объемы извлекаемой нефти пока минимальные, но могут увеличиваться в зависимости от проектного режима.

2 стадия разработки: начало добычи

С точки зрения добычи это основной период разработки, при котором извлекаются наибольшие объемы ресурса. Практикуется ввод резервных скважин с комплексным извлечением и транспортировкой нефти по налаженной системе коммуникаций. В такой инфраструктуре организуются основные стадии разработки нефтяных и газовых месторождений, хотя есть и отдельные технологические нюансы, обуславливающие разницу в добыче разных ресурсов. Что касается именно нефти, то сегодня практикуется высокоточное регулирование процесса разработки в целях удержания объемов добычи. Для этого подключаются специальные геолого-технологические мероприятия. Но важно учитывать, что длительность этой стадии составляет лишь 4-5 лет, поэтому вместе с активным освоение месторождений можно говорить и о существенных материальных затратах.

3 стадия разработки: замедление падения добычи

После интенсивной разработки наблюдается падение добычи нефти в результате сокращения доступных запасов. И если на предыдущей стадии речь может идти о включении мер по регуляции разработки с целью удержания объемов добычи, то в данном случае – напротив, подключаются мероприятия по замедлению падения показателей извлечения сырья. В частности, это достигается за счет продолжения буровых работ, закачке воды под расчистку, ввода дополнительных скважин и т. д.

4 стадия разработки: подготовка к ликвидации

Общий период разработки как таковой подходит к завершению. Снижаются и объемы добываемой нефти, и темпы ее технологического отбора. В среднем на этой стадии разработки нефтяных месторождений извлекается порядка 85-90% запасов от общего объема добытого ресурса в рамках конкретного проекта. Основные же мероприятия связаны с подготовкой участка для ликвидации.

Стоит отметить, что после завершения разработки скважина получает статус зрелого месторождения. То есть ее параметры были изучены, ресурсы освоены и далее может стоять вопрос о перспективах ее дальнейшей разработки на период консервации. Несмотря на возможную убыточность последующих работ, у зрелых месторождений есть плюсы. Например, уже не требуются существенные вложения (наиболее крупные) на первых стадиях разработки. При поддержании минимальной работоспособности уже организованной инфраструктуры можно рассчитывать на определенные показатели добычи, хоть и в гораздо меньших объемах, чем на основных этапах.

Сбор и подготовка ресурсов

Еще один технологический этап, который задействуется не всегда, но используется в нефтедобывающей инфраструктуре в целях той же технологической оптимизации. То есть сбор и подготовку ресурсов можно организовывать в рамках разработки нефтяных и газовых месторождений, если для этого есть соответствующие условия. Подготовка может быть связана с предварительным сбросом воды, после чего производится сбор продуктов для последующей транспортировки. Своего рода фильтрация выполняется на специальном оборудовании, куда нефть с газом поставляется прямо из месторождения. Затем добытое сырье отправляется в хранилища или трубопроводы. Обычно коммуникации связываются с центральными пунктами сбора ресурсов, где выполняется специальная переработка с замером физико-химических параметров.

Заключение

Технологии добычи нефти регулярно совершенствуются и улучшаются, но даже несмотря на это базовый технико-конструкционный подход к освоению месторождений остается прежним. Разница будет заключаться лишь в отдельных аспектах, которые учитываются еще на этапе проектирования. Так или иначе, 4 стадии разработки нефтяных месторождений остаются ключевыми, их базовые конфигурации выполнения не меняются, но могут корректироваться подходы к конкретным операциям. Это касается разведывательных мероприятий, средств регуляции добычи, оценки продуктивности залежей и т. д. Эти и другие показатели учитываются проектировщиками не только на первоначальном этапе исследования месторождения, но и непосредственно в ходе его разработки. Именно это позволяет своевременно менять тактику производства работ, внося те или иные корректировки и в характер применения технического инструментария.