Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-промысловое моделирование слоисто-неоднородных объектов на примере пласта (AB1(1+2) Самотлорского месторождения

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Геолого-промысловое моделирование слоисто-неоднородных объектов на примере пласта (AB1(1+2) Самотлорского месторождения"

Государственная академия нефти и газа им. IL Ы. Губюгна

.. ОД

на правах рукописи

Лим Едена !Срьезна

Геолога-промысловое моделирование слоисто-неоднородных объектов на примере пласта АЕ1(1+2) Самстлсрсгаго месторождения

Специальность 04.00.17 -

"Геология, поиски и разведка нефтяных и гззсзых месторождений"

Азтореферзт диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-микералогических наук

Уоскза 1935 г.

Работа выполнена в Государственной академии нефти и газа им. И. М. Губкина.

Научный руководитель: профессор,доктор геслого-минералогическкх наук, заслуженный работник нефтяной и газовой промышленности РФ Чоловскнй И. Е Официальные оппоненты; доктор геолого-минералогических наук Нзбрев И. П.; кандидат геодого-минэрало-гических наук Карпушин Е 3. Ведущее предприятие: Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт _ (ЗКХ&ефть) им. акад. А. Е Крылова

Запета диссертации состоится " С " 1995 г.

в ¡5 ч. в ауд. $5Я на заседании специализированного Совета Д С53. 27. 06 при ГАНГ км. И. М. Губкина по адресу: 117917, г.Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 55.

С диссертацией монно познакомиться в библиотеке ГАНГ им. Я У, Губкина.

Автореферат разослан " <• ^¿¿¿1<% 1995г.

Учёный секретарь специализированного Совета,

Оз&я Х4?АХ:Г?>;стхнл дца?:.-*.

Актуаднсста та'".; ксслздовает* В амлдзиз годы состояние скръезой база зефтяной вроиязэгн-ностк значительно изменилось. Почти всо основные залэет о проста -геологическим строэнкзн уха зырабогааы иди находятся на последних стадиях разработки. Пзязилзсъ потребность ввода з разработку., па-лажа с весьма сло.чиым геологическим строением, принятия мэр по обеспечению максимальной нефтеотдачи по залежзм* находятся в поздней стадии разработки. При этом всё более усложнился условия извлечения нефти из продуктивных пластов. "

•Это зыдзигает новые, повышенные требовали к.проектирования разработки тшсп залежй, так как традиционные подходы не всегда оказывается достаточно эффективными для весьма сломньа геологических условий залегания УБ з нодрах.

В частности, при проектировании разработки эалоизй нефти все более гирога стали приюнятьоя трёхмэрнш магештическаэ ..модели фць грации, более полю воссоздашаз процессы, протекал?® з реальных пластах прл их разработке.

3 то хз время, создание таких трёхмерных математических моделей прздог:*ает, гак правило, выполняться на традиционных двухмерных геодого-прошеловых моделях, зачастую даюздос весьма схематическое представление о внутреннем строении эксплуатационных объектов без должной его детализации.

3 результате наметился разрьез между графической геологической основой, выполненной в двухмерном измерении, и математическим моделированием з трехмерном измерении. Поэтому встала задача совершенствования методов геолого-промыслового моделирования прод'лсгизягсс пластов с целью наиболее полного -ркблга'зния :< требованиям трехмерного математического кдедаг-лашг.

Исследования выполнены на примере пласта.. /31(1+2). Самот-лсрского-.месторождения. Этот объект, открытый в 19£5 году и содержаний более.. 1 млрд.т балансовых запасов нефти,- до сих.пор в промышленную разработку не вводился иэ-ва того,, что .не было-адекватной геолого-промысловой модели, и имеющгеся представления -о его строении не давали оснований предложить эффективные. -способы его разработки.

-Е качестве полигона для исследований был взят. опытный участок размером 4x4 км в пределах деятельности КГДУ "Приобьг нефть". ■

- - Основанием.для постановки исследований послужила необходимость найти аффективную технологию разработки этого весьма своеобразно построенного природного объекта - пласта АВ1(1+2) "рябчик". Обусловлено это неэффективностью в подобных слозсшх геологических условиях применения традиционного заводнения.

Создание аффективной технологии разработки такого сложного объекта невозможно без детального изучения геологического строения коллектора с построением адекватной объемной геолог.с-про-мысловой модели и математического моделирования процесса его разработки.на современных Э2£

Однако геолого-промысловое моделирование многослойного объекта АВ1(1+2) "рябчик" с помощью традиционных карт для целей трехмерного математического моделирования оказалось не очень эффективным.

Потребовалась специфическая нестандартная геологическая основа, стралахтая гее особенности геологических неоднородностей объекта, обеспечивающая объемность модели и эффективность ври переводе в трёхмерную математическую модель. •

цель диссертационной работы состояла в совершенствовании ме-

- з -

тодики геолого-промыслового трёхмерного моделирования, слоисто -неоднородных объектов для создания об^ыных математических моде- лей для обоснования систем их разработки а определения технологических показателей проектируемого процесса нефгеизвлечеяия. 'Основными задачам исследований являлись:

- разработка методики детальной послойной геометризации слоисто -неоднородных объектов, з£фэктизной Для перевода в трёхмерную математическую модель;

- создана? за её основе гелого-промысловой модели плзста ЛВ1(1+2) "рябчик" Самотлорского месторождения в предэлзх опытного участка;

- выработка предложений по обоснованию рациональной системы разработки объекта АВ1(1+2) "рябчик" Самотлорского месторождения.

Методы решения поставленных задач. Поставленные задачи решались на основе анализа традиционных катодов геометризации залзжа, ЯВЛЯЕМСЯ основой статического геолого-промьслогого шделироза-яга с цельп их совергенстнозазиа, практическая реализация прэд££-•гаемах методических решений - путём обобаэния я систематизация первичного "геолого-промыслоБОго материзла по реальному объекту исследований.

.Научная яодизкз_работы заключается з слздуггам:

- предлагается новый комплекс графичесгеэй формы отображения изменчивости свойств слоисто-неоднородного объекта по объёму залежи, состояний из схем детальной многослойной корреляции, я послой-

. кых профильных карт;

- кз ссно^э детальной многослойной ксрое.Еяцш и послойных про-флльшс гарт построена адресная статическая гволзго-прда&злазан модель хоста АВ1(1+2) "рябчик" Сзшглорского местороздкяия в прэдзлзх оеугнсгэ нае?ка, -зффэкггано прзоСразузмаа в п&елгряу»

- на основании .созданной геолого-прошсловой модели показана возможность эффективного ввода в разработку объекта АЕ1(1-г2) "ряб-чж" Самотлорского месторождения.

Практическая ценность работы. Предложенный и реализованный кокслекс графических форы отображения- объёмной неоднородности эксплуатационного объекта, представляющий адекватную геолого-промысловую модель пласта АВ1(1+2) "рябчик" Самотлорского месторождения, после его преобразования научно-исследовательским и проектным предприятием "Инпетро" в трёхмерную математическую модель позволил обосновать высокоэффективную технологию промышленной разработки этого объекта.

Апробация работа Разработанный предприятием "Инпетро" документ "Геолого-тех'-ологическая часть ТЭО создания совместного предприятия по разработке объекта АВ1(1+2) "рябчик" Самотлорского месторождения", ответствекнш исполнителем геологической части '. которого является автор диссертации, был рассмотрен и сдобрен на заседании Центральной комиссии по разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений Российской Федерации. ■

Публикации. По теме выполненных исследований опубликованы две печатные работы. ' Также автор диссертации принимала участие в написании Еьпеуказанного отчета предприятия "Инпетро". '

Стругала и объем работа Диссертационная работа общим объемом 120 страниц состоит из введения, четырёх глав к заключена и содержит 29 рисункоЕ, 6 таблиц, 77 страну машинописного текста, f библиографических наименований. Автор выражает искреннюю признательность научному руководители, д. г. -м. к., профессору ЛИ'Чо-лсвскоыу и благодарит за советы и помоешь профессора, д. г. -м. н.

il. Иванову, сотрудников научно-исследовательского и проектного предприятия "Инпетро".

- 5 -

COEP:iÄSIE РАБОТЫ.

Глаза 1. В первом параграфе приведён обзор развития методов геолого-прсмьгслоаого моделирования; отметен вклад многих отечественных учёных и производственников, проводивших научные исследо-2англ в области статического геолого-прошслозого моделирования залежей ней и для целей подсчёта запасов, занимавшихся•математическим моделированием залежей для целей проектирования разработки и динамическим reoлого-промысловым моделированием для целей уп-. раэлэния процессами разработки, развивавших верояткостно-ста-тистичекие методы для решения задач reo лого-промыслового моделк-розаяия.

К юс числу относятся акад. А. П. Крыша, акад. А. £ Фурсов, д. г-м. н. 3. М. Азаматоа, • д. т.'н. Е IL Борисов, д. г. -м. н. Ф. А. Гр;шин, д. г-м. н. Л. ö. Дементьев, д. г-м. я. И.П.Набрез, д. г.-м. н. М. А. Цда-ноз, д.г-и.н. Ü Ы. Иванова, д. г-м. я. аг. Каналин, д. г-м. н. ЕС.Ife-лик-Пашаез, д. г-м. и. Р. X, ¡фелимов, д. т.н. М. Ii Саттароэ, д. г-м. а. Е. Е Семенович, д. г.-м.н. Токарев Я А., д. г-м. н. Э. ЕХалиыоз, д. г-м. н. И. П. Чоловский, к. г-м. я. 3. Г. Еорисенко, к.г-м.н. ЕД.Еик-торин, к. г-м. н. ЕД Воинов, к. г-м. н. Е 2. Гаэура, к. г. -и. я. И. С. Гутман, к. г-м. и. 3. К. Рябинина, ¡сг-м-н. 35. И. Сёмин, к.г-м.н. Е Е Стасзнгав и многие другие.

Ео втором пзраграфэ рассматриваются особенности, цели и за-дзчи гзолсго-промыслозсго моделирования з процессе проектирован;:." разработки.

Основой статического геолого-промыслового моделирования. отдельных элементов и залежи в целом служат методы геемзтризаци;:, решающие задачи познания и образно-знакозого отображения геологических объектов. При этом должно обеспечиваться накболъсев г~л-лиг нив к реальна условиям залегания нефти и гзза я п;сдух1и:::й»х

- Б -

стлок-ниях. Еажнейцую роль при геометриэацяи залежи играет графическое моделирование.

Е наетоядре время при расчёте технологических показателей разработки всё чада применяет - трёхмерные математические „модели. Современные программ с использованием ЭЕМ последнего поколения позволяют преобразовывать геолого-промысловух! модель в математическую с минимальным искажением, учитывать всё больший объём содержащейся в ней геологической информации. Теперь математическая модель может улавливать ке только общие закономерности строения объекта, как это происходит при двухмерном моделировании/ ■ ко ■ и учитывать многие детали его макро- и микронесднородностк.

Отсюда следует существенное повышение требований к геолого- . промысловой модели с точки зрения детализации изучаемого объекта, особенно в части различных видов неоднородности. Кроме этого, здесь возникает принципиальная задача: как добиться того, чтобы степень детализации геолого-промысловой модели соответствовала возможностям математического моделирования.

От качества статической геодого-прамысловой модели, .и, в • частности, от её графической формы отображения геологических объектов, зависит надёжность математической модели, а, следовательно, и создавайся с её помощью прогнозной динамической модели.

Геолого-промысловая модель для залежей с разным геологи-' ческиы строением мояет строиться по разным методикам, с использованием определенного набора графических документов, с помощью которых наиболее наглядно отражается те черты его строения, которые определяют условия фильтрации нефти в продуктивном пласте. З&то-ды, используемые для отображения геологического строения одноплатного объекта, могут быть недостаточными при моделировании многспластоЕОй залежи. А графический документ, даюгий полное

представление о строении однородного пласта, может оказаться неэффективным при отобразили 'пластов с высокой степенью' неоднородности. Чем сложнее геологическое строение объекта, ' тем . больше требования должны предъявляться к его моделированию, тем.сложнее методические приёмы, с помощью которых создаётся геолого-про-мысдозая модель.-

Пласт АИС1+2) "рябчик" Самотлорского ¡¿эсторожденяя •. имеет весьма сложное геологическое строение. В построенных ранее, геолого-промысловых моделях объект представлялся в виде беспорядочного распространения по площади линзовидньсс образований. Это приводило исследователей к выводу о нецелесообразности.его разработки путём традиционного заводнения. На такой вывод во многом повлияло.качество представленных моделей. Вероятно, приманённых методов гео-лого-прсыыслового моделирования оказалось недостаточно для полной детальной характеристики объекта. В данной работе, принимая во внимание высокую слоистую неоднородность пласта, потребовалось введение новых методических приёмов, способных раскрыть вез детали строения объекта при составлении его геолого-промысловой ¡вдели. Это свидетельствует о необходимости постоянного развития и соверсенствования мгтодов геолого-промыслового моделирования. •

Глаза 2. В первом параграфе содержатся обцие геологические сведения об объекте исследований, полученные по материалам научных исследований по изучению пласта ЛЕ1С1+2) "рябчик" Самог-лорского месторождения.

Садатлорскоэ нефтегазовое месторождение территориально. расположено а Нижневартовском нефтегазоносном рзйнэ Среднеобоей нефтегазоносной области Западно-Сибирской нефтегазоносной .про-зияции. Игсторсждвкиа является утгж&эакы по заяэсаы углеаддэро-

- В -

Е тектоническом отношении месторождение приурочено к Са-м-тлэрскому куполовидному поднятии, входяиэму в Тарховскую зону ' поднятий Нижневартовского свода Хантейской антеклизы Западно-ЛбирСКОй плиты.

Осадочный чехол Самотлсрского месторождения представлен стложенияки юрской, меловой, палеогеновой и четвертичной систем ¿бЕрй толциной 2700 - 2900 м, залегающими на размытой поверхности складчатого фундамента.

Промысленая нефтеносность связана с отложениями верхней ■еры и нижнего мела.

Залежь пласта АН.(1+2) (апт) - пластовая сводовая с обшир-. ной газовой папкой. Размер газовой шапки 32x24 км, .высота при абсолютной отметке ГЕК -1611 м достигает 90 м. Средняя газо-насьаэнная толшина составляет 13,7 м. Нефтяная залежь имеет размеры 65x40 км, высота при абсолютной отметке ЕНК -1685 м составляет порядка 80 м. Средняя нефтенасыщенная толщина - 8,5М. Начальное пластоЕое давление составляло 17,6 Ша при давлении насыщения 8,4 МПа . Нефгь легкая, маловязкая, малосмзлистая. РазссодержаЕие 70 м5/т.

2о втором параграфе приводится литолого-коллекторская характеристика пласта АВ1(1+2) .

Пласт АВ1(1+2) представляет собой весьма своеобразное, образование, существенным образом отдичающэеся своими литоло-го-коллекторскими свойствам!! от нижележащего пласта АВ1(3).и от других продуктивных горизонтов Самотлорского месторождения.

Для него характерно Еесьма сложное литологическое строение, своеобразная структура и текстура, обусловленные частым переслаиванием разных- типов псрол в виде прослоев и включений ;=гл;го:0й фермы и размеров.

В разрезе пласта АВ1(1+2) выделяются следуюяие типы и разновидности пород: песчаники, алевролиты, опесчаненный "рябчик", собственно "рябчик", глинистый "рябчик", глины и карбонатные породы.

Наибольшая доля объёма пласта АВ1(1+2) сложена "рябчиковыми" породами - по имеющимся оценкам, 532 . Породами " рябчиковой" текстуры ("рябчиками") называются песчано-глнисто-алевро-литовье породы, характеризующиеся пятнистой текстурой, обусловленной беспорядочным ■ волнисто-линзовидным чередованием песча-но-алевролитовых и глинистых пород толщиной от долей миллиметра до 5-6 мм.

Чале всего, дифференциация "рябчиковых" пород на разновидности выполняется по текстурным признакам с учетом соотношения песчано-алевритовых и глинистых разностей.

Лучпими фильтрационными свойствами из числа "рябчиковых" пород обладает опесчаненный "рябчик", в котором содержание-глинистых слоев и линз не превышает 3QX . Для опесчаненного "рябчика" характерна преимущественно флазерная и, в меньшей степени, пологозолнистая слоистость.

Доля глинистых слоев и линз в породах типа собственно "рябчик" составляет от 25-30 до 50-55 7. . Для них характерна преимущественно пологоволнистая и, реже, линэовидная слоистость.

Глинистому "рябчику" свойственно позыпенное содержание глинистых слоев, превышающее 50-55Х объёма породы. Для него характерна ярко выраженная линэовидная слоистость.

"Рябчиковый" тип разреза по гранулометрическому составу представлен, з основном, алевролитами мелко- и срзднезернисты-ми, плохо отсортированными, сильно глинистыми с подчинённым со-

дерзанием песчаного материала. По соотношению породообразующих компонентов они относятся к полимиктовым.

Отличительной особенностью "рябчика" является Еыеокое содержание глинистого цемента, особенно гидрослюдц. С опесчанива-нием "рябчика" содержание гидросдоды уменьшается, а содержание каолинита и хлорита увеличивается. Наряду с этими минералами в "рябчике" наблюдаются сыешанкослойныэ образования ряда монтмо-рнллонкт-гидрослзда с преобладающим количествам набухаща пакетов.

Б ряду пород от глинистого "рябчика" к песчанику каблнда-ется закономерное увеличение мелкопесчаного материала,медианного размера зёрен, улучшение сортироЕКи обломочного материала, уменьаение глинистой и мелкоалевритовой фракций.

Пористость песчако-алйврслотовых и "рябчиковых" пород отличается незначительно и колеблется от 26,5 до 21,4 % . В.то же Еремя проницаемость изменяется очень сильно. Средняя проницаемость песчаников велика и составляет порядка 0,400 мкм\ У

4 I

алевролитов на порядок ниже - 0,035 мкм . Для спесчаненного• "рябчика" она оценивается в 0,0125 мкм4, для собственно "рябчика" - 0,0085 мкм2, а' у глинистого "рябчика" проницаемость - крайне шика - менее 0,006 мкм2 .

Для пород "рябчикового" типа проницаемость перпендикулярно ЕаллаотоЕанию значительно меньше параллельной.

В литературе имеются указания на широкое распространение трескноватости дктогенеткческого типа.

£ля пласта АВ1(1+2) характерна высокая степень расчленённости разреза. Только "рябчиковые" разновидности в среднем ' на одну скважину составляют около 10 слоев.

Основную информации о детальном строении ¡эксплуатационных

объектов, в том числе пласта ¿Ш1(1+2), дают материалы геофизиг ческих исследований скважин. Поэтому особенно'важно иметь критерии, с помощью которых по каротажшм диаграммам было бы возмогло производить разделение пласта по выделенным типам.

В настоящее время в качестве критерия разделения пород пласта А21(1+2) на разновидности сироко используется относительное содержание глинистых прослоез, определяемое как отнесение суммарной толцшш глинистых прослоез и линз в образце к общей толпдке исследуемого образца. Определялся Кто путем замеров толззин глинистых и песчано-алевролитовых линз и слоев на тернах. В результате прозедёкных исследований иредлогшно считать глинистым "рябчиком" породу, где 0,5<Кго<0,8; собственно "рябчиком" породу, где 0,25<Кго<0,5 и опесчаненным "рябчиком" породу, где 0,05<Кго<0,25 . Другим показателем является коэффициент объемней глинистости.

Поскольку между амплитудой Ьсп и глинистостью порода этся прямая и очень тесная связь, зто позволяет использовать указанный геофизический параметр и для разделения пород на типы.

По величине относительной амплитуды Ьсп выделяются следуто-ик разновидности пород:

- песчаник - > 0,80 ;

- алевролит и глинистый песчаник - 0,30 - 0,65 ;

- олесчаненкый "рябчик" - 0,35 - 0,50 ;

- собственно "рябчик" - 0,50 - 0,55 ;

- глинистый "рябчик" - 0,35 - 0,25 ;

- глины - < 0,25 .

Третий параграф пссзякз осот слн;ш Г,РУГНС

- 12 - .

Результаты опытно-промышленной эксплуатации пласта Aia(1+2) и состояние его разработки проанализированы СибНИИНП в-1SS5 году и изложены в работе "Авторский надзор и анализ разработки Самотлсрского месторождения и внедрение мероприятий по интенсификации добычи". Более детально состояние опытно-промышленных работ на этот объект освещено в работе "Анализ текушэго состояния и основные направления разработки продуктивного пласта А31(1+2) "рябчик" ", рассмотренной в 1991 году на васе-дании Центральной комиссии по разработке нефтяных и .нефтегазог 2ых месторождений.

/

Опытно-промышленные работы осуществляются в соответствии с "Проектом пробной гксплуатации пласта АВ1(1+2) Самотлсрского месторождения", предусматривающим бурение четырёх тринадцатито-чечкых элементов с общим числом скважин 52 (4В добывающих .и 4 нагнетательных для закачки воды ).

На 1.01.91г. фонд скважин, в которых эксплуатировался пласт АВ1(1+2), составил 239, в том числе в границах деятельности ЕГДУ "Приобьнефть" - 23.

Под нагнетанием находится 21 скЕажина, в том числе в границах деятельности НГДУ "Дриобьнефть" - 1. '

Дебит нефти в среднем составляет 14,8 т/сут на одну скважину. Обводненность изменяется в пределах от 15Х до 57%..

Осеоеной вывод из последней работы заключается в следующем: "Анализ опытио-промызленной эксплуатации пласта АВ1(1+2) "рябчик" показал, что в ближайшее время его промышленная

эксплуатация нецелесообразна. Обусловлено это, с одной стороны,

t

сложным геологическим строением, неблагоприятными- фильтрационными характеристиками. С другой стороны - низкой эффективностью апробированных технологий за предшествующий период."-

- 13 -

Поиск эффективного способа разработки пласта А31(1+2) оставался задной задачей, учитывая огромные запасы углезодоро-доз, которые расположены в обустроенном нефгедобыважзэм районе с развитой инфраструктурой и с падающей добычей. Бесенке этой проблемы обеспечило бы получение больсого экономического эффекта для отрасли.

Еыбор проектного реззкня по разработке пласта 431(1+2) "рябчик" осуществлялся научно-исследовательским и проектным предприятием "Инпетро", кспользугпим при расчете технологически показателей разработки трёхмерные математические модели.

Основанием для подбора эффективной технологии послужила геологическая основа, представленная з данной работе.

Х^^А Е первом параграфе расматривавтся проблем; отображения геологического строения слоисто-неоднородных сбъектоз с помогав традиционных графических средств. Показано, что общепринятая стандартная графикз, обычно пр'гмеэтсцзяся при. геолс-го-промыслсвом моделировании, з том числе карты в изолиниях, схемы корреляции разрезов скз&тин, не всегда достаточно вольо отражал!' характер геологической неоднородности сложкопострсеи-ных продуктивных пластов. Особенно это юсаасса са»3о расчлененных. фацналько изменчивых объектов. При геолого-пропса:левом моделировании долгин видоллться и учитываться набор нанесли' гадЕых свойств и особенностей строения обФзюз, «згорьз с»7п«?з*-лягг процесс фильтрате:. Эти факторы обязательно дсмяги отражены на графическом иатвркаге геогого-прокхмозвй . С

псмэаьп традиционных методов гесмстризаши очэнь гг/зо представать на еднем графическом документе сразу коскольга ргз-ксгодных показателей, и в этом не было язобгедякс;:г/ и-.: цсиль-зезании двухмерных 1'ггем.1тичес1'!иг.

фи трёхмерном математическом моделировании появились.возможности более деталькой характеристики объекта исследования. Стало желательным иметь на одной графической основе одновременно информацию по параметрам толщин, степени расчлененности, изменчивости фклътрационяс-ёмкостньк свойств и характера насыщен-, кости каждого прослоя и слоя по плосдди. Графическая основа должка при преобразовании поддаваться переводу в банк данных, который тоже должен содержать всю выпеукаааннуа информация;.'

Традиционная графическая геологическая основа имеет для этого недостаточную разрешающую возможность, не дает всеобъемлющей информации об объекте исследований .и требует совер-. пенствовакия с целью обеспечения соответствия требованиям, которые предъявляют современные программы трёхмерного математического моделирования.

Ьо втором параграфе, учитывая сказанное выше, предложены методические подходы, повышающие информативность геологической графики в части отражения неоднородности продуктивных пластов и по площади, и по разрезу.

Моделирование предложено осуществлять на базе деталькой многослойной корреляции разрезов скважин, в которых выделять а качестве самостоятельных элементов выдержанные слои, сложенные преимущественно породой-коллектором и гидродинамически разобщающие их глинистые пачки. Для слоев фиксировать изменчивость их фильтрационных свойств, а для глинистых пачек, наличие в их составе линзообразных прослоев коллекторов.

Детальная многослойная корреляция является основой 'для построения послойных профильных карт. Такие карты-строятся для каждого гидродинамически изолированного слоя и для каждой разобщающей их глгаистой пачки.

- i5 -

Для построения послойной профильной карты на план расположили скзаиск между всеми соседними скважинами наносится серия схематически:: профильных разрезов. Калдай из них яоиазызаег предполагаем;« особенности строения картируемого объекта (интервала разреза, пласта, слоя) в пространстве ь;е;«ду двумя сква-жнзлгн. При зтсм получается, что от каждой скватакы радиальными лучаж расходятся профильные разрезы, показывавши, как меняется сзойстза объекта и зтом интервале по расчленённости, по тслплне, по силътрахцюнгго-ёмксстным сзойствам, по насьсдзняостя но всех направлениях от скважины. Каждый тип коллзгсхсрз обозначается определенным цветом или другим условным обозначением.

ГЬслз нанесения на карту профильных разрезов между всеми соседняя сквзжинами выделяется зоны объекта с близкими свойствами по ¡какому-либо выбранному признаку, например, по преобладавшему типу коллектора, по наличия вклпчэний линзообразных слоев, по степени расчленённости и т. д. з зависимости от того, какое сзсйстзо или характер неоднородности является для зто.-о объекта определяющим.

Такие профильные карты несут больше количество информации о строении картируемого объекта и в то к время весьма наглядны. Но особенно полезны они для создания адекватных компьютерных объёмных моделей, используемых при моделировании процессов фильтрация и при расчётах технологических показателей разработки.

Основными элементами, ссиззляещми базу данных для математического моделирования, являются определения толгп" и типов пород лоячексто для каждого интервала разреза. Эту информацию наглядно представляет послойные прс&иъныз :'лрт.и, отраяагтае неоднороднее:! исследуемого с5'ьэ;са и тс:.: сз?.чк обес23ч:са*2Я?

возможность перехода от геологс-промысловой к математической модели с большой степенью идентичности реальному геологическому, об'ъекту. Послойные профильные карты даот представление' и о других параметрах - пористости, проницаемости, насыщенности, определяема типом пород. Поскольку каждому типу пород соответству- ' ет определенный диапазон значений фильтрациошю-емкостных свойств, то и послойные профильные карты содержат информацию об изменении средних значений этих свойств ка основе -расположения по плоцади зон с разными типами пород (с разными фильтрацион-. но*е стними свойствами). Таким образом, эти карты позволяют создать объемную трёхмерную математическую модель распределения комплекса параметров, задаваясь выбранными для них значениями. * 2сю информацию по геолого-промысловой модели, отражённую на послойных профильных картах, можно обобщать в таблице, сохранив сведения о толщине каждого интервала разреза и типе слагающих его пород. Это и есть неоходимый для математического моделирования банк данных.

Б третьем параграфе представлена статическая геолого-про-мыс-лоЕая модель пласта АВ1(1+2) "рябчик" Самотлорского ыесторждегия, выполненная на основе схем деталькой многослойной корреляции и послойных профильных карт.

Опытный участок , взятый для обоснования эффективной тех-, нелегки выработки запаеоЕ из пласта АВ1(1+2) "рябчик", располо-' жен примерно в средней части территории деятельности НГДУ "Ери-сбьнефсь", несколько ближе к ее западной границе. Размеры участка 4x4га. В его пределах пробурено около 90 транзитных скважин на другие горизонты.

Прим выборе местоположения опытного участка учктыезлксь следугеке требования:

- литолого-коллегаорские свойства и характер геологической не' однородности пласта АВ1(1+2) з пределах участка долэкны быть типичными для этого объекта на территории деятельности ЕГДУ ."Цри-обьнефть";

- участок должен располагаться в пределах чистонефтяной зоны пласта А31(1+2), т.е. без подогзенной воды и без газовой капки.

Для создания адекзатной геолого-промысловой модели объекта была выполнена детальная многослойная корреляция разрезов всех скважин, пробуренных а пределах опытного участка. 3 процессе детальной многослойной корреляции проведено прослеживание.по площади одновозрастнкх пачек, слоев и прослоев, кащый из. которых сложен преимущественно одним или несколькими Сликими по своим свойствам типами пород: алевролитами, опесчаненым "рябчн-ком", собствено "рябчиком", глинистым "рябчиком" или глинами.

3 качестве линии привязки принята подошва регионального репера - кошайсккх глин. Другим надеиным репером является пачка глин, разделяюгая пласты АВ1(1+2) и АВ1(3) . Таким образом, изучаемый объект как бы "зажат" между двумя репернымк поверхностями, что обеспечивает высокую надежность выполненной' rapper ляции.

Б пределах опытного участка признано целесообразным разделить разрез пласта АВ1(1+2) ез семь интервалов, породы.каждого из которых отлагались в один и тот же период времени.

При выполнении детальной многослойной корреляции устаноз-' лено, что указанные интервалы залегает последовательно, примерно параллельно реперным поверхностям, без каких-либо видимых отклонений от согласного залегания.

Выделенные семь интервалов разреза различаются как по диалогическому составу, так и по толпине. Нечетные номера

• -

(1,3,5 к 7) прксзоекы проницаемым ка^ервалнм разреза, представляла^ собой слоя; сравнительно небояьпой толщины, слохенныэ. преимущественно разного типа "рябчиковыми" породами, низа .в .самой верхней части разреза чаетищо зачещзхцпеся глинами;

Четные номера (2,4 и 6) присвоены глинистым пачкам -■ непроницаемым разделам, гидродинамически разоб^ащиы довольно хорошо Еыдерлаккые слои. 1&чки имеют значительно более слоллое строение, чем слои. На отдельных учзстках она полностью слоганы глинами. На других участках среди глик появляются . лкнзозидныэ прослои "рябчиковых" пород, которые могут достигать толщины в несколько ьытроа и иметь довольно значительна размеры по пло-цади. Ко во всех случаях кровля и подошва какдой пата сложны глинами.

Схемы деталькой корреляция показывает, что Еэрхняя и зимняя части разреза пласта АВ1(1+2) "рябчик" мк существенные различия. Еэрхняя част» пласта (слои 1 и 3) представлена аэ-! большими по толщине, сильно прерывистыми иди лкнгозидными проницаемом: прослоями. В нихней части пласта находятся более мощные, выдержанные по плсвди проницаемые елок 5 и 7, содер;лащие основные запасы нефти.

Кроме схем детальной корреляции статическая гаолого-про-мьалозая модель пласта АБ1(1+2) "рябчик" представлена следующей стандартной геологической графикой: геологическим профилем простирания с северо-запад,а на юго-восток, картой нефтенасылдн-шг толзпг для всего гглзста ¿ВЦ 1+2), картой нзфхеяаевдэнных тслщш; верхней кеоднородной части пласта ¿3.1(1+2) (слой 1..-са-ай* 4) и картой ц-:фт9иась2зн2ых толщин нпхнеХ сравнительно о,^лсрсд-:ой ч^стг? пл^стл АЫ(1+2) (слой 5 - слой 7). К гкч^'в-касы5укни= сзносезь ^.-а #!»&.>< кгзеев, слзлэнн!» порода уяпа"

- 19 -

собственно "рябчик", опесчаненный "рябчик", алевролит.

Ео вся эта графика не дазт еще достаточно полного отраге-ния макро- и микр-океоднсродности пласта A3l(l+2) "рябчик" по разрезу к площади. Поэтому по всем семг-: выделенным интерзалам разреза были построены послойнкэ профильные карты, йэ© даётся краткое описание строения каждого интервала разреза, выполненное на основании послойных профильных карт.

Слой 1. Толщина слоя невелика и в среднем составляет 1,4м. Лктсгопрйскя слой i сложен в 50% скважин глиаэя, глинистым "рябчиком" в чуть Золыге ¿0% скважин и собственно "рябчиком" примерно в 105 скзалз.

В западной части участка слой 1 в основном сложен глинами. Породы глинистого "рябчика" занимает чуть бэгыгэ 205, а собственно "рябчг-гка" вскрыты ед:п-:ич:-шмй скважинами к имеют tjop-му сравнительно небольших линз, окруженных глинами.

В восточной половине опытного участка еевсваув роль з строении слон i ¡cpan? породы глинистого "рябчика" - около 63%. Гллнн закимаат 25% площади к залегают преимущественно в виде полос, скружанннх глинистым "рябчиком". Крупная линза,- сложенная собственно "рябчиком", занимающая примерно 12% восточной половины площади, расположена на крайнем востоке участка. -

Промышленное значение слоя 1 незначительно.

Гачка 2. Пачка 2 на площади опытного участка имеет очень сложное Строеве - самое сложное из всех 7 выделенных интервале в разреза.

Толщина 2 изменяется о? 3,8 до 8,2 м, составляя, в

среднем Он. "юллнна увеличивается с сс-вэро-востока на итога-пад. Увеличение толщины в указанном направлении сопровождается появлением в разрезе пачки все болящего количества прослоев

"рябчикозых" пород. Увеличение доли "рябчиковых" пород происходит также за счет снижения доли глин.

В строении пачки 2 на территории участка принтам1 участие глины и все .типы "рябчиковых" пород. Наибольшую долю объема пачки занимают глины - 727. .

Определенное промышленное значение шкет довольно мощный прослой среди глин пачки, который сложен породами типа опесча-ненный' "рябчик" и собственно "рябчик". Он расположен в виде крупной полосообразяой линзы неправильной формы на юге и-юго-западе участка. Иногда он представлен монолитом толщиной до 4,4м , иногда расслзизаэтся на два прослоя толщиной 1,0 - 2,4 м.

Слой 3. Толщина слря 3 невелика и в среднем составляет около 1,0 и.

Слой 3 на плошади опытного участка сложи трем?, типами "рябчиковых" пород.

Опесчакешшм "рябчиком" слой 3 сложен на . трех небольших

На больпей части площади опытного участка слой 3. сложйн собственно "рябчиком", примерно в 65Х сккажин.

Глинистым "рябчиком" слой 3 сложен примерно в ЗОХ скаажнн. Зон« пласта, сложенного гтим типом пород, зала гаги в виде1 полос неправильной формы, преимущественно меридионального простирания.

• ' По всей видимости, слой 3 может представлять .¡кСоллпай практический интерес, ¿г.1: как совместно с Н!с4сл?жаз5зми..сл0ад:, имеющий* лучше фшатрацпонниэ сьойства, он вряд да .будет работать.

Пачка 4. Пачка 4, слохзкиая оревмуяес?в«нво гх:;;гми, .. «а

ягозди ошпиого участка имеет повссмгстк':;- рзсарсстраизкл.

Толщина пачки з средней составляет 1,0 м. В юго-восточной части, "плошзди толщина пачки увеличивается, и в средней части пачки, наблюдается маломощный, толщиной 0,2 - 0,6 м, прослой,. сложенный собственно "рябчиковыми" породами. Этот прослой имеет.форму. крупной, меридионально вытянутей линзы.

Ш всей видимости, линзовидный прослой внутри пачки практического интереса не представляет.

Слой 5. Слой 5 хорош выдержан по плошзди участка... Средняя нефтенасыаэкная толщина составляет 2,8 м. Наблюдается уменьше-. яие толщины с сеЕеро-Еостока на юго-запад.-

Еа еох плосэди слой 5 сложен опесчангнным "рябчиком". Практически повсеместно опесчаненный "рябчик" охватывает северо-восточную часть участка.

В северо-западной части появляется отдельные ливвоввдные поля собственно "рябчиковых" пород, вскрытые единичны® скважинами.

В южной части участка прослеживается крупная полоса неправильной формы, близкой к пкротному простирании, сложенная собственно "рябчиком". Толщина слоя в этой полосе 1,4 - 2,0 и,

Слой 5 является одним иг двух объектов пласта а ABl (1+2),.. представляющих осногной промышленный интерес.

Пачка 5. Средняя толщина пачки 6 составляет 3,.6 м.. В строении пачки Б основную роль играет глины, на долю которых приходится 71Х объема. Однако только в 6% скважин пачка сложена ' только глинами. В 61Х скважин в средней части пажи. глкя. прослеживается прослой толщиной, в среднем, около 1,0-м , сложенный собственно "рябчиком". • Примерно в 2БХ скважин этот

V

прослой сложен глинистым "рябчиком", разрезы этого типа прослеживается в виде меридионально вытянутых полос неправильной фор--

мы. 'В единичных скваминах средний прослой сложен опесчакенным "рябчиком".

Видаю, промышленного значения.зтот прослой иметь не будет.

Слой 7. Слой 7 относится к одному из двух слоев участка, которые представляет основной промышленный интерес. Средняя толщина проницаемой .части слоя составляет 2,6 ми довольно хорошо выдергана по плошдди.

В 7?' скзахни слой 7 сложен опесчаяекнкм "рябчиком", нижняя часть ¡которого представлена глинистым "рябчикам". Около 22% сквожш вскрыли слой 7, сложенный собственно "рябчиком".. Породы этоТо типа прослеживаются в виде полосообразных зон, близкого к меридиональному простирания.

- В единичных скзахинах слой -7 сложен алевролитом, а в одной - подкостьа гяшшатнм "рябчиком".

При разработка пласта АШ(1+2) будет иметь принципиальное значение надежность глинистого раздела между пластам;!-АВ1( 1+2) и ЛБ1(3). 5а, территории опытного участка этот глинистый раздел прослеживается повсемс-стно, средняя его тиэдна составляет 4,7м. Еаблидазтся некоторое уменьшение толсты раздела с севера

■В чет?:-ртом параграфе излагается применение послойнья' про-, ф'лпъь'чх карт £ гг,честве осьовы трёхмерного математического моделирования при расчете технологических кнагателзй разработки, з^тшнгннсм предприятием "Кгзагро".

С помогав есстгалензоа за основе послойесс ¡зрз&иагззс карт т&слого-про;.й:сло50й ьоадл:: к на ссног^ния с^агзокд-.геоло-гс-прс.ыкггаык г,нить-; оыла слр.г.'^я ^тбмагичйакал ну

- объект представлен пятью слоями пород-коллекторов, полностью гидродиньмэтески изолированными друг от друта глинистыми

ПрССЛОЯМИ;

- слои связаны ме>2у ссбой гидродинамически лкпь через стволы скважин;

- слои :аэют переменную (по простиранив) тодшину;

- каэдый слой, в сеоп очередь, представлен мозаикой из пяти те-псз пород: алевролита, спесчанеккого "рябчика", собственно. "ряб-. чика", глинистого "рябчика" и глин.

Пространственная пятислэйкея модель объема аредсгазлена совокупностью блоков, з основаниях которых леятг система кзад-ратных ячеек размерен ЮОхЮОц, покрывается: горизонтальную -проекцию участи

Таким образом, ?. дискретной геолого-математической модели ка."кдый из продуктивных слоев представлен набором из 1600 (40x40) связанные меаду собой прямоугольных блоков с одинаковы-1 я основаниями - квадрзтами, но с различной толщиной блоков и высотой их положения над некоторой опорной гор1ггокталькой плоскостью.

Впервые созданная детальная трехмерная геолзго-мзтгмзти-ческал модель азота АБ1(1-2) "рябчик^' Саютлорского месторождения в пределах опытного участка позволила по.т;таг:ь. пространственное распределение по объёму эксплуатационного объекта геолого-5::з;г-:есклх параметров, необходимых для моделирования фильтрационных процессов в реальном пласте. Такая геоюго-матс-матическая модель в полной мере учитывает сложный характер геологического строения объекта: слоистув неоднородность, ■ прерывистость, изменчивость фильтрационно-ёмксстных свойств.и др:

' - 21 - - •'

В четвертой главе рассмотрены вопросы геологического обоснования системы разработки пласта АВ1(1+2) "рябчик" Самэт-лорского месторождения.

В связи с огромными размерами гаэоаефгяной залежи пласта АВ1(1+2) в разных её частях будут проявляться разные, природа» режимы. Опытный участок размером 4x4 км находится в зоне, уда-, ленной от контуров газоносности и нефтеносности. Поэтому в её пределах влияние энергии водонапорной системы и газовой шапки • является незначительным. Из-за низких фильтрационно-ёмкостных свойств коллектора режим залежи в пределах участка определяется

- только упругими силами породы и насыщающей . жидкости. Однако,

- хотя начальное пластовое давление в залежи намного превышает давление насыщения (Рпл нач »17,6 Ша, Рнас «8,4 МПа), действие энергии сил упругости породы и жидкости незначительно. .Разработка на природном режиме в этом случае позволит достичь нефгсе-иэвлечения всего лишь 6-10Х, что свидетельствует о необходимости применения воздействия на залежь.

■ Повышение нефтеизвлечения по сравнению с разработкой на - природном режиме для "рябчика" можно достичь путем применения традиционного метода заводнения . Однако в абсолютном выражении получаемый при этом коэффициент нефтеизвлечения продолжает оставаться сравнительно низким - порядка 0,2. Невысокую эффективность заводнения в чистом'виде в этих условиях можно объяснить следующим. Пласты обладают сильной слоистой неоднородностью, низкой проницаемостью и низкой начальной нефтенасыщен-ностью. Также следует отметить, что из-за высокой глинистости "рябчиковых" отложений и наличия в • цементе коллекторов гидрослюды и сиеданноедойных образований с набухзлдими монтморкл-локитовыми пакетами при закачке пресной воды происходит ухудоз-

ние фильтрационных свойств коллектора, обусловленное не только набуханием глинистье материалов, но и процессами диспергирования глинистых частиц.

Для такого обьекта, как "рябчик", необходим новый нетрадиционный метод воздействия, способный уменьшать подвижность закачиваемой к пластовой вод в продуктивной части пласта и повышать охват заводнением пластов, выдержанных по площади,- но обладающих низкой проницаемостью и сильной слоистой неоднородностью.

lis таких методов воздействия наиболее перспективным можно считать водогазовое воздействие в виде последовательной закачки газа и воды. Бефтеизвлечение в этом случае оказывается значительно выше, чем при заводнении (на 7-15%). Однако следует добиваться полного соответствия химического состава и минерализации закачиваемой в пласт еоды аналогичным параметрам пластовых вод.

Из-за небольшой обшэй толщины продуктивного разреза (18-20 м), а также в связи с тем, что основные запасы сосредоточены в двух нижних слоях, а остальные приурочены к большому количеству небольших по толщине и прерызкстых интервалов разреза, целесообразно выделение одного эксплуатационного объекта.

Поскольку нефтенасыщенная толщина прослоев верхней части пласта АЕ1С1+2) в среднем не превышает 4 м, основное внимание при выборе системы размещения скважин следует обращать'на- слои 5 и 7.

Карта нефтенасыщэнньн толщин нижней части пласта А21(1+2) и профильные карты слоя 5 и слоя 7 показывают сравнительно однородное строение каждого из этих двух слоев с преобладанием в них одного T¡ca коллектора. Учитывая также низкие фильтрацион-

' - 26 -

но-емкостные свойства пласта АВ1(1+2), рекомендуется применение площадной пятиточечной системы размещения скважин при.ллотной • сетке.

С помощью трёхмерной математической' модели трёхфазной фильтрации, максимально адаптированной к сложным геолого-физическим условиям "рябчика", сотрудниками научно-исследовательского к проектного предприятия "Инлетро" были выполнены миоговариантЕые расчёты технологических показателей разработки с прогнозом на 25 лет.

Было рассмотрено 14 вариантов разработки опытного участка. Еарианты содержат различные системы разработки (заводнение, закачка газа, зодогазовое воздействие), способы расстановки скважин (блоковая трёхрядная, блоковая однорядная) н сетки скважин (200x200, 400X400, 500x500 м).

Анализ результатов расчётов показал, что на опытном участка НГДУ "Приобьнефть" наиболее эффективной технологией является газоводяная репрессия (т.е. закачка газовой оторочки с дальнейшее вытеснением её водой к добывающим скважинам) в условиях площадкой цятиточечкой системы екзехш при сетке. 400x400

Для создав- газовой оторочки предлагается закачка, газа в течение пяти .»;:-т, а затем нагнетание воды. Зтот вариант пре-дусжтркла&'Г буренке 50 нагнетательные и 50 дабкзаявгп скаажин, что .обееггчгп.' дестьмкие максимального уровня добыла кафги при кязффацивнзе кефтек,вл9Ч9кил, равным 0,23, тао почти в 1,7 ргга правили? р-гзргдЗккый ГЬЗ.

йот скеэб разработка обеспечит пэзагвкке дебетов добыза-щй сква«к к конечной вефгвотдлчи елдай. пз сраагвьаа с ,за-ьедиангям.

- 27 -

ОСЕЕНЬЕ ЗЫЕСгЦЫ Ш РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕЛОВАБИЬ...

1. Разработана еоезя графическая форма отображения изменчивости свойств слоисто-неоднородного объекта по объёму залежи.-.— профильные карты едоёв-гадлегаороз и разобщавших их глинистых пачек. Предложенный метод обеспечивает наглядное представление о характере и степени геологической неоднородности многослойных объектов, з том числе слагающих их слоев-коллекторов и разобщаю-, щих их глинистых пачек и возможность эффективного преобразования геолого-промысловой модели в трёхмерную математическую модель.

■ 2. Создана принципиально новая' статическая геолого-промнсловая модель, представленная з виде серии схем деталькой многослойной корреляции, профильных карт слоев-коллекторов и разобщающих их глинистых пачек, геологического профиля и карт кефтенасыщенкых толщин. '

3. С помощью составленной геолого-промысловой модели пласта АЕ1(1+2) "рябчик" Саютлорского месторождения установлено следующее:

а) объект имеет ярко выраженное слоистое строение, характеризующееся чередованием проницаемых слоев и раэобгу.гциу. их глинистых пачек;

б) верхняя и нюкняя части разреза пласта по строению существенно отличается друг от друга;

в) основные запасы сосредоточены в двух проницаемых слоях, находятся в нижней части разреза. Слоя характеризуется выдержанностью по плопади и слс.кекы близкими по своим свойствам -типами пород.

4. Созданная стат;пеская геолого-промысловал модель показала целесообразность гвсда в разработку объекта АВ1(1+2) "рябчик"

Самотлорского месторождения с применением системы разработки с водогазовым воздействием.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОНЕЕИй 1. Новый методический подход к геолого-промксловсму моделированию слоисто-неоднородных объектов применительно к трёхмерному математическому моделированию.

2. Адекватная геолого-промысловая модель пласта АВ1С1+2) "рябчик" Ca;,ют лоре кого месторождения в пределах опытного участка.

3. Обоснование целесообразности ввода в разработку объекта АВ1(1+2) Самотлорского месторождения.

ПО ТЕШ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАЛИ СЛЕДЛШЕ РАБОТЫ:

1. Чэловский Я. П. , Лим Е. Ю. Профильные карты как новая форма графического отображения строения геологических объектов. -IL , 1994, ВИНИТИ 27.06.94 1599-В94.

2. Лим Е. XI Особенности геолого-промыслсзого моделирования применительно к трёхмерному математическому моделированию. -М., 1994, ВИНИТИ 27.06. 94 1600-В94.