Введение. 
Разработка модели пласта

• v ЦЕЛЬ дисциплины заключается в изучении особенностей строения залежей углеводородов (УВ), методов и материалов промысловой геологии; в уяснении принципов и методических основ процесса разработки и анализа динамики технико-экономических показателей; в ознакомлении с научными принципами организации разработки нефтяных месторождений в России и за рубежом; в изучении систем комплексной разработки нефтяных залежей и методов воздействия на пласты; в ознакомлении с современными программно-техническими средствами в проектировании и анализе разработки нефтяных месторождений.
• v ЗАДАЧИ дисциплины заключаются в приобретении знаний и практических навыков по современным методам геолого-промыслового изучения и моделирования залежей нефти, их подготовке и последующей разработке; по методам проектирования разработки нефтяного месторождения, включая комплексную оценку исходных геолого-геофизических параметров месторождения.
• v В процессе изучения дисциплины, обучающиеся должны ознакомиться с классификацией систем разработки и размещения скважин эксплуатационного фонда, получить четкое представление о гидромеханических и физических процессах, происходящих в продуктивном пласте при извлечении нефти, о геофизических методах исследования и контроля в скважинах при эксплуатации месторождения; должны изучить и знать принципы и методы проектирования; знать и уметь использовать способы решения основных технологических задач, связанных с расчетами при различных режимах, в условиях разных пластов.
• v Дисциплина «Разработка нефтяных месторождений» является базовой для специальности 90 600 «Разработка нефтяных месторождений» и одной из профилирующих дисциплин для специальности 80 500. Она читается студентам на 4 курсе факультета геологоразведки и нефтегазодобычи по специальностям 80 500 «Геология нефти и газа» и 90 600 «Разработка нефтяных месторождений» после дисциплин естественнонаучного цикла (физика, математика, физика нефтяного пласта, подземная гидродинамика, литология, нефтегазопромысловая геология и др.).

ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РОССИИ.

• v Развитие нефтяной промышленности России в последние годы происходит на фоне заметного ухудшения структуры запасов нефти, что в основном связано со значительной выработкой многих уникальных и крупных высокопродуктивных месторождений и их высоким обводнением, а также открытием и вводом в разработку месторождений с трудно извлекаемыми запасами, приуроченными к коллекторам с высокой геологической неоднородностью, карбонатным породам со сложным строением пустотного пространства, газонефтяным залежам, залежам с высоковязкими нефтями и аномальными условиями залегания.
• v Растет доля запасов нефти в низкопроницаемых коллекторах (с 29% в 1980 г. до 75% в 1993 г.) с неблагоприятными условиями ее извлечения. Растет доля месторождений, расположенных на труднодоступных территориях, что требует увеличения капитальных вложений на их освоение, а также применения новых технологий и технических средств.
• v Другой особенностью современного этапа является все возрастающий объем запасов, находящихся на поздней стадии разработки, с резким изменением их структуры. Выработанность активных запасов достигла величины 65.5%, трудноизвлекаемых — 23%.

Растет доля запасов нефти в низкопроницаемых коллекторах (с 29% в 1980 г. до 75% в 1993 г.) с неблагоприятными условиями ее извлечения. Растет доля месторождений, расположенных на труднодоступных территориях, что требует увеличения капитальных вложений на их освоение, а также применения новых технологий и технических средств.

Экономические трудности привели к сокращению разведочного и эксплуатационного бурения, объемов прироста запасов нефти, ввода новых нефтяных месторождений в промышленную разработку. Это дало возможность на длительный период сохранить стабильный уровень добычи нефти, обеспечивающий потребности страны.

Основными регионами ускоренного воспроизводства сырьевой базы является Западная и Восточная Сибирь с Республикой Саха, Тимано-Печорская провинция, наиболее крупные по запасам и ресурсам площади Арктического и Дальневосточного шельфа. Перспективной является и Российская часть Прикаспийской впадины.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Несмотря на бурный рост числа разведочных и добывающих нефть скважин и объема добычи нефти, выработка недр в начале ХХ века осуществлялась путем нерегулируемой разработки месторождений на естественных режимах. В те годы еще не существовало научных основ добычи нефти, хотя над различными проблемами нефти, начиная с ее происхождения, геологии и разведки до транспорта, переработки и использования, работали многие крупнейшие ученые и инженеры России, в том числе Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров, И. М. Губкин, В. Г. Шухов.

В 20-х и в начале 30-х гг. этого века прогнозирование разработки нефтяных месторождений производилось в основном путем построения фактических зависимостей показателей разработки от времени, полученных в начальный период разработки, статистической обработки этих показателей и их экстраполяции на будущее.

Несмотря на значительный прогресс в области теории фильтрации нефти и газа и в ее применении для расчетов добычи нефти, достигнутый в конце 30-х и в начале 40-х гг., разработка нефтяных месторождений как самостоятельная инженерная дисциплина еще не оформилась.

Решающую роль в создании разработки нефтяных месторождений, как самостоятельной области науки и учебной дисциплины, сыграла основополагающая работа А. П. Крылова, Ч. М. Глоговского, М. Ф. Мирчинка, Н. М. Николаевского и Л. А. Чарного «Научные основы разработки нефтяных месторождений», вышедшая в свет в 1948 г. В этой работе была дана первая формулировка основного принципа разработки, заложен фундамент проектирования разработки нефтяных месторождений, решен ряд важных задач подземной гидромеханики, а наука о разработке нефтяных месторождений представлена как комплексная область знаний, использующая достижения нефтяной геологии и геофизики, подземной гидродинамики, эксплуатации скважин и прикладной экономики.

Конец 40-х и 50-е гг. ознаменовались резким ростом числа исследований в области разработки нефтяных месторождений, развитием новых направлений в этой области. Было значительно продвинуто вперед решение проблемы разработки нефтяных месторождений при смешанных режимах — водонапорном и растворенного газа. Начали интенсивно развиваться методы определения параметров пластов с использованием гидродинамических исследований скважин. Были созданы методические основы расчета разработки нефтяных месторождений с применением вероятностно-статистических моделей. Развивались также методы непосредственного учета неоднородности при фильтрации в нефтяных пластах.

В конце 50-х и начале 60-х гг. заводнение стало в СССР основным методом воздействия на нефтяные пласты. Однако в эти же годы стало ясным, что таким способом нельзя полностью решить проблему максимального извлечения нефти из недр, особенно при разработке высоковязких и высокопарафинистых нефтей. Были проведены фундаментальные исследования и даны инженерные решения, послужившие основой развития тепловых методов разработки нефтяных месторождений, связанных с закачкой в пласт теплоносителей и внутрипластовым горением. В эти же годы во всем мире огромное внимание было уделено развитию физико-химических методов извлечения нефти из недр, таких, как вытеснение нефти углеводородными растворителями, двуокисью углерода, полимерными и мицеллярно-полимерными растворами.

Разработка нефтяных месторождений — интенсивно развивающаяся область науки. Дальнейшее ее развитие будет связано с применением новых технологий извлечения нефти из недр, новых методов распознавания характера протекания внутрипластовых процессов, управлением разработкой месторождений, использованием совершенных методов планирования разведки и разработки месторождений с учетом данных смежных отраслей народного хозяйства, применением автоматизированных систем управления процессами извлечения полезных ископаемых из недр, развитием методов детального учета строения пластов и характера протекающих в них процессов на основе детерминированных моделей, реализуемых на мощных ЭВМ.

Разработка нефтяных месторождений связана с существенным вмешательством человека в природу и поэтому требует безусловного соблюдения установленных норм по охране недр и окружающей среды.

Во все проектные документы по разработке нефтяных месторождений обязательно включаются разделы, связанные с охраной земли, воды и воздуха путем использования замкнутых производственных циклов, предусматривающих герметичный сбор нефти, газа и воды, очистку добываемой воды и дальнейшее ее использование для закачки в пласт, утилизацию нефтяного газа, регенерацию химических веществ, применяемых для повышения нефтеотдачи пластов.

Наиболее полное извлечение нефти, газа и конденсата из месторождений — главное направление рационального использования недр.

Важное значение имеет осуществление во всех технологических процессах разработки нефтяных и газовых месторождений, энергосберегающих мероприятий. Необходимо стремиться к использованию таких технологий извлечения и таких вариантов подъема на дневную поверхность, подготовки и транспорта нефти и газа, которые характеризуются по возможности меньшими затратами энергии на тонну добываемых нефти и газа, ликвидировать потери и бессмысленное сжигание углеводородов.

Процессы, протекающие в нефтяных пластах во время их разработки, инженеры-разработчики могут распознавать количественно только по проявлениям этих процессов в скважинах путем решения так называемых обратных математических задач.

В курсе разработки нефтяных месторождений комплексно используют многие важные положения геологии, геофизики, физики пласта, подземной гидродинамики, механики горных пород, технологии эксплуатации скважин и систем добычи нефти, экономики и планирования.

Вместе с тем разработка нефтяных месторождений — это не конгломерат геологии, подземной гидромеханики, технологии добычи нефти и экономики, а самостоятельная комплексная область науки и инженерная дисциплина, имеющая свои специальные разделы, связанные с учением о системах и технологиях разработки месторождений, планированием и реализацией основного принципа разработки, проектированием и регулированием разработки месторождений.