Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние проблемы и обоснование методов увеличения нефтеотдачи и разработки трудноизвлекаемых запасов нефти (обзор теоретических, экспериментальных и промысловых исследований) 12
1.1 Основные направления развития методов увеличения нефтеотдачи 12
1.2 Разработка залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти 17
1.3 Повышение эффективности разработки водонефтяных зон месторождений 20
1.4 Математическое и статистическое моделирование процессов разработки трудноизвлекаемых запасов нефти 21
1.4.1 Стохастические модели 22
1.4.2 Детерминированные модели 23
1.5 Теоретические основы разработки месторождений с высоковязкими нефтями...25
1.5.1 Гидродинамическая модель фильтрации системы неньютоновская нефть -вода...26
1.5.2 Вытеснение водой нефти, обладающей предельным градиентом сдвига 28
1.6 Современное состояние проблемы разработки карбонатных коллекторов и применения методов увеличения нефтеотдачи 29
1.6.1 Особенности геологического строения нефтяных залежей в карбонатных коллекторах 29
1.6.2 Исследования с целью проведения эффективной разработки карбонатных коллекторов 43
Выводы по главе 1 45
2 Геолого-статистический анализ разработки месторождений «лукойл-западная сибирь» и «башнефть» 46
2.1 Группирование объектов методом главных компонент 46
2.2 Классификация объектов с использованием нейросетевого моделирования 63
2.3 Анализ эффективности методов воздействия дифференцированно по выделенным группам объектов, классификация месторождений и объектов разработки по-критериям принадлежности к трудноизвлекаемым залежам нефти 89
Выводы по главе 2 100
3 Методические основы выбора и обоснования технологий воздействия на малопродуктивные пласты 101
3.1 Выбор технологии с применением МГК 101
3.2 Выбор технологий с помощью МНС 105
3.3 Усовершенствованный экспертный метод подбора технологий воздействия на пласт 109
3.4 Комплексный метод выбора технологий 113
3.5 Прогнозирование эффективности физико-химического воздействия на пласт методами математического моделирования 116
3.6 Качественная характеристика модели 127
3.7 Учёт неныотоновских свойств при расчете процесса заводнения 144
Выводы по главе 3 146
4 Интерпретация результатов гидродинамических исследований скважин для решения промысловых задач при применении методов увеличения нефтеотдачи и проведении геологотехнических мероприятий 148
4.1 Подбор технологий по данным гидродинамических исследований скважин 150
4.2 Исследование скважин, дренирующих терригенный коллектор 181
4.3 Исследование скважин, дренирующих.трещиновато-пористый коллектор, при неустановившемся режиме фильтрации 185
4.4. Многомерный статистический анализ при оптимизации и прогнозе эффективности
комплексных обработок скважин карбонатных коллекторов «Башнефть» совместно с анализом данных нестационарных исследований скважин ".' 195
4.5. Многомерный статистический анализ при оптимизации и прогнозе эффективности комплексных обработок скважин терригенных коллекторов «Башнефть» совместно с анализом данных нестационарных исследований скважин 215
Выводы по главе 4 222
5. Комплексный анализ технологий разработки залежей с трудноизвлекаемыми запасами 223
5.1 Технологии освоения трудноизвлекаемых запасов с низкопроницаемыми и маломощными коллекторами месторождений Западной Сибири 223
5.1 .1 Исследования эффективности выработки залежей с низкопроницаемыми и маломощными коллекторами (НПМК) 223
5.1.2 Анализ рекомендуемых технологий по группе НПМК 224
5.1.3 Решение проблем разработки НПМК проведением гидроразрыва 226
5.1.4 Решение проблем разработки НПМК проведением кислотных обработок. ...237
5.1.5 Перспективы применения высокоминерализованной воды для закачки и в качестве оторочек для малопроницаемых коллекторов 250
5.2 Научно-методические основы разработки водонефтяных зон есторождений 256
5.2.1 Цели и задачи классификации исследуемых объектов ВНЗ, группирование объектов, анализ статистических связей 256
5.2.2 Расчет энергетических показателей, связи с законтурной областью, целесообразность проведения гидродинамических мероприятий 261
5.2.3 Изучение перемещения водонефтяного контакта и необходимость применения методов выравнивания профилей приемистости 269
5.2.4 Применение сшитых полимерных систем для повышения эффективности разработки ВНЗ 273
5.2.5 Применение технологии акустической реабилитации скважин и пласта (АРСиП), предназначенной для повышения нефтеотдачи пластов 276
5.3 Совершенствование наиболее эффективных технологий разработки залежей с трудноизвлекаемыми запасами на месторождениях Башкортостана 281
5.3.1 Силикатно - щелочное воздействие 281
5.3.2 Технология регулирования проницаемости водопроводящих каналов пласта СЩР .292
5.3.3 Гелеобразующие составы на основе силиката натрия 298
5.3.4 Технология щелочно - полимерного воздействия 301
5.3.5 Физико-химические методы регулирования охвата неоднородных пластов при заводнении 311
5.3.6 Приготовление и закачивание гелеобразующих композиций на основе жидкого стекла и соляной кислоты в нагнетательные скважины 318
5.3.7 Технология повышения нефтеотдачи с применением композиций биоПАВ КШАС-М - жидкое стекло - нефть 320
Выводы по главе 5 325
6 Совершенствование применения технологий повышения нефтеотдачи 326
6.1 Месторождения Республики Башкортостан 326
6.1.1 Выбор и обоснование технологий и объектов воздействия 326
6.1.2. Проведение опытно-промышленных работ и анализ их результатов 336
6.2 Месторождения Когалымского региона 344
6.2.1 Выбор и обоснование технологий и объёмов воздействия 345
6.2.2 Анализ результатов опытно-промышленных работ 350
6.2.3 Определение технологической эффективности воздействия 361
Выводы по главе 6 365
Основные результаты исследований 366
Литература 368
- Математическое и статистическое моделирование процессов разработки трудноизвлекаемых запасов нефти
- Анализ эффективности методов воздействия дифференцированно по выделенным группам объектов, классификация месторождений и объектов разработки по-критериям принадлежности к трудноизвлекаемым залежам нефти
- Учёт неныотоновских свойств при расчете процесса заводнения
- Перспективы применения высокоминерализованной воды для закачки и в качестве оторочек для малопроницаемых коллекторов
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ В НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕМ КОМПЛЕКСЕ РОССИИ БОЛЬШИНСТВО ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ НАХОДИТСЯ НА ПОЗДНЕЙ ИЛИ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ. ПРОБЛЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ И ВОВЛЕЧЕНИЯ В РАЗРАБОТКУ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ (ТРИЗ) НЕФТИ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ВЕСЬМА АКТУАЛЬНЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ И ДЛЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛО-ПОВОЛЖЬЯ И ЗАПАДНОЙ СИБИРИ, ГДЕ УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ЭТИХ ЗАПАСОВ СОСТАВЛЯЕТ СООТВЕТСТВЕННО ОКОЛО 90 И 60 %.
ПО ОБЪЕКТАМ РАЗРАБОТКИ НАКОПЛЕН ЗНАЧИТЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ МАТЕРИАЛОВ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТРЕТИЧНЫХ МЕТОДОВ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЯДА ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ЗАЧАСТУЮ МАЛОУСПЕШНО, ЧТО В ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ МЕРЕ ОБУСЛОВЛЕНО НЕДОСТАТОЧНОЙ АДАПТАЦИЕЙ МЕТОДОВ К КОНКРЕТНЫМ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫМ УСЛОВИЯМ. В СВЕТЕ НАЗРЕВШЕЙ НЕОБХОДИМОСТИ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВОЗНИКЛА ЗАДАЧА ПРОВЕДЕНИЯ СТРУКТУРИЗАЦИИ, ВЫЯВЛЕНИЯ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИУРОЧЕННОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ РАЦИОНАЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ.
КОЭФФИЦИЕНТ УСПЕШНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ МЕРОПРИЯТИЙ ПО УВЕЛИЧЕНИЮ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА СОСТАВЛЯЕТ ЛИШЬ 30-80 % ПО РАЗЛИЧНЫМ ОБЪЕКТАМ, А В ПОЛОВИНЕ СКВАЖИН ЗАТРАТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРОВЕДЕНИЕМ ВОЗДЕЙСТВИЯ, НЕ ОКУПАЮТСЯ, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ДОБЫТОЙ НЕФТЬЮ. ПРИЧИНЫ МОГУТ БЫТЬ СЛЕДУЮЩИМИ:
1) РАЗРАБОТАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ОБРАБОТОК НЕ УЧИТЫВАЮТ ВСЕХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕХАНИЗМА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ;
2) НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ.
ЗНАЧИТЕЛЬНЫЙ РЕЗЕРВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В НАУЧНО ОБОСНОВАННОМ ВЫБОРЕ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И РАЗРАБОТКЕ ОБЩЕЙ СТРАТЕГИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ — ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАБОТКИ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСА ОБОБЩЕННЫХ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ, ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И СТАТИСТИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ И МЕТОДИК ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ ТРИЗ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ, ФИЗИЧЕСКИХ, ХИМИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ МУН.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
В ПРОЦЕССЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ РЕШАЛИСЬ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ:
1. ПРОВЕСТИ СТРУКТУРИЗАЦИЮ И ДИФФЕРЕНЦИАЦИЮ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ИССЛЕДУЕМЫХ РЕГИОНОВ;
2. ВЫПОЛНИТЬ МНОЖЕСТВЕННУЮ ИДЕНТИФИКАЦИЮ И КЛАССИФИКАЦИЮ РАССМАТРИВАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ РАЗРАБОТКИ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (ГК) И ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ (ИНС), СРАВНИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБЕИХ КЛАССИФИКАЦИЙ И УСТАНОВИТЬ НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ МУН ПО ВЫДЕЛЕННЫМ ГРУППАМ ОБЪЕКТОВ;
3. РАЗРАБОТАТЬ МЕТОДИКУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН (ГДИС) ДЛЯ ВЫБОРА МУН В КОНКРЕТНЫХ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ;
4. СОЗДАТЬ СОВМЕЩЕННЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ КРИТЕРИЙ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ ТРИЗ; ---_.. . . .__
5. РАЗРАБОТАТЬ И ПРОВЕСТИ КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФИЛЬТРАЦИИ РАСТВОРОВ ХИМРЕАГЕНТОВ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ВОДОНЕФТЯНЫМИ ЗОНАМИ (ВНЗ), ВЫСОКОВЯЗКИМИ НЕФТЯМИ И НИЗКОПРОНИЦАЕМЫМИ КОЛЛЕКТОРАМИ;
6. ВЫПОЛНИТЬ МНОЖЕСТВЕННУЮ ИДЕНТИФИКАЦИЮ И КЛАССИФИКАЦИЮ ОЧАГОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ С ПОМОЩЬЮ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И ДАННЫХ ГДИС, УСТАНОВИТЬ НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ МУН ДИФФЕРЕНЦИРОВАННО ПО ВЫДЕЛЕННЫМ ГРУППАМ ОЧАГОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ;
7. НА ОСНОВЕ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДИК ПРОМОДЕЛИРОВАТЬ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОТДЕЛЬНЫЕ КЛАССЫ ТРИЗ (ВНЗ, ВЫСОКОВЯЗКИЕ НЕФТИ, НИЗКОПРОНИЦАЕМЫЕ И КАРБОНАТНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ) И ПРЕДЛОЖИТЬ ДЛЯ НИХ КОНКРЕТНЫЕ МУН.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ В РАБОТЕ ЗАДАЧИ РЕШАЛИСЬ ПУТЕМ ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТА РАЗРАБОТКИ БОЛЬШОЙ ГРУППЫ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДВУХ КРУПНЕЙШИХ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ПРОВИНЦИЙ РФ. МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВОЙ ЯВЛЯЕТСЯ КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ ДАННЫХ, УЧИТЫВАЮЩИЙ ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ С ТРИЗ НЕФТИ
В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ МУН. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И НАУЧНЫЕ ВЫВОДЫ ОСНОВАНЫ НА КОМПЛЕКСЕ ПРОМЫСЛОВЫХ, МАТЕМАТИЧЕСКИХ (ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ), СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА, МЕТОДЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ, АНАЛИЗЕ ДАННЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
1. ВПЕРВЫЕ ПРОВЕДЕНЫ СРАВНИТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ И ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НГП МЕТОДАМИ ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ И ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ.
2. ВПЕРВЫЕ ВЫПОЛНЕНА КЛАССИФИКАЦИЯ ОЧАГОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ- МУН МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ С ПРИВЛЕЧЕНИЕМ ДАННЫХ ГДИС.
3. ПРЕДЛОЖЕНА МЕТОДИКА СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ГК, ИНС И ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВЫБОРА МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРИЗ.
4. НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКОГО И ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПРЕДЕЛЕНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ РАССМОТРЕННЫХ РЕГИОНОВ ВТОРИЧНЫХ И ТРЕТИЧНЫХ МУН.
5. В РЕЗУЛЬТАТЕ АНАЛИЗА ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ ДАННЫХ ГДИС ОПРЕДЕЛЕНЫ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРИМЕНИМОСТИ МЕТОДОВ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ И ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ ЗАЛЕЖИ НЕФТИ.
6. НА ОСНОВАНИИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ ОБШИРНЫХ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЗОН УСТАНОВЛЕНЫ ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В НИХ МУН. ПРЕДЛОЖЕНЫ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАБОТКИ ОБЪЕКТОВ.
7. ПРЕДЛОЖЕНЫ КОНКРЕТНЫЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОТДЕЛЬНЫЕ КЛАССЫ ТРИЗ С УЧЕТОМ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК И ОБЩЕЙ СТРАТЕГИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МУН. ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН И АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ГШП ПО ВЫДЕЛЕННЫМ ГРУППАМ ОБЪЕКТОВ.
2. МЕТОДИКА ОПТИМАЛЬНОГО ПОДБОРА УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОЧАГИ СКВАЖИН, ПРИУРОЧЕННЫЕ К ЗАЛЕЖАМ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ ЗАПАСАМИ НЕФТИ, ОСНОВАННАЯ НА КОМПЛЕКСНОМ СТАТИСТИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ПОТОКООТКЛОНЯЮЩИМИ РЕАГЕНТАМИ.
4. МЕТОДИКА ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ СКВАЖИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
5. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТЫ.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, РАЗРАБОТАННЫЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ, ГЕОЛОГО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОШЛИ АПРОБАЦИЮ В ПРОМЫШЛЕННОМ МАСШТАБЕ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С РАЗЛИЧНЫМИ ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ (РЕСПУБЛИКА БАШКОРТОСТАН — ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ») И ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ (ООО «ЛУКОЙЛ -ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ») НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ.
ОСУЩЕСТВЛЕН ПОДБОР ТЕХНОЛОГИЙ ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ» И ООО «ЛУКОЙЛ - ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ» К КОНКРЕТНЫМ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫМ УСЛОВИЯМ АРЛАНСКОГО, ГАРНОГО, МАНЧАРОВСКОГО, ЮЖНО-ЯГУНЕКОГО И ДР. МЕСТОРОЖДЕНИЙ. РАЗРАБОТАНА И ВНЕДРЕНА НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, АДАПТИРОВАННАЯ К КОНКРЕТНЫМ УСЛОВИЯМ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРА И ГЛИНЫ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ 11Н11 ПО ВЫДЕЛЕННЫМ ГРУППАМ ОБЪЕКТОВ ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ ПРИ ПОДБОРЕ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРО-ЗАПАДА. БАШКИРИИ, ЮЖНО-ЯГУНСКОГО И ДРУЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ.
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕДРЕНЫ 5 МЕТОДИК И 5 СТАНДАРТОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ» И ООО «ЛУКОЙЛ — ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ». НА ОСНОВЕ ПРИВЕДЕННЫХ МЕТОДИК ПРЕДЛОЖЕНЫ КОНКРЕТНЫЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИЗКОПРОНИЦАЕМЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ И ВОДОНЕФТЯНЫЕ ЗОНЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РАССМОТРЕННЫХ РЕГИОНОВ.
В ПРОМЫШЛЕННЫХ МАСШТАБАХ ОБОСНОВАНЫ, АДАПТИРОВАНЫ К КОНКРЕТНЫМ ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИМ УСЛОВИЯМ ТЕХНОЛОГИИ НА АРЛАНСКОМ, ШКАПОВСКОМ, ВОЯДИНСКОМ, ИГРОВСКОМ, ОРЬЕБАШЕВСКОМ, МАНЧАРОВСКОМ, ЧЕТЫРМАНСКОМ, САУЗБАШЕВСКОМ, КРЕЩЕНО-БУЛЯКСКОМ, ТАЙМУРЗИНСКОМ, ЮЖНО-ЯГУНСКОМ, ДРУЖНОМ, ВАТЬЕГАНСКОМ, ГРИБНОМ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ЗА ПЕРИОД 1999-2007 ГОДОВ СОСТАВИЛА:
ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ» - 69 ТЫС. Т.
ООО «ЛУКОЙЛ - ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ» - 48 ТЫС. Т.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ АПРОБИРОВАНЫ НА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СОВЕЩАНИЯХ ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ» (2000-2006 ГГ.), ООО «ЛУКОЙЛ - ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ» (2003-2006 ГГ.); ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «УРАЛЭКОЛОГИЯ. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ — 2005» (МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН, УФА-МОСКВА); НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В XXI ВЕКЕ» (ОАО СИБНИИНП, ТЮМЕНЬ, 2000); НА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫХ ЗАПАСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ» В РАМКАХ VI КОНГРЕССА НЕФТЕГАЗОПРОМЫШЛЕННИКОВ РОССИИ (УФА, 2005); НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «НОВЕЙШИЕ МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ - ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ИХ ПРИМЕНЕНИЯ» В РАМКАХ VIII МЕЖДУНАРОДНОЙ ВЫСТАВКИ (ОАО «ТАТНЕФТЬ»); НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ«РОЛЬ РЕГИОНАЛЬНОЙ ОТРАСЛЕВОЙ НАУКИ В РАЗВИТИИ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ», ПОСВЯЩЕННОЙ 70-ЛЕТИЮ БАШКИРСКОЙ НЕФТИ (ОАО «АНК «БАШНЕФТЬ», УФА, 2002); НА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ» В РАМКАХ IV КОНГРЕССА НЕФТЕГАЗОПРОМЫШЛЕННИКОВ РОССИИ (УФА, 2003); НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ВНЕДРЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ ЗАПАСАМИ» (КМ УДМУРТИИ, 2003); НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ, ПОСВЯЩЕННОЙ 60-ЛЕТИЮ ДЕВОНСКОЙ НЕФТИ (ОКТЯБРЬСКИЙ, 2004); НА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ТРАНСПОРТА НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА» В РАМКАХ XIV МЕЖДУНАРОДНОЙ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ВЫСТАВКИ «ГАЗ. НЕФТЬ. ТЕХНОЛОГИИ 2006» (УФА, 2006 Г.); РЕГИОНАЛЬНОЙ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ КОМПЕТЕНЦИИ СПЕЦИАЛИСТОВ. ТЕОРИЯ, ДИАГНОСТИКА, ТЕХНОЛОГИИ» (ОРЕНБУРГ, 2006); МЕЖДУНАРОДНОМ НАУЧНОМ СИМПОЗИУМЕ «ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ» (ОАО «ВНИИНЕФТЬ», МОСКВА, 2007).
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД
В РАБОТАХ, НАПИСАННЫХ В СОАВТОРСТВЕ С КОЛЛЕГАМИ, СОИСКАТЕЛЮ ПРИНАДЛЕЖИТ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ, НАУЧНОЕ РУКОВОДСТВО И НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ УЧАСТИЕ ВО ВСЕХ ВИДАХ ИССЛЕДОВАНИЙ. В ПРОВЕДЕНИИ ПРОМЫСЛОВЫХ РАБОТ И ОБОБЩЕНИИ ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ, В ПОЛУЧЕНИИ НАУЧНЫХ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ.
АВТОР ВЫРАЖАЕТ ГЛУБОКУЮ БЛАГОДАРНОСТЬ ПРОФЕССОРУ АНДРЕЕВУ В.Е., ПОД ВЛИЯНИЕМ КОТОРОГО СФОРМИРОВАЛИСЬ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, НАУЧНОМУ СОТРУДНИКУ К.Т.Н. ГАФУРОВУ О.Г. И ПРОФЕССОРУ, Д.Т.Н. АЛМАЕВУ Р.Х., ПЛОДОТВОРНАЯ РАБОТА С КОТОРЫМИ СПОСОБСТВОВАЛА СТАНОВЛЕНИЮ И РАЗВИТИЮ ИДЕЙ, ПОЛОЖЕННЫХ В ОСНОВУ РАБОТЫ, КОЛЛЕКТИВУ НАУЧНЫХ СОТРУДНИКОВ БАШНИПИНЕФТЬ И ДООО «ГЕОПРОЕКТ», ЦЕНТРУ ХИМИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ НЕФТИ АН РБ, А ТАКЖЕ СПЕЦИАЛИСТАМ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ЗА БОЛЬШУЮ ПОМОЩЬ ПРИ СОВМЕСТНОМ ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
ПУБЛИКАЦИИ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОСВЕЩЕНЫ В 66 ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ, В ТОМ ЧИСЛЕ: В 10 СТАТЬЯХ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ИЗДАНИЯХ, ВХОДЯЩИХ В ПЕРЕЧЕНЬ ВАК; 1 МОНОГРАФИИ; 11 ПАТЕНТАХ И АВТОРСКИХ СВИДЕТЕЛЬСТВАХ.
ОБЪЁМ РАБОТЫ
ДИССЕРТАЦИОННАЯ РАБОТА СОСТОИТ ИЗ ВВЕДЕНИЯ, ШЕСТИ ГЛАВ, ОСНОВНЫХ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ, СОДЕРЖИТ 382 СТРАНИЦЫ ТЕКСТА, 171 РИСУНОК И 51 ТАБЛИЦУ, СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ НАСЧИТЫВАЕТ 158
НАИМЕНОВАНИЙ.
Математическое и статистическое моделирование процессов разработки трудноизвлекаемых запасов нефти
Вязкость пластичной нефти оказывает весьма значительное влияние на технологические показатели разработки и на конечную нефтеотдачу пластов. Высокая вязкость пластовой нефти приводит к значительному сокращению безводного периода эксплуатации, резкому возрастанию объема попутно добываемой воды и уменьшению охвата заводнением. С ростом вязкости пластовой нефти увеличивается вероятность высокого обводнения.
Математическое моделирование процесса вытеснения неньютоновской нефти водой может быть основано так же, как упоминалось выше, на представлении нефти как жидкости, обладающей структурно-механическими свойствами. Такой подход связан с тем, что неньютоновское поведение нефти объясняется их аномальными вязкостными свойствами. Работами многих исследователей показано, что вязкость таких нефтей меняется в широких пределах - от десятых долей до сотен тысяч сантипуаз. Наиболее существенным фактором, обусловливающим аномалию вязкости нефтей, является структурообразование. Установлено, что эффективная вязкость нефтей, обладающих структурно-механическими свойствами, зависит от величины градиента давления. На рисунке 3.13 приведены графики зависимостей нефтеотдачи от поровых объемов прокачано воды для Дружного (Западная Сибирь) - ряд 3, Воядинского (Башнефть) - ряд 2 и Игровского (Башнефть) — ряд 1 месторождения с высоковязкой нефтью.
1 Предложены методы подбора технологий повышения нефтеотдачи пластов для конкретных геолого-промысловых условий, основанные на аппаратах статистической оценки множественной близости факторов (метод главных компонент); современных методов имитации процессов и явлений, используемых для задач классификации и управления (метод нейронных сетей); близости геолого-промысловых параметров объектов воздействия оптимальным условиям применения технологий (вероятность достижения максимального эффекта).
2 Рассмотрены вопросы конкретного выбора и обоснования технологии воздействия с применением метода главных компонент, искусственных нейронных сетей и экспертного методов. На основе предложенных методов анализа создана программная реализация автоматизированного подбора технологий.
3 На основе предложенного совмещенного критерия, основанного на ранговой классификации оценок по различным статистическим методам, дифференцированно проведен подбор наиболее эффективных технологий воздействия на пласт по выделенным группам объектов. Показано, что при использовании эмпирического коэффициента регрессии прогнозов значительно повышается степень достоверности выбора метода увеличения " нефтеотдачи" для конкретных геолого-технологических условий.
4 В результате математического моделирования применения физико-химических МУН в низкопроницаемых коллекторах и ВНЗ, в том числе осадкообразующих технологий, выявлены основные механизмы, приводящие к увеличению коэффициента извлечения нефти в данных технологиях: селективность воздействия, выравнивание фронта вытеснения и увеличение охвата пласта.
Анализ эффективности методов воздействия дифференцированно по выделенным группам объектов, классификация месторождений и объектов разработки по-критериям принадлежности к трудноизвлекаемым залежам нефти
Многочисленными исследованиями установлено, что сточная вода (особенно высокоминерализованная) обладает лучшими нефтевытесняющими свойствами по сравнению с пресной, особенно в области значений проницаемости менее 0,1 мкм . Чем выше плотность воды, тем выше коэффициент вытеснения нефти.
Использование высокоэффективных малообъемных и малотоннажных технологий сдерживается отсутствием или дефицитом высокоминерализованной и пресной воды на скважинах.
Высокое содержание щелочно-земельных катионов кальция и магния в пластовых или закачиваемых водах обусловливают интенсивное образование осадков (гидроксидов, силикатов, карбонатов) практически из всех щелочных реагентов. Однако высокую стабильность и способность создавать надежный водоизолирующий экран при малообъемных оторочках проявляют в указанных условиях лишь осадки, образованные из гидроксида и силиката натрия. Гидроксид натрия регулирует массу выпадающего осадка и его плотность, уменьшая снижение приемистости нагнетательной скважины.
Образование водоизолирующих осадков в воде происходит при использовании полимеров с функциональными группами, которые под действием ионов Са+2, Mg+2, Fe+3 осаждаются, а также полимеров, хорошо набухающих в воде. Для эффективности воздействия необходимы химические реакции реагентов с пластовой водой в пласте.
Использование сеноманской воды (в целях заводнения и приготовления реагентов для закачек), по своей минерализации мало отличающейся от попутно добываемой воды, на скважинах тех или иных пластов или объектов не способно решить проблему малообъемных оторочек без добавки соответствующих растворов NaCl, СаС12,КС1.
Снижению коэффициента вытеснения нефти подошвенной водой способствует также образование в результате молекулярно-поверхностного взаимодействия пластовых жидкостей абсорбционно-сольватных или так называемых пограничных слоев (ГС). Исследования, проведенные И.Л. Мархасиным совместно с сотрудниками [19], показали, что ГС состоит из твердообразной и гидродинамической частей. При существующих градиентах давлений вытеснения нефть граничных слоев остается практически неподвижной. По мнению К.Б. Аширова, при формировании граничных слоев и битумных пленок основная поверхность пород гидрофобизируется. Исходя из этого предположения, им делается вывод о том, что погребенная вода в нефтенасыщенных коллекторах находится не в пленочной, а исключительно в рыхлосвязанной форме. В случае если стенки капилляра в гидрофильном пласте покрыты пленкой связанной воды, а в центре находится нефть, при вытеснении нефти водой поверхностное натяжение на границе водонефтяного раздела действует в направлении, способствующем выталкиванию части пленки воды в сторону сплошной водонасыщенности.
Исследованиями К.Б. Аширова установлено, что минерализация погребенных вод намного ниже пластовых и закономерно снижается от подошв залежей к кровлям структуры. При смешении закачиваемых внутрь контура пресных вод с погребенными высокосульфатными водами происходит выпадение гипса. Помимо этого, вместе с закачиваемой водой в пласты поступают взвеси в виде твердых механических примесей, диспергированной нефти и др. Указанные примеси в присутствии нефти способны коагулироваться и прилипать к стенкам трещин и пор, вызывая частичное или полной их закупоривание.
При закачке пресной воды происходит разбухание глинистых фракций, повышение содержания которых заметно ухудшает показатели заводнения пластов.
Снижению влияния глинистого материала на процесс вытеснения нефти водой способствует применение пластовой минерализованной воды, которая обладает высокими нефтеотмывающими способностями по сравнению с пресными водами.
Преимущество вытеснения нефти высокоминерализованной пластовой водой заключается в том, что она обеспечивает меньшее натяжение смачивания.
Величина поверхностного натяжения зависит как от солевого состава вод, так и от состава самих нефтей, поверхностное натяжение минерализованной воды меньше, а краевой угол смачивания больше. При применении пластовой минерализованной воды увеличивается соотношение вязкостей нефти и воды, что, в свою очередь, способствует повышению охвата пласта заводнением.
Лабораторными исследованиями, проведенными в
БашНИПИнефти, показано, что коэффициент вытеснения в указанном случае (от 7 до 10 %) выше, чем при применении пресной воды [13].
Учитывая высокие нефтепромывающие способности минерализованной пластовой воды [13], при проектировании систем разработки нефтяных месторождений, необходимо исследовать возможности максимального использования природной энергии этих вод для выработки запасов нефти.
Сильвинит - реагент, содержащий в своем составе хлорид калия и кальция. С целью выяснения возможности закачки пластовой воды, в период с 01.03.1999 г. по 01.04.2000 г. осуществлена закачка пластовой воды Южно-Ягунского нефтяного месторождения (2БВ10) с сильвинитом в скважину 2334. Эффект не получен, в связи с тем, что при вероятности ухода закачанной воды в подошву, эффект от таких мероприятий следует ожидать не на ВНЗ, а на малопроницаемых участках.
Учёт неныотоновских свойств при расчете процесса заводнения
Применение гидроразрыва пласта, как элемента системы разработки, требует совершенно нового подхода к технологии его проведения.
Специалистами ООО «ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь» выполнены лабораторные исследования рецептур для рабочих жидкостей, разработаны и испытаны технологии эмульсий в промысловых условиях, освоен метод оценки сжимаемости и прочности песка. Далее обозначим ранги удалений от центров групп по методам МПС и МНС через Ri и R2, а ранг достижения максимального эффекта (гл. 3.3) через R3. Тогда определим критерий Д через произведение Д = Ri R2 R3. Будем приводить эти значения для каждого объекта воздействия.
Технология применялась в основном на двух месторождениях. На Тевлинско-Русскинском месторождении обрабатывались пласты 2БС10, ЗБС10, 2БС11-12 (соответственно Д = 4, 2, 6). Условия применения ГРП одинаково благоприятные, а удельный технологический эффект различается. Пласт 2БС10 - 4,5 тыс.т нефти на скв./обр., пласт ЗБС10 - 1,9 тыс.т нефти, пласт 2БС11-12 - 0,5. Причиной низких показателей эффективности применения данного метода воздействия послужило неравномерное распределение обработок между пластами (75% - на пласт 2БС10, 25 - на остальные пласты). Эффективность применения гидравлического разрыва пласта на разделе продукции колеблется от 0,5 тыс.т нефти на скв./обр. на Тевлино-Русскинском месторождении (пласт 2БС11) до 34,8 тыс.т на скв./обр. в пределах Повховского месторождения.
По экономическим показателям ГРП является наиболее дорогостоящим методом воздействия на пласт. Наиболее высокая эффективность гидравлического разрыва пласта обеспечивается при комплексном подходе к проектированию, основанном на учете таких факторов, как геолого-физическая характеристика пласта, система расстановки скважин, механика трещины, характеристики жидкости разрыва и расклинивающего агента, технологические и экономические ограничения.
Остановимся на рассмотрении конкретных примеров применения гидроразрывов. Одним из самых сложных объектов разработки ТПП «Когалымнефтегаз» является Тевлинско-Русскинское нефтяное месторождение ЦДНГ-4. Метод гидравлического разрыва пластов на участке деятельности ЦДНГ-4 применяется с 1993 г. Всего по состоянию на 1.07.2002 на участке проведено 110 операций, что составляет около 40 % от количества ГРП в целом по месторождению.
Приведем краткую геолого-физическую характеристику месторождения. Геологический разрез Тевлинско-Русскинского месторождения сложен мощной (более 3000 м) толщей осадочных пород, подстилаемых эффузивами пермо-триасового возраста, вытянут в меридиональном направлении и имеет размеры 56x13 км. Месторождение многопластовое, коллекторы не выдержаны и по площади месторождения в целом, и по разрезу.
Геологический разрез месторождения вскрыт до глубины 3016 м и сложен мощной толщей осадочных терригенных пород юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возраста.
Разрезы продуктивных отложений являются традиционными для Сургутского нефтегазоносного района. Вместе с тем при послойной пластовой корреляции присутствует некоторая условность, так как некоторые пласты, в особенности группы БС, в составе горизонтов претерпевают значительные изменения. Наличие зон замещения песчаных пород глинами отмечено практически во всех пластах, поэтому большинство залежей литологически экранированные.
Коллекторами пластов являются песчаники и алевролиты, относящиеся к поровому типу коллекторов.
Промышленная нефтеносность на месторождении связана с мезо-кайнозойскими отложениями. Пласты представлены песчаниками, алевролитами и глинами. Песчаники серые, буровато-серые, средне- и мелкозернистые, слабоалевролитистые, по составу аркозовые, в основном однородные с выраженной слоистостью. Цемент песчаников порово-пленочный (хлорит каолинитовый, участками - поровый (карбонатный)). Наибольшее площадное развитие на месторождении имеют залежи пластов ЮС 1-2 и пластов группы 2,3 - БС10, БС11.
Перспективы применения высокоминерализованной воды для закачки и в качестве оторочек для малопроницаемых коллекторов
По результатам измерения значений стабилизированного перепада давления с использованием закона Дарси определяли величины относительного снижения проницаемости в зоне осадка и по длине модели пласта.
Осадкообразующая система на основе силиката натрия отличается от системы, образованной гидроксидом натрия с минерализованной водой , тем, что при взаимодействии силиката натрия с солями щелочноземельных металлов наряду с выпадением осадков гидроксидов кальция и магния происходит образование и выпадение, вследствие снижения рН среды, гелеобразного кремнезема.
Система на основе силиката натрия после контакта с минерализованной водой представляет собой объемную гелеобразную массу, которая в отличие от осадков щелочной системы более медленно оседает под действием сил тяжести. Вместе с тем, закачивание щелочной оторочки по сравнению с силикатной способствует улучшению нефтевытесняющей способности раствора и более значительному уменьшению остаточной нефтенасыщенности породы (почти в 2 раза). Достаточно высокая нефтевытесняющая способность щелочей, несмотря на малоактивную нефть повышенной вязкости- Арланского месторождения, связана с усилением поверхностно-активных свойств высокомолекулярных компонентов нефти (смол 15,6 %, асфальтенов 7,6 %) и существенным изменением смачиваемости нефтенасыщенных пород от гидрофобной к гидрофильной. Это усиливается щелочными свойствами вытесняющего раствора, которые придают нефти большую подвижность. Поэтому для обеспечения нефтевытесняющих свойств и степени снижения 286 относительной проницаемости породы целесообразно в условиях минерализованных вод, повышенной вязкости нефти и умеренной температуры пластов использовать смесь щелочных и силикатных растворов. Так, результаты определения характеристик фильтрации СЩР показывают, что при «доотмыве» остаточной нефти происходит так же, как и при применении силикатного раствора, значительное снижение относительной проницаемости породы (почти в 4 раза) по фильтрующей воде. В данном случае, силикат способствует «связыванию» отдельных частиц осадка гидроокисей и их укрупнению [135]. При использовании незначительных добавок полимерного флокулянта ко всем щелочным растворам разветвленные макромолекулярные цепи полимера способствуют образованию различных «сшитых» структур и отмеченному выше значительному укрупнению осадков и сильному снижению относительной проницаемости пород по сравнению с водой. Этому способствуют взаимодействие и сорбция таких осадков терригенными песчаниками, содержащими значительное количество глинистого цемента (до 10 %). Несмотря на общее снижение проницаемости породы, закачивание щелочных осадкообразующих реагентов, по сравнению с промысловой водой, приводит к неоднозначному изменению относительной проницаемости модели пласта и остаточной нефтенасыщенности. Оторочки щелочи слабее влияют на уменьшение проницаемости пород, чем оторочки силикатного раствора, ввиду мелкой дисперсности образующихся осадков гидроокисей кальция и магния, которые соизмеримы с порами, выносятся фильтрующимся потоком воды, что не приводит к значительному уменьшению проницаемости пород. При использовании же силиката его разветвленные молекулярные цепи с щелочно-земельными катионами солей образуют различные стабильные 287 структуры объемных осадков, которые активно взаимодействуют с нефтенасыщенной породой, и что приводит к значительному снижению ее проницаемости (в 4 раза). Кроме того, образующийся при взаимодействии с пластовой водой силикат кальция, являясь по природе коллоидным соединением, в большей степени снижает проницаемость пород. Иной характер снижения проницаемости водопроводящих каналов пласта наблюдается при температурах до 80 С и выше, характерных для полимиктовых песчаников Западной Сибири. Обобщенные результаты исследований по определению характеристик фильтрации различными щелочными осадкообразующими системами при остаточной нефтенасыщенности пород показывают, что, несмотря на общую практическую неизменность остаточной нефтенасыщенности пород, закачивание осадкообразующих реагентов из щелочных соединений, по сравнению с промысловой, водой, приводит к неоднозначному изменению фазовой проницаемости пород. При отсутствии прироста коэффициентов нефтевытеснения, закачивание оторочек щелочей практически не снижает проницаемость из-за низкой агрегативной устойчивости образующихся осадков при .высокой температуре, разрушения, размыва и выноса их из породы. Исследование агрегатного состояния продуктов взаимодействия щелочей и хлористого кальция (магния) показывает, - что в - - изученных - условиях—происходит перекристаллизация образующихся мелкодисперсных взвесей гидроокисей, соизмеримых с размерами пор породы. Другим фактором, восстанавливающим проницаемость породы для воды, фильтрующейся за оторочкой таких осадкообразующих систем, является подавление набухаемости глинистых частиц под действием растворов хлористого кальция, закачиваемого для образования осадков вслед 288 за оторочкой щелочного раствора. Так, петрографический анализ образцов полимиктовых песчаников, использованных в опытах, показывает, что в них содержится значительное количество (до 8-10 %) глинистого цемента в виде различных структур. Использование в этом случае даже сильных структурообразователей образующихся осадков. — ПАА, обладающих высокими флоккулирующими свойствами в обычных условиях применения, не способствует существенному снижению проницаемости пород в данных условиях. Последнее может быть связано также и с термодеструкцией нефлокулированного ПАА. В этих условиях закачивание оторочек СЩР в модель пласта также незначительно снижает проницаемость породы (лишь в 2,2 раза), с восстановлением ее практически до первоначального значения при последующей фильтрации воды. Это связано с отмеченной выше низкой агрегативной устойчивостью образующихся структур в таких условиях за счет перекристаллизации и коллоидной природы смеси мелкодисперсных взвесей гидроокисей и силиката кальция, которые выносятся фильтрующимся потоком воды.
