Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время на территории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции открыто более 600 месторождений углеводородов, более 66% которых приурочены к юрским отложениям. При этом потенциальные запасы углеводородов юрского комплекса оцениваются в 40% от общих ресурсов Западно-Сибирского бассейна. В том числе на верхнеюрский нефтегазоносный комплекс приходится 42 % потенциальных извлекаемых ресурсов. Из них более 75% запасов нефти характеризуются как трудноизвлекаемые, поскольку приурочены к коллекторам с пониженной проницаемостью (менее 0,025 мкм2).
Одним из основных промышленных нефтегазоносных районов Западной Сибири является Нижневартовский район. Структура остаточных запасов нефти этого района с каждым годом меняется в сторону увеличения трудноювлекаемых (в настоящее время их доля составляет 75%), которые, помимо пониженной проницаемости, обладают сложным строением (расчлененность - 7,5, песчанистость -0,55), пониженной начальной нефтенасыщенностью (в среднем 0,57) и сильной изменчивостью. Вследствие этого текущий коэффициент нефтеизвлечения (КИН) по месторождениям Нижневартовского района составляет 0,160 при обводненности 67,6%, тогда как КИН, числящийся на государственном балансе, составляет 0,354. В Нижневартовский район входит Хохряковская группа месторождений (Хохряковское, Кошильское, Пермяковское).
Без применения современных методов интенсификации добычи становится затруднительной полная выработка запасов, поэтому в настоящее время на месторождениях получили широкое распространение гидравлический разрыв пласта (ГРП) и скважины с горизонтальным окончанием.
Основные трудности в условиях массового применения ГРП на верхнеюрских коллекторах возникают при адаптации часто встречающихся 5-рядных систем заводнения, которая выражается в оптимизации расположения очагов воздействия, расстояния между ними, плотности сетки, давления нагнетания, приемистости и компенсации отборов.
Разработка водонефтяных зон (ВНЗ) ограничена повышенными рисками при применении скважин с горизонтальным окончанием и знанием геологического строения пласта, а при применении ГРП - высокой обводненностью.
Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов и повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов рассматривались в научных трудах Базива В.Ф., Батурина Ю.Е., Боксермана А.А., Грачева СИ., Гузеева В.В., Желтова Ю.П., Закирова С.Н., Лысенко В.Д., Малышева Г.А., Медведского Р.И., Попова И.П., Севастьянова А.А., Сургучева М.Л., Телкова А.П., Тимчука А. С, Федорова К.М., Щелкачева В.Н., Ягафарова А.К. и многих других. В работе продолжены ранее начатые исследования и дополнены выводы и рекомендации.
В диссертационной работе проводятся исследования на Хохряковскои группе месторождений. В том числе на одном участке Пермяковского месторождения, представленном двумя элементами 5-рядной системы заводнения. Сложностями разработки данного участка, характерными для всей группы месторождений, являются адаптация 5-рядной системы заводнения в условиях массового применения ГРП и снижение рисков при разбуривании водонефтяных зон. Решение этих проблем является актуальной задачей для Хохряковскои группы месторождений и служит предметом исследований диссертационной работы.
Цель работы
Повышение эффективности выработки запасов нефти на месторождениях Хохряковскои группы путем трансформации системы заводнения при массовом проведении ГРП и снижение геологических рисков при разбуривании водонефтяных зон.
Основные задачи исследований
Анализ и определение условий эффективного применения ГРП и скважин с горизонтальным окончанием.
Разработка тактики выбора способа эксплуатации водонефтяных зон (наклонно-направленная скважина с ГРП, скважина с горизонтальным окончанием).
Оценка эффективности и определение оптимальной адаптации 5-рядной системы заводнения с учетом массового проведения ГРП в добывающих скважинах и образования техногенных трещин при нагнетании воды.
Реализация результатов исследований в проектных документах на разработку месторождений Хохряковскои группы.
Научная новизна
1. Разработана тактика выбора способа эксплуатации (ГРП или скважины с горизонтальным окончанием) водонефтяных зон, отличающаяся от стандартного разбуривания тем, что архитектура забоя скважины определяется не перед бурени-
ем, а после вскрытия продуктивного горизонта пилотным наклонно-направленным стволом, и в случае расчлененного разреза пласта оставляется пилотный ствол, в котором проводится ГРП, а в случае монолитного разреза из пилотного ствола за-резается горизонтальный в прикровельной части пласта.
2. Определена и подтверждена гидродинамическими расчетами оптимальная адаптация 5-рядной системы заводнения в условиях проведения ГРП на добывающем фонде скважин, отличающаяся тем, что сочетает уплотнение разрезающих рядов, с созданием системы приконтурного заводнения и формированием поперечных нагнетательных рядов.
Практическая ценность и реализация работы
Итоги научных исследований по определению условий эффективного применения ГРП и скважин с горизонтальным окончанием использованы при составлении адресных программ геолого-технологических мероприятий и обоснования технологических решений в проектных документах на разработку Кошильского (протокол ЦКР Роснедра № 3978), Хохряковского (протокол ЦКР Роснедра № 4195) и Северо-Тарховского (протокол ЦКР Роснедра № 4149) месторождений.
Тактика выбора способа эксплуатации водонефтяных зон использована в «Технологической схеме разработки Туль-Еганского месторождения» (протокол ЦКР Роснедра № 3966) и «Авторском надзоре за реализацией проекта разработки Пермяковского месторождения» (протокол ЦКР Роснедра № 4487).
Оптимальная адаптация 5-рядной системы разработки согласно предложенным решениям и проведенным расчетам в условиях массового применения ГРП позволит достичь наибольших показателей выработки запасов (протокол ЦКР Роснедра № 3644 и № 4487).
Прирост КИН от реализации предложенных решений - 0,030.
Апробации работы
Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири» (Тюмень, 2005); конференции молодых специалистов ООО «ТННЦ» (Тюмень, 2006); Региональной научно-практической конференции молодых специалистов ТНК-ВР (Нижневартовск, 2006); Третьей корпоративной научно-практической конференции молодых специалистов ТНК-ВР (Москва, 2006); конференции, посвященной 70-летию Медведского Р.И. (Тюмень, 2006); Всероссийской научно-
технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2007); Международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири» (Тюмень, 2007); XI научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» (Ханты-Мансийск, 2007), конференции молодых специалистов ООО «ТННЦ» (Тюмень, 2008), III научно-технической конференции «Современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень, ТюмГНГУ, 2009).
Публикации
Основные положения работы изложены в 9 печатных работах, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.