Введение к работе
Исходя из условий размещения и фильтраций пластовых флюидов, трещиноватые коллекторы подразделяются в работе на трещиновато-кавернозные и трещиновато-кавернозно-пористые. Основным предметом и полигоном исследований являются массивные и массивно-пластовые за-леяи нефти с трещиновато-кавернозными карбонатными коллекторами.
Со второй половины 50-х годов тание залеии, приуроченные к верхнемеловым отложениям, открывались и вводились в разработку на месторождениях Восточного Предкавказья, что обусловило многократное увеличение добычи нефти в Чеченской и Ингушской Республиках. Старейший Грозненский нефтеносный район оказался наиболее представительным в отношении уникальных залежей указанного типа.
Кроме приуроченности к трещиновато-кавернозным коллекторам, упомянутые залежи грозненских месторождений характеризовались целым рядом особенностей, однозначных с нефтяными залежами в трещиновато-кавернозно-пористых коллекторах, что дает возможность распространения многих полученных результатов на оба типа залежей.
В диссертации обобщены многолетние исследования автора по данной проблеме, осуществлявшего изучение, геолого-промысловую оценку, проектирование, научно-техническое сопровождение, анализ и обобщение опыта промышленной эксплуатации наиболее крупных и представительных верхнемеловых залежей грозненских месторождений Малгобек-Вознесенско-Алиюртовское, Эльдарово, Брагуны, Старогрозненское и др., разработанных с высокой эффективностью, а также целого ряда позже открытых месторождений других регионов России -Забегаловского (Удмуртия), Котовского (Волгоградская область) и зарубежных стран - Тенгиз (Казахстан), Карачок (Сирия), Долни Дыб-ник (Болгария), Белый Тигр (Вьетнам) и др.
Эти исследования, направленные на комплексное решение пробле-
мы, включали, в частности, определение отличительных характеристик таких залежей и технологических принципов их эффективной разработки, изучение движения жидкости в трещиноватых средах и создание методов расчетов при прогнозировании и анализе разработки залежей, обобщение накопленного опыта и его применение на новых месторождениях.
При этом необходимо отметить, что свой внлад в изучение и решение практических вопросов разработки нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами внесли многие исследователи - М.Т.Абасов, К.Б. Аширов, Э.А.Авакян, И.Д.Амелин, Е.Г.Арешев, М.С.Багов, Б.Т.Баишев, Э.А.Бакиров, А.Бан, Г.И.Баренблатт, К.С.Басниев, В.В.Белов, Г.Н.Бе-лянин, А.А.Боксерман, Г.Г.Вахитов, Б.Ю.Венделыитейн, В.Д.Викторин, В.П.Гаврилов, В.Е.Гавура, И.Л.Галина, А.Т.Горбунов, А.В.Давыдов, К.Н.Джалилов, А.Н.Дмитриевский, В.М.Добрынин, К.М.Донцов, В.М.Ентов, Ю.В.Мелтов, Ю.П.Келтов, В.М.Зайцев, С.Н.Закиров, М.М.Иванова, Р.Г. Исаев, А.А.Казаков, Р.М.Кац, А.Г.Ковалев, В.И.Колганов, Ф.И.Котяхов, В.А.Кошляк, Д.Н.Кузьмичев, В.И.Кудинов, В.Н.Майдебор, Р.А.Максутов, Г.Е.Малофеев, О.Ф.Мартынцев, Ю.В.Маслянцев, А.В.Меркулов, Р.М.Мин-чева, И.Т.Мищенко, Л.Г.Наказная, А.М.Нечай, В.Н.Николаевский, В.Г. Постников, М.Д.Розенберг, Е.С.Ромм, В.М.Рыжик, Б.Ф.Сазонов, А.Т.Сар-кисов, М.М.Саттаров, Н.Д.Сергеев, Л.М.Середницкий, Е.М.Смехов, Э.В. Соноловский, Г.С.Степанова, М.Л.Сургучев, Я.Х.Сюняев, К.Х.Таташев, Ю.А.Тронов, А.А.Трофимук, И.Д.Умрихин, В.П.Филиппов, А.Я.Хавкин, Э.М.Халимов, С.А.Хрисгианович, А.В.Черницкий, С.И.Чижов, И.П.Чолов-ский, О.В.Чубанов, Р.В.Шаймуратов, L.F.Adams, R.Aguilera, J.L.Black, E.Bueno, L.L.Cargile, Tr.L.Dong, L.F.Elkins, H.S.Gibson, T.D.Van Golf-Racht, H.Kazemi, C.C.Mattax, C.S.Mattews, S.J.Pirson, P.Pollard, Da Prat, H.V.Quy, L.H.Reiss, G.F.Simpson, Tr.K.Tai, G.R.Thomasson, T.E.Warren И др.
Автор считает своим долгом такае отметить большую поддержку В.Н.Майдебора на начальном этапе.
Актуальность проблемы
Месторождения с трещиноватыми коллекторами имеют достаточно широкое распространение в нашей стране и за рубежом, составляют значительную часть в общем балансе запасов нефти и обеспечивают существенный вклад в ее добычу. Причем продолнают открываться новые месторождения с такими коллекторами в Архангельской области, Нижнем Поволжье, Восточной Сибири и других регионах России. За ее пределами общеизвестны, в частности, крупнейшие открытия в Казахстане и Вьетнаме.
Вместе с тем специфические геолого-физические и геолого-промысловые особенности трещиноватых коллекторов и приуроченных к ним залежей затрудняли перенос на них результатов, полученных применительно к обычным залежам с гранулярными коллекторами. Эта сложная проблема приобрела самостоятельное значение, но позже была поставлена для всестороннего исследования и осталась менее изученной.
Наконец, имеющийся опыт исследования и разработки массивных и массивно-пластовых залежей с трещиноватыми коллекторами далеко не всегда в должной мере используется при освоении новых месторождений, в том числе, вероятно, из-за недостаточного представления его в обобщенном виде.
Цель работы
Комплексное решение научной проблемы эффективной разработки массивных и массивно-пластовых нефтяных залежей с трещиноватыми коллекторами, имеющей ваиное народнохозяйственное значение.
Основные задачи исследований
I. Установление особенностей и основных закономерностей изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и залежей, сущест-
венно влияющих на их геолого-промысловую оценку и разработку.
-
Научное обобщение представлений о безразмерных параметрах фильтрации и обоснование новых критериев подобия. Приближенное решение задач нелинейного движения жидкости к скважинам в жестких и деформируемых пластах.
-
Создание и опробование методов прогнозирования и анализа разработки залежей.
-
Анализ и обобщение опыта разработки месторождений по фактическим данным эксплуатации.
-
Обоснование технологических принципов рациональной разработки залежей.
-
Определение задач, принципов и методов контроля и регулирования разработки месторождений.
-
Анализ использования накопленного опыта при освоении новых залежей рассматриваемого типа.
Методы исследований
Комплексный анализ геолого-физических и геолого-промысловых данных, условий фильтрации яидкости в трещиноватых средах, результатов аналитических, лабораторных и промысловых исследований и экспериментов, показателей и параметров систем разработки и др. Теоретические исследования с учетом особенностей коллекторов и залежей, моделирование процессов фильтрации и разработки, использование анализа размерностей, метода укрупненных скважин, уравнения упругого материального баланса и др. Научное обобщение практического опыта изучения, проектирования и осуществления разработки залежей .
Научная новизна
Выявлены особенности влияния на геолого-промысловую оценку залежей, выбор систем разработки, их эффективность не только тре-
Проанализированы некоторые погрешности и недостатки в геолого-промысловой оценке, проектировании и осуществлении разработки ряда позже открытых в других регионах массивных нефтяных залежей с трещиноватыми коллекторами, допускавшиеся из-за недостаточного учета имевиегося опыта. Даны рекомендации по оптимизации их разработки.
Практическая ценность
Полученные результаты исследований, установленные принципы эффективной эксплуатации массивных и массивно-пластовых залежей с трещиноватыми коллекторами, предложенные методы изучения, прогнозирования и анализа разработки залежей, полученные данные обобщения опыта их эксплуатации нашли самое непосредственное практическое применение и использование в нефтедобывающей промышленности.
В частности, они были применены соискателем при изучении, проектировании и осуществлении промышленной эксплуатации верхнемеловых залежей нефти грозненских месторождений Малгобек-Вознесен-ско-Алиюртовское, Эльдарово, Брагуны, Старогрозненсное и др. К настоящему времени разработка этих залежей практически завершена и по фактическим данным можно говорить о высокой эффективности выработки запасов при очень низкой себестоимости добычи нефти.
Обоснованные в работе методы и принципы были использованы автором также при установлении геолого-промысловых особенностей, проектировании разработки, оценке состояния и реальных перспектив дальнейшей эксплуатации целого ряда залежей других регионов нашей страны и зарубежных стран. В том числе даны оценки величины упругого запаса и возмолных технологий и систем разработки месторождения Тенгиз с учетом его геолого-промысловых особенностей, проанализирована весьма поучительная история изучения и разработки нефтяных залежей месторождений Долни Дыбнин и Котовское, выявлены особенности изменения коллекторских свойств продуктивных отложе-
ний й распределения запасов по месторождению Карачок, составлено технико-экономическое обоснование ввода в разработку Забегаловско-го месторождения, сделаны заключения по геолого-промысловой оценке и разработке нефтяной залежи в образованиях фундамента месторождения Белый Тигр и др.
Апробация работы
Основные результаты и положения диссертационной работы представлялись и докладывались на I (г.Ленинград, I960 г.) и II (г.Грозный, 1962 г.) Всесоюзных совещаниях по трещинным коллекторам нефти и газа и на Ш (г.Москва, 1965 г.) Всесоюзном совещании по гранулярным и трещинным коллекторам нефти и газа; на Всесоюзном совещании по разработке нефтяных и газовых месторождений (г.Киев, 196I г.); на Пятой научно-технической конференции ГрозНИИ (г.Грозный,1961 г.); на УШ (г.Гомель, 1967 г.), IX (г.Чернигов, 1968 г.) и X (г.Саратов, 1969 г.) Всесоюзных конференциях по гидродинамическим методам исследований нефтяных пластов и скважин; на ВДНХ СССР в 1973 г.; на Всесоюзных семинарах по разработке нефтяных месторождений во ВНИИнефть (г.Москва, октябрь 1969 г., июнь 1972 г., июнь 1975 г.); на Центральной комиссии по разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений; на Международном симпозиуме по разработке нефтяных и газовых месторождений (Югославия, г.Дубровник, 1976 г.); на Международной научно-технической конференции по проблемам разработки нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами, трубопроводного транспорта и подземного хранения природного газа (Болгария, г.София, 1976 г.); на научно-практической конференции "Опыт и пути повышения эффективности разработки мезозойских залежей Чечено-Ингушетии" (г.Грозный, 1976 г.); на Первом Советско-Франско-Румын-ском симпозиуме по разработке нефтяных месторождений и методам увеличения нефтеотдачи (г.Москва, 1977 г.); на Международном сим-
позиуме no вопросам разработки нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами (Болгария, г.Варна, 1990 г.); на Международной научной конференции "Аномальные давления в нефтегазовых регионах" (США, г.Денвер, 1994 г.); на ХШ Губкинских чтениях - Международной бизнес-конференции "Практические аспекты комплексного освоения нефтяных ресурсов" (г.Москва, 1994 г.); на научном семинаре Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина, РАЕН "Актуальные проблемы нефтегазовой и подземной гидродинамики" (г.Москва, апрель 1997 г.); на научном семинаре ВНИИнефть "Теория и практика разработки и эксплуатации нефтяных и нефтегазовых месторождений" (г.Москва, февраль 1998 г.).
Публикации .
Прилагаемый список включает 73 основные печатные работы, опубликованные соискателем по теме диссертации, в том числе два научно-технических обзора, книгу и монографию.
Структура и объеы работы
Диссертация выполнена в виде научного доклада, подготовленного на основе опубликованных работ соискателя, обобщенных и дополненных новыми материалами в его итоговой монографии "Изучение и разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами" (М.: Наука, 1997. - 397 с). Научный доклад включает введение, общую характеристику работы, краткое изложение ее содержания, заключение, представляющее в основном совокупность научных результатов и положений, выдвигаемых для публичной защиты, список основных опубликованных работ по теме диссертации.
