Введение к работе
Актуальность проблемы.
Расширение практики разработки нефтяных залежей в юрских отложениях Западной Сибири ставит ряд научных проблем, связанных, в первую очередь, с выбором эффективных систем разработки месторождений. В сложно построенных неоднородных коллекторах часто наблюдаются аномалии в переходной зоне водонефтяного контакта (ВПК): несколько ВПК в расчлененных пластах, наклонное положение ВНК, наличие недонасыщенных областей коллектора или зон с пониженным содержанием нефти. Надежное определение положения и формы водонефтяного контакта является основой достоверного подсчета запасов. В этих условиях традиционные методы построения петрофизических моделей, интеграции геофизических и петрофизических данных в геолого-математические модели залежей часто приводят к грубым ошибкам и неправильным прогнозам разработки таких залежей. Развитие подходов к выбору эффективных систем разработки для таких коллекторов основывается на комплексном исследовании пластов и интеграции этих данных с традиционными видами сейсмического геофизического, петрофизического изучения.
При первичной оценке запасов, формировании основ разработки месторождения и планов бурения важным источником информации о пласте являются гидродинамические исследования скважин (ГДИС). Проведение качественных ГДИС на необустроенных месторождениях без развитой наземной инфраструктуры особенно в условиях плохой доступности месторождения связано со значительными сложностями. В условиях Западной Сибири проведение ГДИС на таких месторождениях осуществляется в основном в зимнее время, когда можно завести технику и оборудование на место по зимникам. Так как проведение ГДИС связано с достаточно длительной отработкой скважин на добычу или, наоборот, закачку жидкости, то второй сложностью проведения является отсутствие возможности утилизации продукции на месте. Обычно продукция сбрасывается в свободные емкости и увозится на соседние месторождения с развитой инфраструктурой или выжигается на месте.
Заводнение наиболее интенсивный и экономически эффективный способ воздействия, позволяющий значительно уменьшить количество добывающих
скважин, увеличить их дебит, снизить затраты при добыче нефти. Для поддержания пластового давления (ППД) необходимо применение эффективной системы заводнения. Таким образом, выбор системы ППД является одним из ключевых факторов, влияющих на эффективность разработки месторождения.
Рассмотренные актуальные проблемы разработки юрских залежей и составили предмет исследования и содержание диссертационной работы. Цель работы
Повышение эффективности заводнения путем совершенствования методической основы и выбора оптимальной системы разработки на примере пласта Ю] Южно-Усановской залежи Урненского месторождения.
Основные задачи исследования
-
Определить условия инверсного (нетрадиционного направления изменения водонасыщенности) распределения водонасыщенности в сильно неоднородных пластах.
-
Разработать технологические аспекты одновременного гидродинамического прослушивания двух участков, возмущение на одном из которых проводится добычей нефти, а на другом закачкой добытой нефти. Доказать на практике, что такая схема позволяет сформировать необходимые импульсы расхода и поддержания его уровня на возмущающих скважинах.
-
Создать методику графического определения времени отклика реагирующих скважин при гидропрослушивании, позволяющую снизить погрешность в определении основных параметров пласта.
4. Разработать и внедрить избирательную систему поддержания пластового давления,
в которой сведены к минимуму недостатки, присущие регулярным системам.
Доказать на примере конкретного месторождения, что предлагаемая избирательная
система заводнения является минимальной достаточной для поддержания пластового
давления на данном пласте.
Объект и предмет исследования
Объектом исследования является нефтяной пласт и вскрывшие его скважины; предметом - методологические и технологические основы повышения эффективности заводнения нефтяных пластов.
Научная новизна
I. Получено решение задачи о капиллярно-гравитационном равновесии жидкостей в сильно неоднородном пористом коллекторе отличающееся тем, что при определенных условиях водонасыщенность среды падает с ростом глубины, научно обосновано нетрадиционное распределение водонасыщенности в неоднородном пласте влиянием капиллярных сил.
2. Разработана и реализована на практике технология одновременного
гидродинамического прослушивания двух участков, возмущение на одном из которых
проводилось добычей нефти, а на другом закачкой добытой нефти, подаваемой по
специализированной технологической линии напрямую от добывающей скважины.
Технология имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными: она более
экономична, так как не требует выжигания продукции и экологична, ввиду отсутствия
необходимости накопления продукции на поверхности без развитой инфраструктуры.
3. Разработана уточненная методика интерпретации давления в реагирующих
скважинах при гидропрослушивании, отличающаяся тем, что интервалы времени
отклика определяются с использованием графических методов. Методика позволяет
более точно и объективно определять эти значения при наличии значительной
зашумленности из-за бурения или других технических мероприятиях в соседних
скважинах.
4. Предложена методика подбора системы поддержания пластового давления для условий пласта Ю1-2, основанная на сопоставительных расчетах различных систем с одинаковыми основными характеристиками.
Практическая ценность и реализация работы
-
Проведенные петрофизические и аналитические исследования позволили сформировать физически-непротиворечивую геологическую модель пласта, как основу эффективной разработки Урненского месторождения.
-
На основе проведенных исследований показано, что корректный учет капиллярных сил позволяет научно обосновать и прогнозировать многие «аномальные» распределения водо- и нефтенасыщенности по глубине в неоднородных залежах.
3. Интеграция результатов ГДИС привела к частичному пересмотру
геологической модели залежи (введен пропласток с двойной проницаемостью,
доказана гидродинамическая связанность пласта Ю1).
4. Показано, что технология одновременного гидродинамического
прослушивания с перепуском продукции из добывающей скважины в нагнетательную
позволяет сформировать необходимые импульсы расхода/закачки для проведения
качественного исследования.
-
Обоснована и реализована на практике избирательная система заводнения, построенная на основе разработанной методики (рекомендованы плотность сетки скважин, соотношение и расположение добывающих и нагнетательных скважин).
-
Выводы и рекомендации автора об эффективности разработки юрских отложений избирательной системой заводнения реализованы в проекте разработки Урненского месторождения 2008 г.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Указанная область исследования соответствует формуле специальности 25.00.17 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений (технические науки)», а именно: пункту 2 - «Геолого-физические и физико-химические процессы, протекающие в пластовых резервуарах и окружающей геологической среде при извлечении из недр нефти и газа известными и создаваемыми вновь технологиями и техническими средствами для создания научных основ эффективных систем разработки месторождений углеводородов и функционирования подземных хранилищ газа» и пункту 3 - «Научные аспекты и средства обеспечения системного комплексного (мультидисциплинарного) проектирования и мониторинга процессов разработки месторождений углеводородов, эксплуатации подземных хранилищ газа, создаваемых в истощенных месторождениях и водонасыщенных пластах с целью рационального недропользования».
Апробация работы
1. VIII Международная научно-техническая конференция: Современные
технологии гидродинамических исследований скважин на всех стадиях разработки
месторождений, г. Томск, май 2010 г.
2. Российская техническая нефтегазовая конференция и выставка ROGC10 SPE
2010, г. Москва, октябрь 2010 г.
Публикации
Результаты проведенных теоретических лабораторных и промысловых исследований отражены в 4 публикациях.
Объем и структура работы
