Введение к работе
Актуальность работы. Изменения свойств коллектора и пластовых флюидов в результате разработки нефтяных месторождений, в особенности для объектов, находящихся в длительной и поздней стадии разработки, достаточно полно изучены и освещены в научно-технической литературе. Они вызваны изменением ФЕС пористой среды под воздействием различных термодинамических процессов, связанных с применением химических реагентов в различных технологических схемах, закачкой пресных и сточных вод, с нестационарностью изменения давления в пористых средах. Так наибольшее влияние на характеристику ФЕС могут оказывать нарушение равновесия минерального состава вод, отложение солей в порах, набухание глинистых включений, размыв и перенос цемента и зерен коллектора фильтруемой жидкостью, изменение температуры пласта при закачке холодной воды, разгазирование нефти, химические реакции и др. Исследование и оценка данных негативных явлений представляет значительную актуальность, так как термодинамические процессы, происходящие на единичных месторождениях, индивидуальны и существенно влияют на состояние разработки, хотя они имеют общую закономерность их возникновения в отдельных направлениях техногенного воздействия и для других месторождений, разделенных по признакам их протекания на обратимые и необратимые. Наибольшее влияние на характеристики ФЕС оказывают изменение температуры и давления в пласте, приводящее к нарушению термодинамического равновесия насыщающих коллекторов флюидами, в результате которого происходит выпадение твердой фазы, асфальтено-смоло-парафиновых отложений (АСПО) из нефти, усиливаются процессы переноса данных частиц, способствуют протеканию сорбции, суффозии. Обобщая все виды техногенных изменений ФЕС, отметим, что они напрямую связаны с изменением коэффициента извлечения нефти (КИН), влиянием на численные значения остаточных запасов нефти и эффективность доразработки нефтяного месторождения.
Цель работы. Исследование влияния техногенного воздействия на структуру порового пространства, фильтрационно-емкостные свойства нефтенасыщенных коллекторов и на коэффициент извлечения нефти.
Основные задачи исследований.
Общая характеристика техногенных воздействий на поровое пространство
Выбор объекта исследования и оценка состояния информативности базы ГИС, ГДИС, петрофизических характеристик коллекторов по ОАО «Самаранефтегаз»
Классификация изменения фильтрационно-емкостных свойств от техногенного воздействия.
Анализ зависимости между пористостью и проницаемостью коллектора для нефтяных месторождений ОАО «Самаранефтегаз»
Обоснование выбора методик построения петрофизической зависимости между пористостью и проницаемостью
Разработка математической модели и группирование зависимости «Кпр-Кп» подвергнутого и не подвергнутого техногенному воздействию коллектора.
Исследование влияния техногенного воздействия на поровое пространство, фильтрационно-емкостные характеристики нефтенасыщенного коллектора и КИН.
Методы решения поставленных задач. Решение поставленных задач осуществляется путем теоретических исследований и результатов обработки и обобщения статистической информации по промысловым данным, лабораторных исследований керна, ГИС, ГДИС. Для обработки статистических данных использовались методы математической статистики. Для исследования нестационарных процессов, вызванных техногенным воздействием на пласт, использовались детерминированные математические модели фильтрации многофазной жидкости.
Научная новизна выполняемой работы.
Проведена классификация изменений фильтрационно-емкостных свойств коллектора от техногенного воздействия с разделением по признакам их протекания на обратимые и необратимые изменения порового пространства.
Предложена методика установления связи между пористостью и проницаемостью с использованием корреляции с прямой наилучшего приближения, усреднения данных перед расчетом уравнения регрессии и ранжирования данных для коллекторов с незначительным изменением характеристик от воздействия техногенных эффектов.
Разработана методика расчета зависимости «пористость-проницаемость» по параметрам керна с использованием триангуляции Делани и среднестатистического значения площади областей Вороного для автоматизированного удаления «выбросов» выборки и установлена закономерность связи «пористость-проницаемость» по величине допускаемой погрешности.
Изучено на базе одномерной модели изменение пористости коллектора, состоящего из двух компонент: растворимой (межзерновый цемент) и нерастворимой (зерна породы) от
объема и длительности прокачки вытесняющего агента в нагнетательную скважину. 5. На базе двумерной модели исследована динамика изменения пористости при закачке вытесняющего агента с минерализацией и составом, отличающимся от пластовой воды, с учетом процесса выпадения солей, кольматации, суффозии и их влияния на КИН. Основные защищаемые положения.
Классификация изменений филырационно-емкостных свойств коллектора от техногенного воздействия с разделением по признакам их протекания на обратимые и не обратимые.
Методика расчета зависимости «пористость-проницаемость» по параметрам керна пласта, условно не подвергшегося или с малым техногенным воздействием.
Одномерная и двумерная модели динамики изменения пористости от техногенного воздействия на поровое пространство.
Практическая ценность и реализация работы.
Разработаны и реализованы методические положения по расчету зависимости «пористость-проницаемость» по параметрам керна и ГИС, которые использованы при выполнении проекта разработки Михайловско-Коханского (2006г.), Якушкинского (2007г.), Обошинского месторождений, а также при составлении каталога «Разработка каталога и стандарта по интерпретации ГИС с формированием алгоритмов определения параметров продуктивных пластов нефтяных месторождений ОАО «Самаранефтегаз», Самара, 2007г.
Предложена новая методика расчета изменения ФЕС от техногенного воздействия на пласт, учитывающая процесс выпадения солей, кольматацию, суффозию при закачке вытесняющего агента (вода) с минерализацией и составом, отличающимся от пластовой воды, а также влияние изменения ФЕС на КИН, которая передана в подразделения ОАО «Самаранефтегаз» для использования в промысловых условиях. Апробация работы. Основные положения и результаты
диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2004-2007 гг.), на заседаниях научно-технического совета института «СамараНИПИнефть» (г. Самара, 1999 -2007 гг.), на научно-технических советах ОАО «Самаранефтегаз» (г. Самара, 1999-2007 гг.), в нефтяной компании «ЮКОС» (г. Москва, 2002-2007 гг.), на заседаниях ГКЗ РФ (г. Москва, 2000-2007 гг.)
Публикация результатов и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ, одна из которых выполнена самостоятельно. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов.
Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, табличных приложений и списка литературы из 108 наименований. Работа изложена на 112 страницах, в том числе содержит 3 таблицы, 54 рисунка.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, к.т.н. Сарваретдинову Р.Г., а также д.т.н. Владимирову И.В., к.ф.-м.н. Ахмадуллину Ф.Г., к.ф.-м.н. Хафизову P.M. за помощь и полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы.
