Введение к работе
Актуальность проблемы
Современное состояние ресурсной базы углеводородов, характеризующееся в основном истощением запасов нефти на разрабатываемых месторождениях и переходом их в категорию трудноизвлекаемых, из года в год ухудшается. Значительная часть запасов, находящихся в разработке, сосредоточена в коллекторах с высокой неоднородностью по фильтрационно-емкостным свойствам и в залежах со сложным геологическим строением. Наиболее характерным признаком является различие структурных поверхностей пластов (локальные перегибы, впадины, возвышенности) с наличием общего локального наклона (клиноформы). В этих условиях влияние на вытеснение нефти сил гравитации, свойств нефти (плотности, вязкости), петрофизических характеристик пласта (проницаемостной неоднородности), расположения скважин и интенсивности заводнения изучено недостаточно полно, в частности влияние указанных параметров на нефтеотдачу пласта в зависимости от угла наклона пласта. Имеющиеся в опубликованной литературе сведения о размещении скважин и точек нагнетания в наклонном пласте «сверху-вниз» и «снизу-вверх» не дают полного ответа на многовариантность рассматриваемой задачи, в частности, какая из них наиболее эффективна с учетом изменения проницаемостной неоднородности коллектора, угла наклона, петрофизических характеристик, свойств фильтруемых флюидов и режимов вытеснения нефти водой. При этом весьма существенную роль здесь играет влияние на коэффициент извлечения нефти (КИН) гравитационных эффектов в зависимости от угла наклона пласта.
Цель работы – изучение, выбор оптимальных вариантов размещения скважин на наклонном пласте, точек заводнения и технологий повышения КИН объекта.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:
-
Изучение конфигураций залежей по корреляционным разрезам и структурным поверхностям;
-
Определение пределов изменения угла наклона в пределах межскважинных расстояний и выбор шага изменения угла наклона;
-
Выбор и обоснование численной модели для исследования гидродинамических характеристик наклонного пласта;
-
Изучение и исследование изменения технологических показателей выработки запасов нефти из наклонного пласта;
-
Разработка рекомендаций по повышению КИН из наклонного пласта.
Методы решения поставленных задач
Решение поставленных задач базируется на использовании современных методов изучения и анализа геологического строения залежей на основе оценки результатов геолого-промысловых исследований, применения современных методов обработки статистической информации, математического моделирования фильтрации жидкостей в неоднородных по проницаемости коллекторах с учетом сил гравитации и обобщения результатов исследований автора с промысловыми данными.
Научная новизна результатов работы:
-
Усовершенствованы и созданы научно-методические основы исследования изменения технологических показателей выработки запасов нефти из неоднородного наклонного пласта, в частности, установлен нелинейный характер изменения фильтрационных параметров и технологических показателей вытеснения нефти водой при размещении точек нагнетания в вариантах «сверху-вниз» и «снизу-вверх»;
-
Получены новые результаты влияния неоднородности пласта, вязкости, плотности флюидов и сил гравитации на темпы выработки запасов по схемам заводнения «сверху-вниз» и «снизу-вверх» и обоснован выбор приоритетной схемы для каждого случая по критерию, включающему конечный КИН, сроки разработки, безводный период, объемы попутно добытой и закачанной воды;
-
Исследовано влияние чередования высокопроницаемых пропластков с низкопроницаемыми при различной степени расчлененности наклонного коллектора и установлено, что если высокопроницаемый пропласток находится в нижней части пласта, то происходит вытягивание фронта вытеснения, что приводит к опережающему прорыву воды, меньшему безводному периоду, сокращению сроков разработки, а КИН уменьшается;
-
Сопоставление результатов численных исследований в варианте выборочной оценки с фактическими данными показателей разработки по Южно-Тарасовскому, Ново-Покурскому и Самотлорскому месторождениям показало достоверность и сходимость в пределах с погрешностью 4.7 %.
На защиту выносятся:
-
Методика изучения нелинейности характера изменения фильтрационных характеристик и технологических показателей вытеснения нефти водой при размещении точек нагнетания «сверху-вниз» и «снизу-вверх»;
-
Методика определения влияния неоднородности пласта, вязкости, плотности флюидов и сил гравитации в наклонном пласте на технологические показатели выработки запасов нефти и КИН;
-
Методика оценки влияния расположения высокопроницаемого и низкопроницаемого пропластков пласта на технологические показатели выработки наклонного пласта.
Практическая ценность и реализация результатов работы
-
По результатам диссертационной работы разработан Руководящий документ «Размещение скважин и точек нагнетания воды с наклонными пластами».
-
От внедрения рекомендаций автора на Южно-Тарасовском месторождении добыто дополнительно 1810 т нефти с экономическим эффектом в 2.8 млн руб.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических советах ООО «НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2010-2013 гг.), на Ученых советах
ГУП «ИПТЭР» (г. Уфа, 2010-2013 гг.), на научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках XXI Международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии – 2013» (г. Уфа, 2013 г.).
Публикации
Основные результаты диссертационной работы опубликованы
в 9 научных трудах, в том числе в 4 ведущих рецензируемых
научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Личный вклад автора
В рассматриваемых исследованиях, выполненных в соавторстве с коллегами, автору принадлежат постановка задач, их решение, обобщение полученных результатов, разработка рекомендаций по промысловому внедрению, анализ результатов опытно-промышленных испытаний.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 52 наименования, и 3 приложений. Работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 125 рисунков, 13 таблиц.
Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология» за консультации и полезные советы, высказанные в процессе работы над диссертацией.
