Содержание к диссертации
С.
ВВЕДЕНИЕ 5
О СОСТОЯНИИ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА 9 ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И УТОЧНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 18 МНОГОПЛАСТОВОГО ОБЪЕКТА В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
Существующие представления о геологическом строении изучаемого 18 объекта на примере данных площадей Ромашкинского месторождения
Методика выделения гипсов и загипсованных пород в геологическом 24 разрезе
Постановка задачи исследования 24
Методика выделения пород-коллекторов по данным ГИС 26
Ревизия и методы пополнения базы геофизических и гидродинамических исследований скважин 36
Совершенствование изучения геологической модели с помощью автоматизированных корреляционных разрезов 42
Уточнение геологической модели многопластового объекта путем 52 выделения литологических окон
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК ПОСТРОЕНИЯ КАРТ 66
ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА
О применении метода фиктивных скважин 66
Повышение достоверности определения остаточных нефтенасыщенных 70 толщин при помощи построения карт с неполной информацией по скважинам
3.3. О модернизации построения карт структуры и начальной
75 нефтенасыщенности при недостаточной информативности
3.3.1.Построение структурной карты горизонта Діу по упрощенному методу
79 схождения
3.3.2.Построение структурной карты горизонта Д[у по обобщенному методу
79 схождения
3.3.3.Построение структурной карты горизонта Ду с использованием
79 уравнения зависимости между кровлями горизонтов Ді и Д[у
З.ЗАПостроение структурной карты горизонта Діу по корреляционным
разрезам 83
3.3.5.Прогнозирование нефтеносности по данным вышележащих объектов 83
3.4. Оценка текущих нефтепасыщенных толщин по обводненности продукции 87
3.4.1.Построение карт текущих нефтепасыщенных толщин методом баланса 88
3.4.2.Распределение текущих нефтенасыщенных толщин по пластам 89
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОРИСТОСТИ И ПРОНИЦАЕМОСТИ
ВО ВРЕМЕНИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В РАСЧЕТАХ
ЗАПАСОВ 92
4.1. Постановка задачи исследования и методика расчета текущих балансовых
92 и извлекаемых запасов нефти
4.2. Статистический метод исследования изменения пористости по ГИС и
ГДИС от техногенного воздействия
4.2.1.Теоретические предпосылки 96
4.2.2.Формироваиие исходных данных 99
4.2,3.Метод ранжирования данных 100
Анализ изменения зависимости пористости по ГИС и ГДИС во времени 105
Группирование выборки методом главных компонент 110
Анализ изменения во времени зависимости пористости по ГИС и ГДИС
при различных пластовых и забойных давлениях по промысловым данным 115
4.2.7.Анализ изменения пористости по ГИС по времени эксплуатации
основных скважин и скважин- дублеров (Миннибаевская площадь)
4.3 Методика расчета трещинной проницаемости для карбонатных 123 коллекторов
4.3,1.Теоретические предпосылки 123
4.3.2.Методические предпосылки 126
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ ПЛАСТА И ФЛЮИДОВ ОТ ТЕХНОГЕННОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ 128
Изменение физико-химических свойств нефти 128
Изменение содержания серы в добываемой продукции 130
Изменение компонентного состава попутно добываемой с нефтью воды 133
5.4. Исследование состояния порового пространства путем отбора керна и
твердой фазы из продукции скважин 135
6. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НЕФТИ И ВОДЫ ПО ОБЪЕКТАМ РАЗРАБОТКИ 141
6.1. Распределение закачиваемой воды по объектам разработки 141
6.2. Анализ зависимостей распределения добычи нефти и закачки воды и
постановка задачи исследования 141
6.3. Выделение зон слияния и взаимодействия пластов по данным их
формирования 144
6.4. Методика распределения добычи нефти по объектам без учета зон слияния
и малой перемычки 152
6.5. Методика расчета межпластовых перетоков с учетом взаимодействия
пластов в зонах слияния 157
6.6. Численное моделирование процессов фильтрации в многопластовых
системах коллекторов, имеющих зоны слияния 164
7. ОБОБЩЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА
ПРИМЕРЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАВЕЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 182
7.1. Методика анализа и подготовки исходной базы для составления ГТМ 182
7.2. Построение цифровой геологической модели башкирского яруса
Тавельского месторождения 182
7.3. Обоснование предельных толщин, минимальных начальных дебитов по
нефти и начальных извлекаемых запасов нефти для размещения скважин и
сроков выработки извлекаемых запасов нефти 210
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 220
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 222
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
Актуальность темы. Проблемы эффективного извлечения остаточной нефти все в большей степени связаны с корректностью и повышением достоверности построения многопластовой геологической модели. Существующая информация о состоянии объекта, накапливаемая в процессе эксплуатации месторождения (более 30-50 лет), претерпевала за это время разные уровни достоверности и различные методы ее получения. Наиболее значительным в этом процессе следует подчеркнуть несовпадение для сопоставимых режимов данных о дебитах, пластовых и забойных давлениях и данных о характеристиках пластовых флюидов, коллекторов (гидропроводность, пористость, проницаемость, начальная нефтенасыщенность, кривые фазовых проницаемостей) во времени. Такое положение привело к тому, что постоянно действующие модели и разнообразные методы решения инженерных задач на поздней стадии разработки не обеспечены требуемой качественной информацией о состоянии месторождения на рассматриваемый период. В результате этого геологическая модель месторождения, построенная по имеющимся данным и являющаяся основой всех будущих расчетов по пласту, может давать значительные отклонения от реальных характеристик объекта. Проблема усугубляется и тем, что существующие методики распределения добычи нефти и закачки воды по объектам разработки в большинстве случаев использующиеся по величине гидропроводности не учитывают взаимодействие объектов в многопластовых месторождениях в частности в линзах, зонах слияния, литологических окнах. Это зачастую вносит ошибки в определении степени выработапности объектов, эксплуатируемых единым фильтром.
Необходимо отметить, что за счет накопления различных признаков внешнего техногенного воздействия на пласт от закачиваемой воды, охлаждения пластов, биозаражения, внедрения различных технологий физико-химических методов вытеснения нефти на базе растворов химреагентов, технологий обработки призабойных зон (ОПЗ), водоизоляционных работ (ВИР), методов увеличения нефтеотдачи (МУН), введения ингибиторов коррозии и деэмульгаторов, произошло нарушение природного равновесия в пластовой системе, что привело к существенным изменениям в свойствах пластовой нефти, газа, воды и коллектора. Надо сказать, что изменения довольно значительны и носят в основном негативный характер, что снизило эффективность показателей разработки нефтяных месторождений на поздней стадии. Поэтому исследование причин изменения характеристик пласта во времени и повышение достоверности построения
геологической модели с расчетом остаточных балансовых и извлекаемых запасов для оптимизации отбора нефти в последующие периоды является крайне актуальным.
Цель работы заключается в разработке геотехнологических основ повышения эффективности выработки остаточных запасов нефти путем уточнения методик построения геологической и гидродинамической модели нефтяной залежи и формирования ГТМ на базе расширения и повышения достоверности характеристик объекта.
Основные задач» исследования:
Провести анализ основных закономерностей изучения геологического разреза и дать оценку достоверности базы ГИС и ГДИС, построения корреляционных разрезов и выявить недостатки их получения.
Усовершенствовать методики построения геологической модели м по гоп ластово го месторождения с учетом оценки информативности и разрешающей способности методов ГИС при выделении пород коллекторов.
Исследовать и разработать усовершенствованные методики распределения добычи нефти и закачки воды по объектам разработки с учетом зон слияния и взаимодействия пластов.
Провести ревизию и усовершенствовать методики качественной и количественной оценки влияния техногенных воздействий на пласт и пластовые флюиды и использовать их при определении остаточных балансовых и извлекаемых запасов нефти для формирования эффективных геолого-технических мероприятий повышающих текущий коэффициент нефтеотдачи.
Привести пример использования разработанных рекомендаций при составлении комплексных геолого-технических мероприятий для многопластовой залежи.
Методы решения поставленных задач.
Решение поставленных задач осуществлялось путем теоретических исследований и результатов обработки статистической информации, характеризующие нефтяной объект. Для изучения и анализа использовались данные измерений ГИС и ГДИС, статистические данные, характеризующие объект, результаты экспериментальных исследований на скважинах, химических анализов пород из продукции скважии с созданием новых методик обработки и анализа статистической информации. При этом широко применялись методы математического моделирования пластовых систем, математической статистики с применением теории нечетких множеств, теории адаптации и обучения.
7 Научная новизна.
Установлены степень информативности измерений ГИС (ГК, НГК, ИК, ПС, ДС) и их взаимосвязь с применением метода нечетких множеств для определения и выделения в геологических разрезах гипса и загипсованных пород-коллекторов.
Разработана методика построения и анализа корреляционных разрезов путем введения способа ближайших, крайних и окружающих скважин, широтных и меридиональных разрезов.
Исследован и создан метод определения уточненных границ площади дренируемого объекта и нефтенасыщениых толщин путем введения фиктивных скважин с неравномерной сеткой и фильтрационно-емкостными характеристиками коллекторов в базе данных объекта.
Исследована и разработана методика статистической оценки изменения во времени значений пористости и проницаемости путем сопоставления во времени измерений по данным ГИС и ГДИС в процессе разработки нефтяной залежи для уточнения и расчета текущих балансовых и извлекаемых запасов в карбонатных и терригенпых коллекторах.
Разработана методика определения трещинной проницаемости карбонатных коллекторов по значениям глубины проникновения бурового раствора, определяемой путем сопоставления измерений по данным ГИС (ГК, НГК, ДС, КС, ИК, БК, ПС) для трещи но вато-поровых и порово-трещиноватых пород.
Исследована и разработана методика расчета межпластовых перетоков и распределения пластовых флюидов по объектам разработки совмещением полей давления, эффективных толщин, проницаемости, гидро проводи ости во времени с учетом их взаимосвязи в зонах слияния.
Предложена обобщенная методика реализации разработанных рекомендаций на реальной залежи (Тавельское месторождение) с примером формирования исходной базы данных объекта с расчетом технологических показателей и формированием ГТМ для внедрения.
Основные защищаемые положении
Методика построения корреляционных разрезов с использованием способа ближайших, крайних и окружающих скважин, широтных и меридиональных разрезов.
Методика исследования изменения пористости и проницаемости во времени в процессе разработки нефтяной залежи по данным ГИС и ГДИС.
Методика определения трещинной проницаемости карбонатных коллекторов по данным комплекса измерений ГИС.
Методика расчета межпластовых перетоков и распределения по объектам разработки пластовых флюидов в многопластовых коллекторах с учетом зон слияния и взаимодействия пластов.
Методика формирования комплексных ГТМ для нефтяной залежи, сложенной карбонатными коллекторами, с уточнением границ площади дренируемого объекта, геологического разреза, начальных нефтенасыщенпых толщин и остаточных извлекаемых запасов.
Достоверность полученных результатов
Достоверность полученных результатов достигалась путем анализа результатов обработки статистической информации высокой представительности, путем применения современных методов математического моделирования и численного исследования на ПЭВМ и апробации результатов на промысловых объектах.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработанные методики и рекомендации реализованы в следующих проектах и документах:
Разработать комплексные геолого-технические мероприятия по совершенствованию системы заводнения Азнакаевской площади (Договор с ОАО «Татнефть» №Д-140 от 01.01.2000 г.).
Разработать комплексную программу оптимизации заводнения с технологиями повышения нефтеотдачи пластов по горизонтам Д, Дц, Дш, Діу, Cibb Абдрахмановской площади (Договор с ОАО «Татнефть» №Д-2-2000 от 01.06.2000 г.).
Разработать комплексную программу оптимизации заводнения с технологиями повышения нефтеотдачи пластов по Чишминской и Восточно-Сулеевской площадям (Договор с ОАО «Татнефть» №Д-872/02 от 01.03.2002 г.).
Разработать комплексные геолого-технические мероприятия по совершенствованию системы заводнения для Тавельского месторождения (Договор с ЗАО «Кара Алтын» №Д-55/02 от 01.06.2002 г.).
В результате реализации рекомендаций автора получен экономический эффект в сумме 38,24 млн. рублей.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены на заседаниях Ученого Совета «ТатНИПИнефть» (г. Бугульма, 1998-2004 гг.), Технико-экономического Совета ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 1999-2004 гг.), па Научно-технических Советах НГДУ
«Лениногорскнефтъ», «Иркеннефть», «Джалильнефть», «Альметьевпефть» ОАО «Татнефть» (1999-2004 гг.), НГДУ «Уфаиефть» и «Арланнефть» АНК «Башнефть» (2003-
2004 гг.), НК «Лукойл» (г. Москва, 2005 г.), ТНК «Нягапь» (г. Нягань, 2004 г.), в
Территориальной комиссии по разработке нефтяных месторождений (г. Казань, 2003-2004
гг,), на Международном симпозиуме VI конгресса нефтепромышленников России (г. Уфа,
2005 г.).
Публикации.
Результаты исследований опубликованы в 45 печатных работах, в том числе в двух монографиях, в 35 статьях, в двух патентах РФ на изобретение, в 6 руководящих документах и методиках, а также в 17 отчетах МИР, выполненных для ОАО «Татнефть», НК «Лукойл-Пермь», ЗАО «Нефтеконсорциум» (г. Альметьевск, Республика Татарстан).
Структура и объем работ.
Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций, списка литературы из 186 наименований. Работа изложена на 236 страницах, в том числе содержит 29 таблицД 15 рисунков.
Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенных в диссертацию состоял в постановке задачи, обобщении результатов, развитии теории, формирования научного направления, активном участии в экспериментальных работах и формировании базы данных объектов, непосредственном участии в опытно-промышленных испытаниях.
Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту Хисамутдинову Н.И., а также работникам НПО «Нефтегазтехнология», к.ф.-м.н. Владимирову И.В., к.т.н. Буторипу О.И., к.ф.-м.н. Казаковой Т.Г., ведущим специалистам нефтяной отрасли д.г.-м.н, Хайрединову Н.Ш., д.т.н. Котеневу ЮЛ., д.т.и, Фазлыеву Р.Т. и д.т.н. Тронову В.П., неоднократные консультации и обмены мнениями с которыми способствовали формированию диссертации.
