Содержание к диссертации
Введение 4
Основные результаты теоретических и экспериментальных 9 исследований влияния снижения пластового давления на фильтрационно-емкостные свойства терригенных коллекторов..
Месторождения центральных районов Западной Сибири 11
Изменение" емкостных свойств литологических групп пород от 13
глубины залегания и эффективного давления
Оценка изменения проницаемости при изменении пористости 15
горных пород
Месторождения Татарстана 18
Глубокозалегагощие месторождения Южно - Каспийской 20
впадины
Месторождения Северного моря 22
.'Теоретические исследования влияния деформаций на 28
продуктивность скважин
Особенности моделирования деформаций в современных 39
программных комплексах
Выводы, по главе 1 -.. 42
Экспериментальные исследования изменения физико- 44 механических и фильтрационно-емкостных свойств терригенных горных пород при снижении давления в залежи....
Объекты исследований . 44
Методика-экспериментальных исследований 47
Результаты исследований изменения физико-механических 56
свойств образцов керна
Результаты исследований фильтрационно-емкостных свойств 59
образцов керна
Определение предельного изменения пористости и 70
проницаемости при действии постоянного эффективного
давления
Выводы по главе 2 78
Исследование проявления ' деформаций коллекторов по 80
промысловым данным .
Анализ результатов гидродинамических исследований 83
Анализ динамики дебитов скважин при изменении пластового 93
давления
Выводы по главе 3 97-
Аналитическая оценка изменения фильтрационно-емкостных 99
свойств пласта.при снижении пластового давления
Оценка изменения фильтрационно-емкостных свойств с учетом 99
длительности, и темпов снижения пластового давления
Оценка изменения фильтрационно-емкостных свойств без учета 102
длительности действия эффективного давления
Определение параметров упругого и пластического уплотнения 105
Численное моделирование влияния деформаций коллектора на 108
продуктивность скважин... .
Численное моделирование влияния деформаций лшллектора на 112
основные технологические показатели разработки
Выводы по главе 4 ; ' 117
Гидродинамическое моделирование процесса разработки 119
бобриковской залежи Шершневского месторождения с учетом
деформаций продуктивных объектов
.'Общие сведения о разработке бобриковской залежи 120
Шершневкого месторождения
Гидродинамическая модель залежи 124
Гидродинамическое моделирование разработки с учетом 130
деформаций коллектора
Общие принципы учета деформаций продуктивных объектов 140
при разработки месторождений
Выводы по главе 5 ; 142
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 145
Введение к работе
Работа посвящена изучению особенностей проявления в продуктивном пласте деформационных процессов, вызванных действием длительных напряжений, влиянием их па изменение физико-механических и-фильтрационно-емкостных свойств горных пород с целью учета этих изменений при разработке залежей нефти приуроченных к терригенным коллекторам.
Актуальность проблемы
Продуктивность нефтедобывающих скважин является одним из основных факторов, определяющих технико-экономические показатели разработки нефтяных залежей. Наряду с естественными геолого-физическими характеристиками продуктивных пластов на показатели' продуктивности скважин оказывают существенное влияние техногенные явления, сопровождающие процесс разработки месторождения.
Как правило, при разработке нефтяных залежей пластовое давление, особенно в начальные периоды, когда не сформирована система его поддержания (ППД), заметно снижается. При этом горная порода испытывает дополнительные нагрузки, приводящие к упругим и/или пластическим деформациям коллектора, которые оказывают существенное влияние на его фильтрационио-емкостные свойства (ФЕС), что может стать причиной значительного уменьшения продуктивности скважин. Выполненные в СургутНИПИнефть исследования по оценке коэффициентов нефтеизвлечения для низкопроницаемых коллекторов (Н.А.Черемисин, В.П.Сонич, П.А.Ефимов, 2001), показали, что доля недобытой нефти за счет неупругой деформации может достигать 20-30%. Недоучет этого фактора при проектировании ведет к существенным погрешностям при оценке технико-экономических показателей разработки нефтяных залежей.
5 . Ставшие доступными . в последние годы продолжительные
экспериментальные исследования кернового материала свидетельствуют о том, что пластические свойства пород-коллекторов и связанные с ними изменения пористости и проницаемости проявляются, прежде всего, в процессе длительного воздействия повышенных эффективных напряжений, что характерно для разработки залежей при снижении пластового давления, а также при формировании депрессионных воронок вокруг добывающих скважин. Проведение исследований в данном направлении актуально в теоретическом отношении и для решения практических задач.
Диссертационная работа посвящена изучению особенностей проявления в. продуктивном пласте деформационных процессов, вызванных действием длительных напряжений, влиянием их на изменение физико-механических и фильтрационно-емкостных свойств горных пород с целью учета этих изменений при разработке нефтяных месторождений.
Цель работы
Повышение эффективности нефтеизвлечения на месторождениях Пермского Прикамья на основе разработки научно - методического подхода 'к учету влияния техногенного деформирования терригенных пластов при их гидродинамическом моделировании.
Основные задачи исследований
1.Анализ ' " результатов экспериментальных и теоретических исследований влияния снижения пластового давления на фильтрационно-емкостные свойства терригенных коллекторов при разработке нефтяных и газовых залежей.
2. Проведение экспериментальных исследований изменения физико-механических и фильтрационно-емкостных свойств образцов керна терригенных 'продуктивных пластов при длительном действии эффективных напряжений.
Анализ результатов промысловых исследований скважин с целью-выявления влияния изменения пластового давления на фильтрационные параметры пласта и продуктивность скважин.
Теоретическое . обоснование и разработка алгоритма гидродинамического моделирования разработки нефтяных залежей, учитывающего влияние техногенных процессов на изменение фйльтрационно-емкостных свойств пластов.
Численное моделирование влияния техногенных деформаций терригенного коллектора "на продуктивность добывающих скважин.
Апробация результатов исследований при расчете основных-технологических показателей разработки нефтяных залежей Пермского Прикамья с учетом деформаций коллектора и изменения фйльтрационно-емкостных свойств пластов.
Научная новизна выполненной работы
1. Экспериментально установлено, что при продолжительном периоде
снижения пластового давления имеют место необратимые пластические
деформации продуктивных терригенных пластов, которые ведут к
значительному снижению фйльтрационно-емкостных свойств горных пород
и коэффициентов продуктивности скважин ШершневскогО, Сибирского и
Трифоновского месторождений.
2. Впервые для описания механизма изменения фйльтрационно-
емкостных свойств терригенных коллекторов при снижении пластового
давления использованы уравнения теории ползучести горных пород.
3.- Научно обоснована необходимость формирования и ввода в эксплуатацию систем поддержания пластового давления на ранних стадиях разработки залежей нефти в терригенных коллекторах (аналогах бобриковских объектов Шершневского нефтяного месторождения) при снижении пластового давления и деформациях коллектора с изменениями ФЕС.
7 Практическая ценность и реализация
Результаты .экспериментальных исследований по оценке изменения физико-механических и фильтрационно - емкостных свойств образцов керна при длительном действии высоких эффективных напряжений учитываются в гидродинамических расчетах при моделировании и анализе разработки залежей нефтяных месторождений Пермского Прикамья.
Разработанные методические подходы к учету деформаций терригенных пластов позволяют обоснованно вести расчет технологических показателей разработки и оптимизировать процессы добычи нефти путем своевременного ввода в эксплуатацию системы ППД, что нашло отражение в научно-технических разработках, выполненных в ПГТУ по заказам ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
Апробация результатов исследований
Основные положения и результаты работы докладывались на: VII
Международной молодежной конференции «Севергеоэкотех-2006», (г. Ухта,
2006 г.), I Открытой научно-технической конференции молодых ученых и
специалистов ООО <<ПермНЖШнефть>> (г. Пермь, 2006 г.), Южнороссийской
научно-практической конференции ООО «Лукойл-
ВолгоградНИПИморнефть» «Проблемы бассейнового и геолого-гидродинамического моделирования», (г. Волгоград, 2006 г.), VII научно-практической конференции НК . Роснефть «Геология, и разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами», (г. Геленджик, 2007 г.), научном семинаре кафедр «Разработка нефтяных и газовых месторождений», «Геология нефти и газа», «Маркшейдерское дело, геодезия и ГИС» горнонефтяного факультета ПГТУ, (г. Пермь, 2008 г.), заседании Ученого Совета ООО «ПермНИПИнефть» (г. Пермь, 2008 г.).
8 Публикации
Результаты выполненных исследований отражены в 9 печатных
работах, в том числе, в 6 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы
Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 71 рисунок. Состоит из введения, 5 разделов, основных выводов и рекомендаций, списка источников из 82 наименований.
