Введение к работе
Актуальность темы. Основные крупные месторождения нефти находятся на поздней стадии разработки. В условиях снижающейся добычи и ухудшения структуры остаточных запасов методы геофизического контроля приобретают все более важное значение. На месторождениях Урало-Поволжья и Западной Сибири имеется около 500 специальных объектов контроля – скважин, обсаженных в интервале продуктивных коллекторов стеклопластиковыми хвостовиками (СПХ). Около 90% скважин с СПХ, предназначенных для контроля выработки вытеснения нефти из продуктивных коллекторов, пробурены в 80-х и начале 90-х годов. Через скважины с СПХ в настоящее время осуществляется контроль выработки высокопродуктивных объектов, характеризующихся высокой степенью охвата заводнением и выработанности запасов нефти, терригенных пластов насыщенных вязкой и высоковязкой нефтью, и карбонатных коллекторов. Основным методом контроля за выработкой объектов через сеть скважин с СПХ был двойной индукционный каротаж, но конструкция скважины позволяет значительно расширить арсенал за счет высокочастотных методов электромагнитного каротажа. Разработанная ранее технология исследований скважин с СПХ требует развития и совершенствования применительно к условиям выработки запасов нефти на поздней стадии разработки месторождений.
Цель диссертационной работы - повышение эффективности контроля разработки нефтяных месторождений путем совершенствования технологии геофизического мониторинга через сеть скважин, обсаженных в интервале продуктивных коллекторов стеклопластиковыми трубами.
Основные задачи исследований.
1. Анализ динамических процессов в зоне проникновения фильтрата промывочной жидкости.
2. Изучение факторов, влияющих на диэлектрические характеристики образцов горных пород.
3. Исследование возможностей и ограничений методов электромагнитного каротажа в различных геолого-технологических условиях.
4. Изучение особенностей выработки запасов нефти и определение параметров заводнения.
5. Разработка технологии автоматизированной обработки данных мониторинга методом индукционного каротажа для оперативного определения текущей нефтенасыщенности коллекторов в процессе их заводнения.
Методы исследований. Для решения поставленных задач проводились теоретические и экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях, математическое моделирование и физические эксперименты. Выполнялись: исследования по определению диэлектрических параметров керна, экспериментальные исследования на скважинах; комплексный анализ и обобщение геологических, промысловых и геофизических данных, результатов опробования пластов и эксплуатации скважин.
Научная новизна работы.
1. Обоснованы область и условия применения волнового диэлектрического каротажа при проведении исследований по контролю за выработкой запасов нефти.
2. Установлено, что в результате фильтрации флюида по пласту время расформирования зоны проникновения в низкопродуктивном терригенном коллекторе составляет от 3 до 9 месяцев, а в карбонатном – от 5 месяцев до нескольких лет. Показано, что при отсутствии гидродинамического воздействия зона проникновения в продуктивных коллекторах сохраняется в течение многих лет.
3. Разработаны алгоритмы автоматизированной обработки данных мониторинга методом индукционного каротажа, позволяющие оперативно определять текущую насыщенность коллекторов в процессе их разработки, минимизируя ошибки вычислений при повторных количественных расчетах.
4. Установлены особенности процесса вытеснения маловязкой нефти из полимиктовых пластов неокомских отложений; вязкой нефти из кварцевых и карбонатных коллекторов Урало-Поволжского региона и определены количественные параметры заводнения этих продуктивных пластов.
Основные защищаемые положения.
1. Возможности и ограничения метода волнового диэлектрического каротажа при контроле вытеснения нефти пресной и низкоминерализованной закачиваемой водой.
2. Особенности расформирования зоны проникновения в продуктивных терригенных полимиктовых и карбонатных коллекторах.
3. Характер и параметры процесса вытеснения нефти различной вязкости из терригенных и карбонатных отложений.
Практическая ценность. Результаты исследований составляют методическую основу изучения процессов заводнения коллекторов через сеть скважин специальной конструкции. Выполненные исследования позволили оптимизировать комплексы ГИС, применяемые в различных геолого-технологических условиях и уточнить круг задач, которые могут быть решены при проведении исследований по контролю за вытеснением нефти в скважинах с СПХ; рационально планировать проведение производственных измерений в скважинах с СПХ и импульсно-нейтронных методов в скважинах обычной конструкции; повысить точность и оперативность определения текущей нефтенасыщенности коллекторов в процессе разработки.
Реализация в промышленности. Результаты работ внедрены в производство и используются при проведении исследований и обработке данных геофизического мониторинга в скважинах с СПХ на нефтяных месторождениях Татарстана, Башкортостана, Пермской области, ТПП «Когалымнефтегаз», ОАО «Сургутнефтегаз», а также при составлении проектных документов на разработку месторождений и планировании геолого-технологических мероприятий. Результаты выполненных исследований использованы при составлении: «Методического руководства по проведению измерений и интерпретации результатов исследований в скважинах с СПХ» и «Методического руководства по определению параметров выработки продуктивных коллекторов и оперативной оценке методов повышения нефтеотдачи в скважинах специальной конструкции», переданных в производственные предприятия в 1994, 1996 г.г. Соискатель является одним из авторов: «Технологии определения удельного электрического сопротивления и характера насыщения коллекторов в боковых отводах скважин» и «Методического руководства по определению текущей нефтенасыщенности продуктивных коллекторов, обсаженных стеклопластиковыми трубами», составленных в 2000 г.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных симпозиумах «Новые геофизические технологии для нефтегазовой промышленности», Уфа, 2002, 2003; «Высокие технологии в промысловой геофизике», Уфа, 2004 г., «Геоинформационные технологии в нефтепромысловом сервисе», Уфа, 2005, 2006 г.; «Новая техника и технология для геофизических исследований скважин», Уфа, 2008 г.; «Новые достижения в технике и технологии геофизических исследований скважин», Уфа, 2009; научно-технических советах ОАО «Татнефть» и «Башнефть»; заседаниях Ученого совета ОАО НПФ «Геофизика».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК, и издано 2 методических руководства. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежат экспериментальные исследования, анализ и обобщение полученных результатов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Текст изложен на 151 странице, включая 59 рисунков, 36 таблиц, список использованных источников из 88 наименований.
В диссертации представлены результаты исследований, выполненные автором за период работы в ОАО НПФ «Геофизика» с 1985 г. по 2008 г. Работы проводились в соответствии с тематическими планами ОАО НПФ «Геофизика». Большое положительное влияние на структуру и формирование диссертационной работы оказали творческие контакты с Б.М. Орлинским, А.Т. Панариным, Р.А. Валиуллиным, Л.Е. Кнеллером, А.П. Потаповым. При решении задач диссертационной работы автор использовал результаты исследований М.А. Токарева, К.С. Баймухаметова, Е.В. Лозина, Э.М. Тимашева и других ведущих специалистов в области геологии, геофизики и разработки. Внедрение разработанных методик было бы невозможно без помощи и поддержки: А.Т. Панарина, И.Г. Юсупова, Ф.Ф. Халиуллина, Р.И. Юсупова, В.А. Баженова, Р.С. Мухамадеева, Р.Ш. Хайретдинова, Р.Б. Хисамова, Н.И. Зевакина, К.Х. Гайнуллина, К.Р. Ахметова, А.Д. Савича, А.В. Шумилова, И.Г.Шарафутдинова, И.С.Ремеева. Благодаря этим ученым и производственникам, а также многим другим специалистам, с которыми автор был рад сотрудничать, выполнялись научные исследования и эксперименты, результаты которых представлены в данной работе.
Автор глубоко признателен первому учителю и наставнику, безвременно ушедшему из жизни, В.Г.Дворецкому и выражает благодарность руководителю работы В.И.Дворкину за многолетний совместный труд и неоценимую помощь при работе над диссертацией.
