Введение к работе
Актуальность темы
Опыт применения методов увеличения нефтеотдачи показывает, что основным фактором, определяющим эффективность проводимых работ, является правильный выбор конкретной технологии для определенных геолого-физических условий пласта и стадии разработки. Особенно актуальна проблема эффективного применения технологий в условиях сложного геологического строения и низкой продуктивности карбонатных залежей Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (Башкортостан и восточная часть Татарстана). В пределах региона наиболее широко распространены три основные категории запасов нефти в карбонатных коллекторах: в пластовых, массивных залежах нефти и в залежах, содержащих высоковязкую нефть.
В проектно-технологической документации заложены
стратегические направления применения методов увеличения нефтеотдачи. Однако, необходимо разработать тактические приёмы и определить оптимальное время их применения, позволяющие избежать резких скачков в динамике основных показателей разработки. Для этого необходимо на этапе гидродинамического моделирования локализовать по временным интервалам зоны, где намечается снижение эффективности вытеснения нефти. При оперативном регулировании разработки, имея наиболее полную информацию о геологическом строении месторождения и уровне выработки запасов, актуально комплексное обоснование наиболее эффективных технологий управления базовым агентом воздействия.
Цель работы
Повышение эффективности базовых методов нефтеизвлечения на залежах нефти в карбонатных коллекторах с помощью комплекса технологий регулирования и управления воздействием.
Основные задачи исследования
-
Выделение основных категорий и типов трудноизвлекаемых и остаточных запасов нефти в карбонатных коллекторах на территории Башкортостана и восточной части Татарстана. Дифференцированный анализ структуры запасов нефти и особенностей их выработки.
-
Обоснование перспективных направлений и способов вовлечения остаточных и трудноизвлекаемых запасов нефти в разработку.
-
Исследование фильтрационных и реологических характеристик обратных эмульсий, применяемых для выравнивания фронта вытеснения нефти водой в порово-трещиноватых коллекторах и селективной водо- и газоизоляции.
-
Математическое моделирование эмульсионного воздействия на пласт и определение его оптимальных технологических параметров.
5. Экспериментальные исследования вытеснения нефти из
карбонатных коллекторов при противоточной термокапиллярной
пропитке.
Методы исследования
Поставленные задачи решались на основании детального геолого-промыслового анализа, обобщения опыта разработки и оценки степени выработки запасов нефти в карбонатных коллекторах с использованием современных методов обработки информации, геологического, физического и газогидродинамического моделирования.
Научная новизна
-
Выделены основные типы трудноизвлекаемых и остаточных запасов нефти для пластовых, массивных (рифогенных) залежей в карбонатных коллекторах, и залежей высоковязких нефтей в пределах Башкортостана и восточной части Татарстана. Выполнено обоснование наиболее эффективных технологий управления базовым воздействием для каждого типа запасов нефти.
-
Разработан новый эмульсионный состав на основе маловязкой малосмолистой нефти для выравнивания фронта вытеснения нефти водой и селективной водо- и газоизоляции, исследованы его фильтрационные и реологические характеристики. Выполнено математическое моделирование эмульсионного воздействия на пласт и установлены оптимальные параметры технологических характеристик процесса.
-
Экспериментально исследован процесс и продемонстрирована интенсификация вытеснения нефти в процессе противоточной термокапиллярной пропитки.
4. Разработан способ обработки карбонатных и
карбонатосодержащих пластов гелеобразующим кислотным составом для
регулирования эффективности вытеснения нефти газом и водой.
Основные защищаемые положения
1. Структура трудноизвлекаемых и остаточных запасов нефти в
карбонатных коллекторах Башкортостана и восточной части Татарстана,
перспективные направления вовлечения их в разработку.
-
Новый эмульсионный состав на основе маловязкой малосмолистой нефти для выравнивания фронта вытеснения нефти водой и селективной водо- и газоизоляции. Результаты математического моделирования эмульсионного воздействия на пласт и оптимальные технологические параметры процесса.
-
Результаты экспериментального изучения вытеснения нефти при противоточной термокапиллярной пропитке.
-
Способ обработки карбонатных и карбонатосодержащих пластов гелеобразующим кислотным составом для регулирования эффективности вытеснения нефти газом и водой.
Достоверность результатов исследований
Достоверность результатов исследований достигается корректной постановкой задач, применением современных методов обработки исходной геолого-промысловой информации, проведением теоретических, численных и экспериментальных исследований, сходимостью результатов расчётных показателей с имеющимися фактическими промысловыми данными.
Практическая значимость работы
Результаты теоретических и экспериментальных исследований, разработанные модели и способы обработки использовались при составлении программы ОПР на Ново-Елховском месторождении и вошли в "Дополнение к проекту доразработки Тереклинского нефтяного месторождения", "Технологическую схему разработки Степноозёрского месторождения" и "Технологическую схему разработки Мухарметовского месторождения". По результатам исследований получено положительное решение о выдаче патента на изобретение "Способы обработки карбонатных и карбонатосодержащих пластов".
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 54-й, 55-й, 56-й, 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2003, 2004, 2005, 2007), П-й, IV-й Всероссийской научно-практической конференции «Нефтегазовые и химические технологии» (Самара, 2003,
2007), Международной научно-практической конференции «Ашировские чтения» (Самара, 2004), 59-й Межвузовской студенческой научной конференции (Москва, 2005), Всероссийской конференции-конкурсе среди студентов выпускного курса (Санкт-Петербург, 2006) Международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и природных битумов» (Казань, 2007) Научном семинаре стипендиатов программы «Михаил Ломоносов» 2007/08 года (Москва, 2008), Международной конференции Российской научной школы Инноватика-2008 (Москва, 2008), VI, VII, VIII Конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2005, 2007, 2009), 16-м Европейском Симпозиуме по повышению нефтеотдачи пластов (Европейская Ассоциация Геологов и Инженеров, EAGE) (Cambridge, UK, 2011), семинарах кафедры геологии и разведки НГМ УГНТУ, НИИнефтеотдачи АН РБ, ЦХМН и ИНТНМ АН РБ (2006-2011 гг).
Публикация результатов и личный вклад автора
По теме диссертации опубликовано 14 научных статей, в том числе 4, входящие в перечень ВАК РФ, 9 тезисов докладов, получено положительное решение на выдачу патента РФ, 8 статей и 2 тезиса докладов опубликованы без соавторов. В проведённых исследованиях автору принадлежат постановка задач, участие в аналитических, теоретических и лабораторных экспериментах, обобщение полученных результатов, научных выводов и рекомендаций.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н. профессору В.Е.Андрееву, профессорам д.ф.-м.н К.М.Фёдорову, д.г.-м.н А.В.Сидневу, д.х.н. В.Н.Хлебникову, к.т.н. С.А.Блинову за помощь в формировании направлений научных исследований и их проведении, а также коллективу кафедры геологии и разведки НГМ УГНТУ и Института нефтегазовых технологий и новых материалов за помощь при подготовке диссертационной работы.
Структура и объём работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников, включающего 108 наименований. Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержащего 55 рисунков и 18 таблиц.
