Введение к работе
з Актуальность проблемы
Корректная интерпретация данных гидродинамических исследований скважин (ГДИС) является обязательным условием успешности управления разработкой месторождений, позволяющая проводить оценку не только фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) продуктивных пластов, но и успешность таких мероприятий по интенсификации добычи нефти как гидроразрыв пласта (ГРП) и бурение горизонтальных стволов скважин.
Сегодня все большее количество гидродинамических исследований проводятся на наклонно-направленных скважинах с гидроразрывом пласта и на горизонтальных скважинах, расположенных на месторождениях с низкими фильтрационно-емкостными свойствами продуктивных пластов, имеющих обширную зону газо-нефтяного контакта (ГНК), на месторождениях высоковязкой нефти, а также на месторождениях, продуктивные коллектора которых осложнены непроницаемыми границами (разломами). С одной стороны, низкие значения пьезопроводности в данных условиях приводят к существенному увеличению требуемого периода времени исследований скважин. С другой стороны, применение гидроразрыва пласта и скважин с горизонтальным окончанием ствола существенно отодвигают во времени регистрацию позднего псевдорадиального режима, при котором радиус зоны сжимаемости (исследования) выходит на радиальную геометрию распространения вокруг скважины. Совместное присутствие двух указанных условий зачастую приводит к невозможности регистрации позднего псевдорадиального режима фильтрации за приемлемый период времени. Также существует проблема скрытия радиального режима фильтрации под влиянием близкорасположенных как непроницаемых границ, так и границ постоянного давления к горизонтальным скважинам и трещинам гидроразрыва пласта, не позволяющим провести объективную интерпретацию данных гидродинамических исследований скважин.
При классическом подходе к интерпретации в условиях отсутствия позднего псевдорадиального режима фильтрации интерпретация проводится
4 путем предположения значения проницаемости пласта, занесения данных по длинам горизонтального участка скважины и трещины гидроразрыва пласта согласно проектных величин, и последующей адаптации зарегистрированного участка динамики изменения давления. Как результат, это может привести к занижению реальной проницаемости пласта и переоценке эффективных длин трещин ГРП и горизонтальных участков скважин.
Поэтому задача интерпретация данных гидродинамических исследований скважин в условиях невозможности регистрации позднего псевдорадиального режима фильтрации является на сегодня актуальной задачей и требует разработки дополнительных методов количественной интерпретации гидродинамических исследований скважин на дорадиальных (ранних) режимах фильтрации.
Цель работы
Повышение эффективности эксплуатации наклонно-направленных нефтяных скважин с гидроразрывом пласта и скважин с горизонтальным окончанием ствола путем уточнения фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов с помощью разработки методов интерпретации результатов гидродинамических исследований в условиях отсутствия позднего псевдорадиального режима фильтрации, а также посредством оптимизации расстановки скважин в системе разработки.
Основные задачи исследования
1. Анализ традиционных методов гидродинамических исследований
нефтяных скважин и определение недостатков применительно к условиям
отсутствия псевдорадиального режима фильтрации.
-
Выявление зависимости дебита жидкости на установившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола от эффективной длины линейного стока с использованием коэффициентов потерь давлений на различных геометрических режимах фильтрации.
-
Вывод формул притока жидкости на неустановившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием
5 ствола с использованием эффективной длины линейного стока и функций эквивалентных площадей исследования.
-
Разработка методов интерпретации данных гидродинамических исследований нефтяных скважин на основе полученных формул притока жидкости на неустановившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола.
-
Промысловая апробация разработанных методов на результатах гидродинамических исследований скважин, не зафиксировавших поздний псевдорадиальный режим фильтрации, и сравнение с результатами классического подхода к анализу данных.
Объект и предмет исследования
Объектом исследования являются коллектора месторождений с низкими фильтрационно-емкостными свойствами, месторождения высоковязкой нефти, а также месторождения, коллектора которых осложнены непроницаемыми разломами, Западной и Восточной Сибири, предметом -методы интерпретации данных гидродинамических исследований трещин гидроразрыва пласта и горизонтальных скважин на дорадиальных режимах фильтрации.
Научная новизна выполненной работы
-
Разработаны новые методы интерпретации данных гидродинамических исследований трещин гидроразрыва пласта и скважин с горизонтальным окончанием ствола, отличающиеся от существующих возможностью проведения количественной интерпретации в условиях отсутствия динамики давления псевдорадиального режима фильтрации.
-
Получены формулы притока жидкости на неустановившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола, отличающиеся от существующих тем, что впервые использованы функции эквивалентных площадей исследования, позволяющих отделить фильтрационно-емкостную составляющую, от геометрической составляющей фильтрации.
6 3. Получены формулы притока жидкости на установившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола, отличающиеся от существующих тем, что используются коэффициенты потерь давлений на ранних геометрических режимах фильтрации.
Практическая ценность и реализация работы
Разработанные методы интерпретации данных гидродинамических исследований трещин гидроразрыва пласта и нефтяных скважинах с горизонтальным окончанием ствола были использованы при анализе скважинных данных по следующим месторождениям: Косухинское, Северо-Тямкинское, Тямкинское (Тюменская область); Верхнечонское (Иркутская область); Русское (Ямало-Ненецкий автономный округ); Сузунское, Куюмбинское (Красноярский край). В результате были уточнены фильтрационные свойства пластов, ряд исследований был переведен в разряд подлежащих объективной интерпретации, и как результат, было произведено существенное уточнение геолого-гидродинамических моделей залежей.
Представляемые методы интерпретации данных гидродинамических исследований были автоматизированы в специальном программном продукте и внедрены в использование среди специалистов соответствующего профиля в ООО «Тюменский Нефтяной Научный Центр».
Полученные в работе результаты в части стационарного притока к трещинам гидроразрыва пласта и скважинам с горизонтальным окончанием ствола были использованы при проектировании разработки скважинами с горизонтальным окончанием ствола по следующим месторождениям: Радонежское, Протозановское, Южно-Петьегское и Усть-Тегусское в Уватском районе Тюменской области. Результаты представлены в следующих проектных документах: «Технологическая схема опытно-промышленных работ Радонежского месторождения», 2010; «Технологическая схема опытно-промышленных работ Протозановского месторождения», 2011; «Проект пробной эксплуатации Южно-Петьегского месторождения», 2011; «Технологическая схема разработки Усть-Тегусского нефтяного месторождения», 2011; «Технико-экономическое обоснование
7 разработки системой скважин с горизонтальным окончанием ствола в условиях начальной стадии изученности новых месторождений Увага», ТНК-ВР, 2012 г.
Основные защищаемые положения
-
Методы количественной интерпретации данных гидродинамических исследований трещин гидроразрыва пласта и скважин с горизонтальным окончанием ствола в условиях отсутствия динамики давления, отвечающей позднему псевдорадиальному режиму фильтрации.
-
Формулы притока жидкости на неустановившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола на дорадиальных режимах фильтрации с использованием функций эквивалентных площадей исследования.
-
Зависимость дебита жидкости на установившемся режиме к трещине гидроразрыва пласта и к скважине с горизонтальным окончанием ствола от эффективной длины линейного стока с использованием коэффициентов потерь давлений на различных геометрических режимах фильтрации.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Выбранная область исследования соответствует паспорту специальности 25.00.17 - «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», а именно 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 результатов работы
Результаты исследований докладывались и обсуждались на:
- IV и V научно-практических конференциях «Современные технологии
для ТЭК Западной Сибири» (г. Тюмень 2010, 2011);
- IV и V региональных и VIII корпоративной научно-практических
конференциях молодых специалистов компании ТНК-ВР (г. Тюмень 2010,
2011 иг. Москва2011);
- SPE форуме «Будущее управления разработкой месторождений»
(Франция, г. Париж, 2010);
- 10 и 11 Международной научно-практической конференции
«Мониторинг разработки нефтяных и газовых месторождений: Разведка и
добыча» (Томск, ЗАО Сиам, 2011 и 2012);
SPE конференции по тяжелым нефтям (SPE Heavy Oil conference, Канада, г. Калгари, 2012);
семинаре кафедры «Разработка и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений», ТюмГНГУ (2011).
Публикации
Основные положения работы опубликованы в 9 печатных работах, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, содержит 120 страниц, в том числе 36 рисунков и 2 таблицы. Список литературы включает 77 наименований.
