Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей Покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем

Горобец, Евгений Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей Покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем
ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей Покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем"

УДК 622.276.1/4.

На правах рукописи

ГОРОБЕЦ ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ НЕДОНАСЫЩЕННЫХ НЕФТЬЮ ЗАЛЕЖЕЙ ПОКУРСКОЙ СВИТЫ ПУТЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о 2 АГ.Р

Уфа 2009

003466274

Работа выполнена в обществе с ограниченной ответственностью научно-производственном объединении" Нефтегазтехнология"

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Доктор технических наук, Гильманова Расима Хамбаловна

доктор технических наук, профессор Карамышев Виктор Григорьевич

кандидат технических наук Зарипов Мустафа Салихович

Центр химической механики нефти Академии наук Республики Башкортостан

Защита состоится 24 апреля 2009 г. в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д.222.002.01. при Государственном унитарном предприятии "Институт проблем транспорта энергоресурсов" (ТУП "ИПТЭР"), по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, д. 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного унитарного предприятия "Институт проблем транспорта энергоресурсов" (ТУП "ИПТЭР").

Автореферат разослан 20 марта 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ОуУгл—---

доктор технических наук Худякова Л.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Отличительной особенностью строения залежей нефти ряда месторождений Западной Сибири является наличие обширных зон с неоднородным и пониженным нефтенасыщением продуктивных коллекторов с повышенной начальной водонасыщенностью. Для этой категории месторождений характерны повышенная скорость фильтрации воды по недонасыщенным нефтью слоям, прорыв воды по высокопроницаемым каналам нефтеводонасыщенных коллекторов. Кроме того, в процессе эксплуатации месторождения такого типа увеличивается вероятность перераспределения нефти по разрезу пласта, возможно увеличение фильтрационных сопротивлений в ПЗП как в добывающих, так и в нагнетательных скважинах за счет возникновения зон пониженных фильтрационных сопротивлений на участках, представленных неоднородными по проницаемости коллекторами в чисто нефтяной зоне пласта. Указанные причины пониженной эффективности разработки залежей нефтей такой категории недостаточно изучены, в связи с чем в настоящее время высокоэффективные технологии выработки запасов нефти такой категории создаются крайне медленно. Одной из главных причин этого является то, что разработка таких месторождений обладает низкой рентабельностью, так как они относятся к категории с трудноизвлекаемыми запасами. Поэтому данная проблема является крайне актуальной задачей.

Представленная работа направлена на решение этой проблемы на примере разработки залежей с недонасыщенными нефтью коллекторами с начальной повышенной водонасыщенностью по пластам ПК1-ПК20 Покурской свиты Самотлорского месторождения.

Цель работы. Повышение эффективности вытеснения из недонасыщенных нефтью залежей с повышенной начальной водонасыщенностью и неоднородными коллекторами путем увеличения коэффициента охвата и интенсификации дренирования жидкости из низкопроницаемого слоя.

Основные задачи исследований.

1. Изучение геолого-физических характеристик коллекторов и флюидов объекта исследования на примере пластов типа ПК1-ПК20 Покурской свиты.

2. Организация и проведение лабораторных исследований на естественном керне пласта ПК-13 по оценке и выбору эффективного нефтевытесняющего агента для достижения максимального коэффициента нефтеизвлечения.

3. Обобщение результатов экспериментальных исследований.

4. Теоретические исследования по выбору эффективной технологии нефтевытеснения с учетом результатов лабораторных экспериментов.

5. Численные исследования на математической модели возможности применения циклического заводнения и водогазового воздействия.

6. Разработка методики определения прогнозных показателей эксплуатации залежей с недонасыщенными нефтью коллекторами и повышенной начальной водонасыщенностью. Методы исследований. Решение поставленных задач

базируется на результатах лабораторных и численных исследований на математической модели с использованием современных методов обработки исходной информации и их анализа. Научная новизна,

1. Для коллекторов и нефтей Покурской свиты применение газа в качестве вытесняющего агента (когда газ, как высокоподвижный агент, принят в чистом виде, а не в виде дисперсной фазы или при чередовании оторочек с менее подвижным флюидом) в режиме стационарной закачки показало низкую эффективность.

2. Установлено, что при использовании технологии циклического заводнения применительно к пластам типа Покурской свиты циклическое воздействие с длительным периодом повышения давления нагнетания и кратким периодом его снижения является неэффективным.

3. Изменение соотношения проницаемостей высоко- и низкопроницаемых пропластков и соотношения вязкостен вытесняющего и вытесняемого агентов на эффективность циклического заводнения влияет незначительно.

4. В результате обобщения технологии нефтевытеснения из недонасыщенных нефтью пластов разработана новая методика расчета показателей разработки залежей, разделенных на две части: первая - феноменологическая (с помощью аналитических формул) и вторая - путем использования модельной составляющей, позволяющей описать динамику изменения средней водонзсыщенности для послойно-неоднородного коллектора.

Практическая ценность и реализация результатов исследования.

1. Результаты диссертационной работы использованы при составлении «Проекта пробной эксплуатации залежей Покурской свиты Самоглорского месторождения» (г. Уфа, 2008г.).

2. Результаты работы использованы при разработке и обосновании уровней добычи нефти и газа на 2005, 2006, 2007, 2008 гг. по ОАО «Самотлорнефтегаз» ТНК-ВР.

3. Научно-методические основы диссертационной работы использованы при формировании текущих годовых и полугодовых геолого-технических мероприятий по ОАО «Самотлорнефтегаз».

4. Разработки автора по диссертационной работе включены в шин подготовки аспирантов и используются в качестве пособий в учебном процессе по НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2008г).

Основные защищаемые положения.

1. Методика оценки эффективности использования в качестве вытесняющего агента газа для недонасыщенных нефтью коллекторов.

2. Методика расчета эффективности вытеснения нефти го недонасыщенных нефтью залежей циклическим заводнением.

3. Экспресс-методика определения прогнозных показателей эксплуатации залежей нефти с недонасыщенными коллекторами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

1. Научно-практической конференции «Современные проблемы извлечения вязких и высоковязких нефтей и проблемы разработки трудноизвлекаемых запасов нефти» (г. Уфа, 2008 г);

2. ежегодных семинарах в ТННЦ «ТНК-ВР» по проблемам совершенствования выработки остаточных запасов нефти Самотлорского месторождения (г. Тюмень, 2006 - 2008 гг.). Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных

статей, в том числе в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ - 10. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения разработанных рекомендаций в промысловых условиях. Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 101 наименования. Работа изложена на 127 страницах, в том числе содержит 13 таблиц, 51 рисунок.

Автор выражает глубокую благодарность научным консультантам д.т.н. Владимирову И.В., д.т.н., профессору Хисамутдинову Н.И. и научному руководителю д.т.н. Гильмановой Р.Х. за полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы основные задачи и цель исследования, приведены научная новизна, основные защищаемые положения и практическая ценность работы.

В первой главе приведена характеристика объекта и постановка задачи исследования, в частности, рассмотрено существующее представление о геологическом строении Покурской свиты.

Описаны краткие сведения о литологии свит, их палеонтологической характеристике, возрастной привязке и толщинах, а также о продуктивных пластах, которые приведены на сводном геологическом разрезе, дополненном и переработанном автором (рисунок 1). Из рисунка 1 видно, что геологическое строение Покурской свиты представляет собой сложнейший объект, характеризующийся чрезвычайной неоднородностью коллекторов (как послойной, так и зональной), а также хаотичным распределением нефтеводонасыщенности. Разработка таких объектов до настоящего времени была осложнена, с одной стороны, ввиду отсутствия достаточно эффективных технологий их выработки, с другой -трудностью разделения и выделения границ распространения нефтенасыщения и водонасыщения как по вертикали, так и по горизонтали. Для их выделения использованы научно-методические рекомендации, разработанные в НПО «Нефтегазтехнология».

Описана нефтегазоносность отложений Покурской свиты. Уточнена геологическая модель. Пересчитаны коэффициенты открытой пористости коллекторов продуктивных пластов, проницаемости, газо- и нефтенасыщенности (Кг и Кн), а также свойства и состав пластовых флюидов и карта начальной газонасыщенности (рисунок 2). Таким образом, была полностью уточнена геолого-физическая характеристика объекта.

На основании изучения геологического строения залежей Покурской свиты и анализа состояния эксплуатации скважин Ван-Еганского месторождения и дальнейших исследований по пласту ПК-13 получены весьма важные выводы. Объекты Покурской свиты обладают крайне высокой изменчивостью характеристик слагающих коллекторов в разрезе скважин (со значительным колебанием нижних и верхних значений послойной и зональной неоднородностей) и удельной проводимостью. Установлено, что нефти коллекторов Покурской свиты обладают структурными свойствами и относятся к неньютоновским системам с высокой начальной водонасыщенностью, поэтому применение традиционных технологий для нефтевытеснения может быть неэффективным, в связи с чем требуются специальные теоретические и экспериментальные исследования.

14712 3235

10437

Х1283233.70

- ^ 3236 3326

щп* вцш —к^о А62

\ 4664

7в 2930 31

3047 ^

• *

374623^486216

■7 ' 40«Л 30494711

10305

10372

3372

/ »■ I , 35356

/ 6218 л 335УЙЗ V

6138

4667

4629 3*7441

' 3052

400-

10407

¡ДМ *141Ж41 "-.'33

'333 1902*

4713

* "Р3074 а ^ -

45?|

Ш7 " 2933

12706 ' 46.30

* 37>«е5 •.

г 34781 33346

Д." '

' 4004047^14 { * ' 3053 6190 V 40041 ' 4719

Л * 40042 619 % *4

Газонасыщенность пласта, д.ед.

•ж гш в» «и ей

- контур замещения плотными породами

- внутренний контур нефтеносности

- внешний контур нефтеносности

- внешний контур газоносности

- лицензионные границы участков

Рисунок 2 - Карта начальной газонасыщенности пласта ПК-13 Покурской свиты Самотлорского месторождения

Во второй главе приведено экспериментальное определение коэффициента вытеснения нефти водой, газом и при попеременной закачке газа и воды на керне терригенных отложений Покурской свиты Самотлорского месторождения. Все эксперименты выполнены в соответствии с ОСТ 39-161-83. Нефть. Метод лабораторного определения абсолютной проницаемости коллекторов нефти и газа и вмещающих пород, а также ОСТ 39-181-85 Нефть. Метод лабораторного определения пористости углеводородсодержащих пород и ОСТ 39-195-86 Нефть. Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях.

При проведении фильтрационных исследований максимально воспроизводились геолого-физические условия Покурской свиты Самотлорского месторождения.

Представлены результаты опытов по определению коэффициента вытеснения с использованием в качестве вытесняющего агента воды, газа и чередующихся оторочек газа и воды.

В опыте 1 (вытеснение нефти водой) использовалась линейная модель пористой среды со средневзвешенной проницаемостью: по воздуху 1,020 мкм2, при связанной воде 19,90 % - по керосину - 0,7161 мкм2, по нефти - 0,6751 мкм2. Вытеснение нефти водой осуществлялось при постоянном расходе, равном 5,0 см^час, что обеспечивало скорость движения жидкости У=0/(Р*ш)=262 м/год. Динамика изменения основных показателей вытеснения нефти водой приведена на рисунке 3.

В условиях проведения опыта прорыв воды произошел при закачке воды в количестве 0,374 от объема пор. При этом коэффициент вытеснения за безводный период составил 0,467, а нефтенасыщенность снизилась с 80,10 % до 42,70 %. К момету нагнетания воды в количестве, равном 6 объемов пор, поступление нефти из модели пласта прекратилось. При этом коэффициент вытеснения нефти водой достиг значения 0,658, нефтенасыщенность снизилась до 27,38 %. Дальнейшее продолжение закачки воды в количестве более одного объема пор не привело к росту величины коэффициента вытеснения, в этот период градиент давления стабилизировался (кривая 3, рисунок 3).

В опыте 2 (вытеснение нефти газом) использовалась линейная модель пористой среды со средневзвешенной проницаемостью: по воздуху 0,9510 мкм2, при связанной воде 20,03 % - по керосину - 0,8052 мкм2, по нефти - 0,756 мкм2. Вытеснение нефти газом осуществлялось при постоянном расходе, равном 5,0 см3/час, что обеспечивало скорость движения жидкости У=0/(Р*т)=249 м/год.. Динамика изменения основных показателей вытеснения нефти водой приведена на рисунке 4.

В условиях проведения опыта прорыв газа произошел при его закачке в количестве 0,2 от объема пор. При этом коэффициент вытеснения составил 0,191, а нефтенасыщенность снизилась с 79,97 %

до 64,69 %. К момешу нагнетания газа в количестве, равном 0,6 объема пор, поступление нефти из модели пласта прекратилось. При этом коэффициент вытеснения нефти газом достиг значения 0,196, нефтенасьпценность снизилась до 64,27 %. Продолжение закачки газа еще в количестве более одного объема пор не привело к росту величины коэффициента вытеснения, в этот период градиент давления стабилизировался (кривая 2).

В опыте 3 (вытеснение нефти при попеременной закачке газа и воды) в модель пласта с начальной нефтенасыщенностью 79,97 % попеременной закачивались оторочки газа и воды при постоянном расходе 5,0 см3/час, что обеспечивало скорость движения жидкости в пористой среде У=(ур*т=249 м/год. Размер оторочки газа был равен 2,5 см3 в пластовых условиях, что составило 3,24 % от объема первоначальных нефтенасыщенных пор, размер оторочки воды - в два раза больше, т.е. 5,0 см3. Динамика изменения основных показателей вытеснения нефти приведена на рисунке 5.

В условиях проведения опыта прорыв закачиваемого газа из модели пласта произошёл на момент закачки агентов в количестве 0,42 объёма пор. При этом коэффициент вытеснения нефти составил 0,408 (кривая 1), остаточная нефтенасьпценность - 47,33 % (кривая 2). Всего было закачано по 28 оторочек газа и воды. При достижении высокого газового фактора, превышающего 1000 мЗ/мЗ, при закачке агентов в количестве 2,1 объема пор закачка газа была прекращена. При этом коэффициент вытеснения нефти составил 0,655, остаточная нефтенасыщенность - 27,58 %.

Далее в модель пласта с остаточной нефтенасыщенностью 27,58% и с тем же расходом была продолжена закачка воды, что привело к увеличению добытой нефти в замерном устройстве (таблица 1).

Таблица 1 - Основные результаты фильтрационных опытов по вытеснению нефти водой, газом и при попеременной закачке газа и воды _ _ ___

№ опыта Индекс модели Характеристика модели Агент воздействия Основные результаты

Проницаемость, 10"3 мкм2 Начальна* нефтенасыщенность, % Коэффициент вытеснения, Д. е. Остаточная нефтенасыщенность, %

1 С1 1020 80,10 вода 0,658 27,38

2 С2 951 79,97 газ 0,196 64,27

3 сг 951 79,97 оторочки: газ+вода 0,713 22,97

it *x

O.Oi i

a.m

0.03 ? 0.02 O.OI 0

r g

Доли объем« nop

Рисунок 3 - Динамика вытеснения нефти водой

1 - коэффициент вытеснения, д.е.

2 - нефтенасышенность, д.е.

3 - градиент давления, КГ' МПа/м„--Г 4- количество вытесненногр

газа. д.е. объ. поо

О 0.3 0 4 06 08 , 1 13 1«

Рисунок 4 - Динамика вытеснения нефти газом

» 1 -К0ЭффИ1|"<НТ1ЫТ«СН|НИЯ,Д.«. -2 •o6k«w iwricHtHHoro га»*, д.» объема пор - 3-'ыди«итд»»л»ни«,МП|/и

4 , ' j

оторочки: газ + вода

Рисунок 5 - Динамика изменения основных показателей вытеснения нефти при попеременной закачке газа и воды

Объем закачиваемой воды в первом опыте равен объему «водогазовой смеси» в пластовых условиях, закачиваемой при ВГВ во втором опыте. Это позволило сравнить полученные результаты при равных объемах закачки и отборов жидкости.

Проведенные модельные исследования показали по данным лабораторных исследований, что применение водогазового воздействия в условиях рассматриваемого объекта, несмотря на временный эффект от созданного дополнительного сопротивления при продвижении вытесняющего агента (агент совершил дополнительную работу), неэффективно. Это объясняется неспособностью газа, сходного по свойствам с попутно добываемым (не ШФЛУ - широкие фракции легких углеводородов), изменить вязкостные свойства нефти в залежах, представленных обширными подгазовыми зонами (массообменный процесс дополнительного растворения газа в нефти не происходит, так как система нефть - газ находится в равновесном состоянии). При этом, уменьшение компенсации отборов закачкой воды при ВГВ, а также нарастающий прорыв закачиваемого газа привели к снижению эффективности воздействия.

По результатам численных исследований с использованием лабораторных данных установлено, и что применение водогазового воздействия с закачкой попутно добываемого газа на терригенных залежах покурской свиты ' Самотлорского месторождения, недонасыщенных нефтью 1 с повышенной начальной водонасыщенностью, характеризующихся обширными подгазовыми зонами является не эффективным. Применение технологии водогазового воздействия для данного объекта снижает коэффициент охвата пласта вытеснением из-за прорыва закачиваемого газа в неоднородных коллекторах по высокопроницаемым зонам и повышенной вязкости пластовой нефти.

В третьей главе приведены результаты исследования эффективности нефтевытеснения в режиме циклического заводнения, в частности, рассмотрены особенности применения циклического заводнения для выработки недонасыщенных нефтью коллекторов.

Принято, что нестационарное заводнение НЗ на недонасыщенных нефтью коллекторах имеет свои особенности. Это, прежде всего, наличие с самого начала разработки подвижной пластовой воды.

Рассмотрены процессы вытеснения нефти водой на математической модели фильтрации флюидов в пласте, коллектор которого состоит из слоев с различной начальной водонасыщенностью, в модели «Black Oil».

В зависимости от строения реальных пластов с неоднородным распределением фильтрационно-емкостных параметров можно

I ■4

рассмотреть ряд гидродинамических задач о притоке флюидов к забою добывающей скважины в условиях гидродинамического воздействия, которые частично уже изучались и были опубликованы ранее.

В отличие от ранее выполненных работ, гидродинамическое воздействие на послойно-неоднородный по проницаемости недонасыщенный нефтью коллектор моделируется периодическим изменением давления нагнетания воды по фазам и амплитуде через нагнетательную скважину.

В результате численных исследований получено, что около 5 % от начальных геологических запасов нефти добывается при постоянной начальной обводненности в 80 %. Затем наблюдается плавный рост обводненности за счет опережающего притока пластовой воды к забою добывающей скважины и затем более быстрое обводнение за счет заводнения высокопроницаемого прослоя закачиваемой водой. Высокая послойная неоднородность ФЕС коллектора и наличие подвижной воды обусловили невысокое значение конечного (при 95 % обводненности) КИН. Он составляет для данной модели 0.235 д.ед. Основные остаточные запасы нефти сосредоточены в низкопроницаемых зонах пласта. Для их извлечения необходимо обеспечить внедрение воды в малопроницаемые нефтенасыщенные участки.

Рассмотрены три варианта циклического воздействия, отличающиеся длительностью периодов повышения и понижения забойного давления нагнетательной скважины.

1 вариант представляет собой циклическое воздействие с короткими периодами повышения и понижения забойного давления, при этом период повышенного давления (Tine) больше периода пониженного забойного давления (Tdec). Для этого варианта Tinc=5 отн.ед., Tdec=l отн.ед.

2 вариант представляет собой циклическое воздействие с длительными периодами повышения и понижения забойного давления, при этом период повышенного давления (Tine) равен периоду пониженного забойного давления (Tdec). Для этого варианта Tinc=15 отн.ед., Tdec=15 отн.ед.

3 вариант представляет собой циклическое воздействие с длительными периодами повышения и понижения забойного давления, при этом период повышенного давления (Tine) меньше периода пониженного забойного давления (Tdec). Для этого варианта Tinc=15 отн.ед., Tdec=30 отн.ед.

Полученные результаты позволяют сделать следующие заключения. Динамика текущих показателей разработки отражает факт снижения темпов обводнения добываемой продукции при любом виде применения циклического заводнения. Вместе с тем, периодическое снижение забойного давления нагнетательной скважины приводит к

периодическому снижению не только дебитов воды, но и дебитов нефти. Это в свою очередь приводит к снижению темпов отбора запасов нефти и увеличению сроков их выработки (рисунок 6).

33.8

33.6

-- — - 33.4

33.2

33.0

база

1 вариант

2 вариант

3 вариант

Рисунок 6 - Накопленные показатели по вариантам применения циклического воздействия на недонасыщенные нефтью послойно-неоднородные коллектора

Дальнейшие исследования проводились с целью установления областей принципиальной эффективности циклического воздействия со

стороны нагнетательной скважины (т.е. КИНнс / КИНС >1) в

К и.

пространстве параметров k' =—-mi-, ¡л* - , где КИНнс -

К и

max "о

коэффициент извлечения нефти при циклическом воздействии, КИН0 -КИН для базового варианта (стационарное воздействие), КМю Ктах -проницаемости низкопроницаемого и высокопроницаемого пропластков, соответственно, fja /uw - вязкости нефти и воды.

В качестве ограничивающих условий в исследованиях принята область значений параметров к* < 1 и /л < 1, что вытекает из условий рассматриваемой задачи. На численной модели при различных

. Т

значениях к* и ¡х при условии —— < 1 определялось соотношение

Tdec

КИНнс / КИНС, и строилась область, в которой это соотношение было больше 1. Результаты расчетов приведены на рисунке 7.

ц'.д.ед.

Рисунок 7 - Область эффективности циклического воздействия (заштриховано) со стороны нагнетательной скважины на недонасыщенные нефтью коллектора в пространстве » К

значений параметров к* = ——, ^ =

Мо

Как видно на рисунке, область принципиальной эффективности в пространстве параметров {к*, ц*) невелика. Видно, что для однородной жидкости (вязкости равны или близки друг другу) циклическое воздействие будет эффективным при разнице проницаемостей высокопроницаемого и низкопроницаемого пропластка в 1000 раз (!). В реальности область принципиальной эффективности еще меньше, т.к. при малых значенияхц* и к* начинаются проявляться неньютоновские свойства фильтрующейся нефти. Хорошо известно, что предельный градиент сдвига нефти зависит, как от реологических свойств нефти, так и от проницаемости коллектора. Явления, связанные с неньютоновскими свойствами нефти, в рассмотренной модели не учитывались.

Было установлено, что области эффективности циклического воздействия зависят также от изменения соотношения вязкости вытесняющего агента и вытесняемой жидкости и от геометрических параметров рассматриваемого пласта, в частности, от соотношения (Ь/Н) где Ь - длина модельного пласта (расстояние от линии нагнетания до линии отбора), Н - его толщина. На рисунке 8 приведены критические кривые, разделяющие области эффективности и неэффективности циклического воздействия на недонасыщенные нефтью коллектора, полученные при разных значениях этого параметра.

ц'.д.ед-

Рисунок 8 - Области эффективности циклического воздействия (заштриховано) со стороны нагнетательной скважины на недонасыщенные нефтью коллектора в пространстве

значений параметров к" —' "Ри

^пих

различных значениях соотношения геометрических

параметров пласта А: кривая 1 - А = 40, кривая 2 -Я Я

— = 20, кривая 3 - — = 10 Я Я

На основании обобщения результатов численных исследований установлено, что наличие значительных объемов подвижной воды в

недонасыщенных нефтью коллекторах создает условия низкой эффективности применения циклического заводнения. Этому способствует ситуация, когда большая доля подвижной воды сосредоточена в низкопроницаемых коллекторах, что соответствует условиям, обратным для эффективного применения циклического заводнения.

В четвертой главе приведена экспресс-методика определения прогнозных показателей эксплуатации залежей нефти с недонасыщенным коллектором, вводимых в разработку (на примере пласта ПК-13 Самотлорского месторождения).

В основу разработки автора положены новые зависимости определения коэффициента вытеснения от проницаемости для керна из пластов ПК с недонасыщенными нефтью коллекторами, плотность НИЗ (как объемная, так и площадная), а расчетная часть разделена на две части: феноменологическую (с использованием формул, описывающих динамику изменения технологических показателей), и модельную составляющую, позволяющую описать изменение средней водонасыщенности. Суть этого условия заключается в том, что при разработке недонасыщенного нефтью послойно-неоднородного пласта параметр удельной проводимости для нефти и воды определяется также и изменением результирующей неоднородности по проницаемости коллектора.

Геологическое строение залежей нефти пластов ПК-13 и детализация строения залежей, геологические, подвижные и извлекаемые запасы нефти изучаются на основе научно-методических основ, разработанных в НПО «Нефтегазтехнология».

Приведена методика расчета прогнозных показателей эксплуатации скважин пласта ПК-13 Самотлорского месторождения.

Для определения прогнозных показателей эксплуатации скважин применялись также основные положения методик В.Д.Лысенко и И.В. Владимирова, используя в начале феноменологическую часть путем применения известных формул и аналитических выражений.

На основе изложенных выше подходов для каждой скважины, прошедшей нефтенасыщенные толщины пласта ПК-13, определены ФЕС коллектора, геологические, подвижные и извлекаемые запасы нефти (рисунок 9).

Разработана математическая модель фильтрации пластовых флюидов в недонасыщенных нефтью коллекторах при вытеснении нефти водой, включающая модель фильтрации флюидов в пласте, коллектор которого состоит из слоев с различной начальной водонасыщенностью, проницаемостью, а также изменяет свои свойства по простиранию. В отличие от ранее известных методов на стандартных симуляторах (пакет программ Roxar. Eclipse. LandMark) данный подход

12708

30442?^706

внешний контур нефтеносности внешний контур газоносности

Плотность извлекаемых запасов нефти, тыс.т/гэ

Рисунок 9 - Карта плотности начальных извлекаемых запасов нефти пласта ПК-13 Покурской свиты Самотлорского месторождения

будет определяться при моделировании исследованием изменения средней водонасыщенности при разработке недонасыщенного нефтью послойно-неоднородного по проницаемости коллектора.

На рисунке 10 представлена динамика изменения средней водонасыщенности пласта (области Вороного) для пластов с различной послойной неоднородностью проницаемостных свойств коллектора.

0 50 100 150 200 250 300

время, отн.ед.

Рисунок 10 - Динамика изменения средней водонасыщенности области Вороного для различных значений послойной неоднородности проницаемостных свойств коллектора пласта

Показан пример использования разработанной экспресс-методики для оценки эффективности водогазового воздействия на примере опытного участка в районе скважины № 40041. Реагирующие добывающие скважины - 40039, 4714, 6190, 40042, 3053.

Для определения прироста НИЗ за счет водогазового воздействия были проанализированы изменение коэффициента вытеснения при закачке ВГВ, изменения свойств закачиваемого активного агента (ВГС).

Проверка предложенной методики расчета технологических показателей разработки залежи ПК13 (рисунок 11) показала достаточно высокую устойчивость и достоверность. Поэтому данная методика рекомендуется для внедрения в промысловых условиях.

—♦—нефъ-база

жидюхлъ-ВГВ —ж—обводненность-база

—з—нефтъ-ВГВ —к- нефп>-завод иеиие -■» обводнен ность-В ГВ

жидкость-база —жидкость-заводнение —обвод ненностъ-заводнс

..... :, : ..." '*'; -

► Щ. 1 К'Ч V ятт

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О

1 2 3 4 5 8 7 8 9 10 11 12 13 14151617 181920 21222324 252627

годы

50 100 150 200 250

накопленная добыча жидкости, тыс.т

Рисунок 11 - Сопоставление динамики прогнозных технологических показателей по вариантам разработки для опытного участка пласта ПК-13 (район скважины №40041). а - текущие показатели, б - характеристики вытеснения

Осповные выводы и рекомендации

1. Объекты Покурской свиты обладают крайне высокой изменчивостью характеристик слагающих коллекторов в разрезе скважин (со значительным колебанием нижних и верхних значений послойной и зональной неоднородностей) и удельной проводимостью.

2. В результате подробного анализа имеющейся информации о геолого-физической характеристике пластов Покурской свиты систематизированы и занесены в базу исходных данных материалы по литологической характеристике пород, пористости, проницаемости, нефтегазоводонасыщенности (на примере пластов ПК-13, ПК-15-1) по свойствам и составу пластовых флюидов, водорастворимых и нефтерастворимых газов, температурный режим пластов, на базе которых стало возможным провести изучение гидродинамических характеристик пласта ПК-13 для формирования эффективных технологий нефтевытеснения.

3. Нефти коллекторов Покурской свиты обладают структурными свойствами и относятся к неньютоновским системам с высокой начальной водонасыщенностью, поэтому применение традиционных технологий для нефтевытеснения может быть неэффективным, в связи с чем требуются специальные теоретические и экспериментальные исследования.

4. Установлено, что применение водогазового воздействия с закачкой попутно добываемого газа на терригенных залежах покурской свиты Самотлорского месторождения, недонасыщенных нефтью с повышенной начальной водонасыщенностью, характеризующихся обширными подгазовыми зонами, по результатам опытного моделирования не показало положительную эффективность.

5. Применение технологии водогазового воздействия для данного объекта снижает коэффициент охвата пласта вытеснением из-за прорыва закачиваемого газа и повышенной вязкости пластовой нефти.

6. Наличие значительных объемов подвижной воды в недонасыщенных нефтью коллекторах создает условия низкой эффективности применения циклического заводнения.

7. Этому способствует ситуация, когда большая доля подвижной воды сосредоточена в низкопроницаемых коллекторах, что соответствует условиям, обратным для эффективного применения циклического заводнения.

8. Предложены и разработаны основные принципы и методические подходы расчета технологических показателей эксплуатации залежей с недонасыщенными коллекторами по нефти, вводимых в разработку без привлечения дорогостоящих и ресурсоёмких процессов моделирования на стандартных симуляторах.

9. Отличительной особенностью экспресс-метода являются подходы расчета технологических показателей, разделенные на феноменологическую часть (на базе формул и аналитических выражений, описывающих динамику изменения технологических показателей) и модельную составляющую, позволяющую описать изменение средней водонасыщенности при разработке недонасьпценного нефтью послойно-неоднородного по проницаемости пласта.

10. Сопоставительные расчеты динамики технологических показателей по разработанной методике для условий отбора нефти с изучаемого объекта (ПК-13) в естественном режиме, с заводнением водой и водогазовом воздействием показали, что при водогазовом воздействии (ВГВ) по эффективности ВГВ по накопленной добыче нефти относительно естественного режима превышает на 2,16 раза, а заводнение - на 1,18 раза.

11. На примере расчета технологических показателей эксплуатации залежей по пласту ПК-13 Покурской свиты Самотлорского месторождения доказана возможность использования разработанной методики в промысловых условиях.

Основные положения диссертации опубликованы: В журналах, рекомендованных ВАК России:

1. Горобец Е.А., Талонов М.А., Тягов А.П., Абдульмянов С.Х. Результаты применения физико-химических технологий обработки призабойных зон на Самотлорском месторождении. - М.: НТЖ "Нефтяное хозяйство".- 2007,-№ 3., С.27-30.

2. Соркин А.Я., Ступоченко В.Е., Горобец Е.А. Результаты проведения ремонтноизоляционных работ на Самотлорском месторождении. - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловое дело",-2008,- № 2., С. 54-57.

3. Соркин А.Я., Ступоченко В.Е., Горобец Е.А. Результаты применения физико-химических технологий обработки призабойных зон на Самотлорском месторождении. - М.: НТЖ "Нефтяное хозяйство".-2008-№ 3., С. 12-14.

4. Щекатурова И.Ш., Горобец Е.А., Вафин Б.И., Сагитов Д.К. Особенности формирования геолого-технических мероприятий с применением гидродинамического моделирования на завершающей стадии разработки. - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловое дело".-2008.-№6., С. 11-14.

5. Манасян А.Э., Щекутарова И.Ш., Горобец Е.А., Вафин Б.И. Анализ эффективности работы участка нагнетательной скважины башкирского яруса Якушкинского месторождения с учетом влияния

составляющих результата воздействия закачкой. М. ОАО ВНИИОЭНГ, НТЖ «Нефтепромысловое дело». -2008. №6., С. 25-30.

6. Соркии А.Я., Ступочеико В.Е., Горобец Е.А. Опыт применения комплексных обработок призабойной зоны пласта на Самотлорском месторождении. - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловое дело",-2008.-№9., С. 15-18.

7. Владимиров И.В., Горобец Е.А., Литвин В.В., Васильев В.В. Особенности применения циклического заводнения на недонасьпценных нефтью коллекторах (на примере пластов ПК-13 Самотлорского месторождения) - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловоедело".-2008-№ 10., С. 25-31.

8. Манатов Т.Ф., Горобец Е.А., Макатров А.К, Сагитов Д.К., Антонов М.С. Экспериментальное определение коэффициента вытеснения нефти водой, газом и при попеременной закачке газа и воды на керне терригенных отложений покурской свиты Самотлорского месторождения. - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений",- 2008,- № 11., С. 3234.

9. Горобец Е.А., Манапов Т.Ф., Макатров А.К, Сагитов Д.К., Антонов М.С. Вопрос целесообразности применения водогазового воздействия на терригенных залежах покурской свиты Самотлорского месторождения, недонасьпценных нефтью и характеризующихся обширными подгазовыми зонами. - М.: ВШШОЭНГ, НТЖ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений".- 2008-№ 12., С. 51-54.

10. Горобец Е.А. О принципах построения проекта пробной эксплуатации. - М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений",- 2009 - № 1,, С. 55-57.

В других печатных изданиях:

11. Сарваретдинов Р.Г., Папухин С.П., Вафин Б.И, Горобец Е.А., Абдульмянов С.Х. Методика расчета зависимости «пористость-проницаемость» по данным керна. Уфа. Изд-во ООО «Выбор». - 2007., 28 с.

12. Горобец Е.А., Кундин A.C., Болотник Д.Н., Саркисов Г.Г. Технология проектирования, оптимизации и мониторинга бурения горизонтальных и наклонно-направленных скважин на основе трехмерных геологических и гидродинамических моделей. - М, Вестник ЦКР, №4. 2006, С. 12-16.

Лицензия №223 от 03.08.2000 г. Подписано к печати 10.03.2009 г. Формат 60x84/16. Бумага типографская № 1. Компьютерный набор. Печать офсетная. Усл.-печ. л. 1.36 Тираж 100 экз. Заказ № 26 Отпечатано в типографии ООО «Штайм» Республика Башкортостан, 450005, г. Уфа, ул. 8-е марта, 12/1.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Горобец, Евгений Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Существующее представление о геологическом строении Покурской свиты.

1.2. Нефтегазоносность отложений Покурской свиты.

1.3. Уточнение геологической модели

1.4. Коэффициент открытой пористости коллекторов продуктивных пластов

1.5. Коэффициент проницаемости.

1.6. Коэффициент газо- и нефтенасыщенности.

1.7. Свойства и состав пластовых флюидов.

1.8. Водорастворенные газы.

1.9 Температурные условия.

1.10 Анализ результатов опробования и испытания скважин.

Выводы к разделу 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ВОДОЙ, ГАЗОМ И ПРИ ПОПЕРЕМЕННОЙ ЗАКАЧКЕ ГАЗА И ВОДЫ НА КЕРНЕ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПОКУРСКОЙ СВИТЫ

САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

Выводы к разделу 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕФТЕВЫТЕСНЕНИЯ В РЕЖИМЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАВОДНЕНИЯ.

3.1. Особенности применения циклического заводнения для выработки недонасыщенных нефтью коллекторов.

3.2. Определение условий принципиальной эффективности применения циклического воздействия со стороны нагнетательной скважины при заводнении недонасыщенных нефтью коллекторов.

Выводы к разделу 3.

ГЛАВА 4. ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОГНОЗНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ С НЕДОНАСЫЩЕННЫМ КОЛЛЕКТОРОМ, ВВОДИМЫХ В РАЗРАБОТКУ (НА ПРИМЕРЕ ПЛАСТА ПК-13 САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ).

4.1. Теоретические предпосылки.

4.2. Расчет геологических запасов нефти и построение карт плотности начальных геологических запасов нефти.

4.2.1 Расчет подвижных запасов нефти и построение карт плотности начальных подвижных запасов нефти.

4.2.2. Расчет прогнозных показателей эксплуатации скважин пласта ПК-13 Самотлорского месторождения.

4.3. Математическая модель фильтрации пластовых флюидов в недонасыщенных нефтью коллекторах.

4.4. Особенности вытеснения из недонасыщенных нефтью коллекторов.

Выводы к разделу 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей Покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем"

Отличительной особенностью строения залежей нефти ряда месторождений Западной Сибири является наличие обширных зон с неоднородным и пониженным нефтенасыщением продуктивных коллекторов с повышенной начальной водонасыщенностью. Такая категория коллекторов, имеющая первичную воду, характеризуется высокой изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС), причем как по простиранию, так и по разрезу. Опыт разработки таких залежей показывает, что пониженная нефтенасыщенность коллекторов обуславливает повышенную подвижность пластовой воды. Это является одной из причин отбора жидкости с водной фазой с начала эксплуатации добывающей скважины с постепенным нарастанием во времени [16, 21, 32, 38]. Первые серьезные изучения геологического строения таких залежей и опыта их разработки, выполненные Городиловым В.А., Мухаметзяновым Р.Н., Храмовым Г.А., Зарицкой А.Т., Павловым М.В., Сонич В.П., Пияковым Г.Н., Бересневым Н.Ф., Хафизовым Ф.З., Павловым С.Ф., Саниным В.П., Акбашевым B.C. и многими другими [2, 11, 12, 39, 47, 49, 57, 73], позволили уточнить геолого-физические характеристики и установить закономерность изменения-нефтенасыщенности и градиента давления при первичном вытеснении нефти водой с начальной повышенной водонасыщенностью и изменения нефтевытесняющих свойств закачиваемого агента. Особо следует отметить работы института СибНИИНП по изучению литолого-коллекторских свойств продуктивных пластов [57] и изучение ГИС по переточным зонам в интервале Покурской свиты для определения начальной нефте- и водонасыщенности [2]. Большое значение имеют для изучения свойств коллекторов с недонасыщенными нефтью залежей вопросы определения смачиваемости (показатель смачиваемости) в НИИ «Нефтеотдача» АН РБ (руководители Овсюков A.B., Хайрединов Н.Ш., Блинов С.А.) последовательно определившие гидрофильность и гидрофобность коллекторов. Было установлено, что породы, имеющие гидрофобный характер смачивания характеризуются проницаемость более 0,1 мкм2, а с проницаемостью менее 0,1 мкм2 имеют четко выраженное гидрофильное состояние поверхности. Как указывается в работах [13, 22, 26, 40] это важное обстоятельство и определяет выбор агента для нефтевытеснения и его технологию. С другой стороны, как указывается в [92] значение коэффициента гидрофобизации позволяет уточнить параметр насыщения. Причем для недонасыщенных нефтью залежей, если оно характеризуется значительной послойной и зональной неоднородностью, то всегда существуют условия для вторичного нефтенасыщения, за счет перетока нефти из низкопроницаемой нефтенасыщенной зоны в высокопроницаемую преимущественно фильтрующей водную фазу с изменением градиентов давления в зоне нефтяной и водной фаз [18, 73, 82, 83, 84]. Эффект вторичного нефтенасыщения применительно к недонасыщенным нефтью коллекторам по Пиякову Г.Н. и Владимирову И.В. [27, 28, 75] связан с образованием в коллекторе высоковязких эмульсий нефти и воды и при их определенном соотношении в потоке, преимущественно определяемое численным значением водонасыщенности и скоростью движения, перемешиванием в потоке фаз и ростом вязкости жидкости. С ростом вязкости растет градиент давления. Причем при дальнейшем вытеснении нефти водой эмульсия, обладающая более высокой вязкостью и предельным напряжением сдвига, начинает двигаться только в высокопроницаемой части коллектора, так как в этой зоне предельный градиент сдвига значительно ниже, чем в низкопроницаемой зоне. Этот процесс и приводит по утверждению авторов к явлению вторичного нефтенасыщения. Поэтому, хотя и существует для недонасыщенных нефтью коллекторов достаточно высокая корреляция данных о начальной нефтенасыщенности и обводненности добываемой продукции, с которой начинают давать продукцию скважины, но не всегда по этой зависимости можно определить объем текущей подвижной пластовой воды [6, 43, 46], что не позволяет оценить влияние начальной водонасыщенности продуктивных пластов на эффективность вытеснения нефти водой.

Так или иначе, вытеснение нефти из недонасыщенных нефтью пластов в большей степени относится с одной стороны к задачам оценки и образованию оптимальных фильтрационных потоков в неоднородных по проницаемости коллекторах для прогнозирования показателей разработки, с другой, создание наиболее эффективных технологий нефтевытеснения [14, 15, 22]. При этом наиболее значимыми параметрами состояния разработки нефтяного месторождения выступает оценка нефтенасыщенности продуктивных пластов [23, 30, 41, 46] и определение фильтрационных свойств низкопроницаемых и высокопроницаемых коллекторов [55], а также построение относительных фазовых проницаемостей как расчетных [49, 64, 66, 67], так и в условиях проведенных лабораторных экспериментов на керне изучаемого объекта, в частности определение коэффициента вытеснения [72, 87]. Дискуссионным является и вопрос формирования сетки и размещение единичных скважин в связи с бурным развитием бурения горизонтальных скважин [32, 49]. Дело в том, что размещение горизонтальных скважин особенно для месторождений с недонасыщенными нефтью коллекторами, когда более 50 % продуктивного пласта содержит свободную воду в пластовых условиях, ответ может дать наряду с исследованием изменения технологических показателей, обоснованные технико-экономические показатели с положительным народнохозяйственным эффектом. Не менее важным параметром с точки зрения эффективности отбора нефти из недонасыщенных нефтью коллекторов является выбор технологии нефтевытеснения, например, разделенные на физико-химические методы [33, 44, 50, 61], газовые методы [25, 44], заводнение водой [24, 27, 38]. Большинство исследователей склонны применительно к неоднородным коллекторам использовать технологии нестационарного заводнения [29, 48]. Поэтому для индивидуального нефтяного месторождения при выборе технологии нефтевытеснения необходимо, учитывая ранее известные теоретический и промысловый опыт разработки, наиболее оптимальной считать ту технологию, которая обладает наибольшей эффективностью.

Учитывая то обстоятельство, что разработка месторождений с недонасыщенными нефтью и высокой начальной водонасыщенностью недостаточно изучена автор принимает и рассматривает в качестве объекта исследования пласты Покурской свиты Самотлорского месторождения.

Актуальность проблемы.

Указанные причины пониженной эффективности разработки залежей нефтей такой категории недостаточно изучены, в связи с чем в настоящее время высокоэффективные технологии выработки запасов нефти такой категории создаются крайне медленно. Одна из главных причин этого то, что разработка таких месторождений обладает низкой рентабельностью, так как они относятся к категории с трудноизвлекаемыми запасами. Поэтому данная проблема является крайне актуальной задачей.

Цель работы: Повышение эффективности вытеснения из недонасыщенных нефтью и повышенной начальной водонасыщенностью залежей с неоднородными коллекторами путем увеличения коэффициента охвата и интенсификации дренирования жидкости из низкопроницаемого слоя.

Основные задачи исследований.

3. Обобщение результатов экспериментальных исследований.

4. Теоретические исследования по выбору эффективной технологии нефтевьггеснения с учетом результатов лабораторных экспериментов.

5. Численные исследования на математической модели о возможности применения циклического заводнения и водогазового воздействия.

6. Разработка методики определения прогнозных показателей эксплуатации залежей с недонасыщенными нефтью коллекторами и повышенной начальной водонасыщенностью.

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на результатах лабораторных и численных исследований на математической модели с использованием современных методов обработки исходной информации и их анализа.

Научная новизна выполняемой работы.

1. Для коллекторов и нефтей Покурской свиты применение газа в качестве вытесняющего агента в режиме стационарной закачки показали низкую эффективность как высокоподвижный агент, принятый в чистом виде, а не в виде дисперсной фазы или чередованием оторочек с менее подвижным флюидом.

2. Установлено, что при использовании технологии циклического заводнения применительно для пластов типа Покурской свиты циклическое воздействие с длительным периодом повышения давления нагнетания и кратким периодом его снижения не являются эффективным.

3. Изменение соотношения проницаемостей высоко- и низкопроницаемых пропластков и соотношения вязкостей вытесняющего и вытесняемых агентов на эффективность циклического заводнения влияет незначительно.

4. В результате обобщения технологии нефтевытеснения из недонасыщенных нефтью пластов разработана новая методика расчета показателей разработки залежей разделенных на две части, первой феноменологической (с помощью аналитических формул) и второй путем использования модельной составляющей, позволяющей описать динамику изменения средней водонасыщенности для послойно-неоднородного коллектора.

Основные защищаемые положения.

2. Методика расчета эффективности вытеснения нефти из недонасыщенных нефтью залежей циклическим заводнением водой.

3. Экспресс методика определения прогнозных показателей эксплуатации залежей нефти с недонасыщенными коллекторами.

Достоверность полученных результатов достигалась в результате применения современных методов математического моделировании, анализа и обобщения результатов экспериментальных и модельных исследований на примере залежей ПК-13 Самотлорского месторождения.

Практическая ценность и реализация работы.

1. Результаты диссертационной работы использованы при составлении «Проекта пробной эксплуатации залежей Покурской свиты Самотлорского месторождения» (г. Уфа, 2008).

2. При разработке и обосновании уровней добычи нефти и газа на 2005, 2006, 2007, 2008 гг. по ОАО «Самотлорнефтегаз» ТК-ВР.

4. Разработки автора по диссертационной работе включены в план подготовки аспирантов и используются в качестве пособий в учебном процессе по НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2008).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на

1. Научно-практической конференции «Современные проблемы извлечения вязких и высоковязких нефтей и проблемы разработки трудноизвлекаемых запасов нефти»» (г. Уфа, 2008).

2. на ежегодных семинарах в ТННЦ «ТК-ВР» по проблемам совершенствования выработки остаточных запасов нефти Самотлорского месторождения (г/ Тюмень, 2006 - 2008 гг.).

Публикация результатов и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 12 научных статей, в том числе в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ — 10. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения разработанных рекомендаций в промысловых условиях.

Структура и объем работ.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Горобец, Евгений Александрович

Выводы к разделу 4

1. Предложены и разработаны основные принципы и методические подходы расчета технологических показателей эксплуатации залежей с недонасьпценными коллекторами по нефти, вводимых в разработку без привлечения дорогостоящих и ресурсоёмких процессов моделирования на стандартных симуляторах.

2. Отличительной особенностью экспресс-метода являются подходы расчета технологических показателей разделенные на феноменологическую часть на базе формул и аналитических выражений, описывающих динамику изменения технологических показателей и модельную составляющую, позволяющую описать изменение средней во до насыщенности при разработке недонасыщенного нефтью послойно неоднородного по проницаемости пласта.

3. Сопоставительные расчеты динамики технологических показателей по разработанной методике для условий отбора нефти с изучаемого объекта (ПК-13) в естественном режиме, с заводнением водой и водогазовом воздействием показали, что при водогазовом воздействии (ВГВ) по эффективности ВГВ по накопленной добыче нефти относительно естественного режима превышает на 2,16 раза, а заводнение на 1,18 раза.

4. На примере расчета технологических показателей эксплуатации залежей по пласту ПК-13 Покурской свиты Самотлорского месторождения доказана возможность использования разработанной методики в промысловых условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная работа и полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Объекты Покурской свиты обладают крайне высокой изменчивостью характеристик слагающих коллекторов в разрезе скважин со значительным колебанием нижних и верхних значений послойной и зональной неоднородностей и удельной проводимостью.

3. Нефти коллекторов Покурской свиты обладают структурными свойствами (рисунки 1.15, 1.16) и относятся к неныотоновским системам с высокой начальной водонасыщенностью, поэтому применение традиционных технологий для нефтевытеснения могут быть не эффективными в связи с чем требуют специального теоретического и экспериментального исследования.

4. Установлено, что применение водогазового воздействия с закачкой попутно добываемого газа на терригенных залежах покурской свиты Самотлорского месторождения, недонасьпценных нефтью с повышенной начальной водонасыщенностью, характеризующихся обширными подгазовыми зонами по результатам опытного моделирования не показал положительную эффективность.

6. Наличие значительных объемов подвижной воды в недонасьпценных нефтью коллекторах создают условия низкой эффективности применения циклического заводнения.

9. Отличительной особенностью экспресс-метода являются подходы расчета технологических показателей разделенные на феноменологическую часть на базе формул и аналитических выражений, описывающих динамику изменения технологических показателей и модельную составляющую, позволяющую описать изменение средней водонасьпценности при разработке недонасыщенного нефтью послойно неоднородного по проницаемости пласта.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Горобец, Евгений Александрович, Уфа

1. Агейчик JI.A. Отчет о детальной разведке подземных вод для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения г.Нижневартовска с подсчетом эксплуатационных запасов по состоянию на 1.10.80г. Тюмень, 1980г.

2. Акбашев B.C., Никифоров A.A. Анализ результатов ГИС по переточным зонам в интервале покурской свиты Самотлорского месторождения. Тюмень, 2001г.

3. Научно-техническое обеспечение работ по отбору и анализу изолированного керна на скважине №20-оц Самотлорского месторождения. Отв.исполнитель Б.Ю.Хайруллин. ЗАО НПП «СибБурМаш». Нижневартовск, 2001г.

4. Научно-техническое обеспечение работ по отбору и анализу изолированного керна на скважине №21-оц Самотлорского месторождения. Отв.исполнитель Б.Ю.Хайруллин. ЗАО НПП «СибБурМаш». Тюмень, 2002г.

5. Научно-техническое обеспечение работ по отбору и анализу изолированного керна па скважине №22-оц Самотлорского месторождения. Отв.исполнитель Б.Ю.Хайруллин. ЗАО НПП «СибБурМаш». Нижневартовск, 2001г.

6. Гаттенберг Ю.П., Дьяконов В.П., Уточкина Н.П. Изучение гидрогеологических условий нефтяных месторождений Среднего Приобья. М. Недра. 1972г.

7. Дряхлова Е.А., Розин A.A., Рудник М.Н., Шварцман А.О. Сводный отчет по покурской опорной скважине. Ленинград, 1955г.

8. Азис X., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. М. Недра, 1982, 408 с.

9. Акбашев Ф.С., Санин В.П. Переоценка запасов нефти и газа по месторождениям Главтюменнефтегаза, находящихся в разведке и разработке. Самотлорское месторождение (балансовые запасы). Тюмень, 1987г.

10. Береснев Н.Ф., Хафизов Ф.З., Ефименко В.И. и др. Подсчет запасов нефти и газа Самотлорского месторождения Нижневартовского района Тюменской области. Тюмень, 1973г.

11. Методическое руководство по отбору и анализу изолированного керна. В.Г.Мамяшев, Б.Ю.Хайруллин, В.В.Федорцов. ЗАО «СибБурМаш». Тюмень, 1999 г.

12. Акульшин А.И. Прогнозирование разработки* нефтяных месторождений; М., Недра, 1988 г.

13. Амелин И.Д., Гомзиков В.К., Давыдов A.B. Оценка технологических показателей разработки залежей нефти по базовому варианту. // Обзорная информация, серия Нефтепромысловое дело. М, ВНИИОЭНГ, 1984 г.

14. Амелин И.Д., Сургучев M'.JL, Давыдов A.Bi Прогноз разработки-нефтяных залежей на поздней стадии. М, Недра, 1994 г.

15. Баишев Б.Т., Исайчев В.В., Кожакин С.В. и др. Регулирование процесса разработки нефтяных месторождений. М., Недра, 1978.

16. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 208 с.

17. Березин В.М., Гизатуллина В.В., Шутихин В.И и др. Остаточная нефтенасыщенность продуктивных песчаников пластов девона // Нефтяное хозяйство. 1982. № 6: С.34-37.

18. Блох A.C., Кондратюк А.Т., Мухаметзянов Р.Н. и др. Проблемы разработки крупных месторождений .Ноябрьского региона на поздней'стадии // Нефтяное хозяйство: 1997. №г 12. С.36-38.

19. Вафин P.B. Повышение эффективности нефтевытеснения из неоднородных коллекторов водогазовым воздействием на пласт. Дисс. канд.техн.наук. - Уфа, - 2004, 162 с.

20. Вахитов Г.Г., Кузнецов O.JL, Симкин Э.М. Термодинамика призабойной зоны нефтяного пласта. М.: Недра, 1978. 216 с.

21. Владимиров И.В., Хисамутдинов Н.И., Тазиев М.М. Проблемы разработки водонефтяных и частично заводненных зон нефтяных месторождений. М.:ВНИИОЭНГ, 2007, 360 с.

22. Владимиров И.В. Нестационарные технологии нефтедобычи (этапы развития, современное состояние и перспективы). М.:ВНИИОЭНГ, 2004 216 с.

23. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.Н. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра. -1982.-311 с.

24. Владимиров И.В., Фролов А.И. Моделирование работы скважины установившейся фильтрации в пространственно-неоднородном пласте. НТЖ "Нефтепромысловое дело".-2003.-№7.,С 15-19.

25. Горбунов А.Т., Забродин Д.П., Султанов Т.А. и др. Возможность разработки низкопродуктивных коллекторов системой горизонтальных скважин // Нефтяное хозяйство. 1993. № 3. С.8-11.

26. Горбунов А.Т., Мухаметзянов Р.Н., Кондратюк А.Т. Системная технология воздействия на пласт // Системная технология на пласт. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. С.3-7.

27. Горобец Е.А. О принципах построения проекта пробной эксплуатации. М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений".—2009.-№ 1., С. (принято к публикации 10.11.2008 г.)

28. Горобец Е.А., Талонов М.А., Титов А.П., Абдульмянов С.Х. Результаты применения физико-химических технологий обработки призабойных зон на Самотлорском месторождении. — М.: НТЖ "Нефтяное хозяйство".- 2007.- № 3., С.

29. Городилов В.А., Мухаметзянов Р.Н., Храмов Г.А. и др. Особенности геологического строения и разработки недонасьпценных нефтью залежей Ноябрьского района Западной Сибири. М.: ВНИИОЭНГ, 1993. 72 с.

30. Городилов В.А., Мухаметзянов Р.Н., Храмов Г.А., Зарицкая А.Т., Павлов М.В., Сонич В.П. Особенности геологического строения и разработки недонасьпценных нефтью залежей Ноябрьского района Западной Сибири. Москва: ВНИИОЭНГ, 1993, 71 с.

31. Давыдов A.B. Анализ и прогноз разработки нефтяных залежей. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2008. -316 с.

32. Давыдов A.B., Зайцев С.И. Метод интерпретации результатов исследования коллекторов с проявлением деформационных свойств. // Труды ВНИИ, 2002, Вып. 128, С. 154-161.

33. Доломатов М.Ю., Телин А.Г., Хисамутдинов Н.И., Исмагилов Т.А. Новый подход к направленному подбору растворителей асфальтосмолистых веществ // Нефтепромысловое* дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1995. № 8-10. С.63-67.

34. Дроздов В.А., Дворак C.B., Ильин В.М., Сонич В.П. Остаточная нефтенасьпценность коллекторов месторождений Ноябрьского района // Нефтяное хозяйство, 1991. № 4. С.19-21.

35. Жданов С.А. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов: состояние, проблемы, перспективы. // Нефтяное хозяйство, 2001, № 4, С. 38-40.

36. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. М., Недра, 1986.-332 с.

37. Забродин П.И., Касов A.C., Ковалев А.Г. Влияние начальной водо-насьпценности продуктивных отложений на эффективность вытеснения нефти водой // Нефтяное хозяйство. 1985. № 1. С.29-31.

38. Закиров И.С. Уточнение модели пласта по фактическим данным разработки месторождений. // Геология нефти и газа, 1997, № 11, С. 43-48.

39. Закиров С.Н., Закиров Э.С., Закиров И.С., Баталова М.Н., Спиридонов A.B. Новые принципы и технологии разработки месторождений'нефти и газа. М; ВИНИТИ, 2004, 520 с.

40. Закиров Э.С., Закиров И.С. Идентификация коллекторских свойств пласта и фазовых проницаемостей по данным разработки нефтяной залежи. / Тр. Международной конференции "Повышение нефтеотдачи пластов", М., 26-28 марта 2003 г.

41. Ибрагимов Г.З., Хисамутдинов Н.И. Справочное пособие по применению химреагентов в добыче нефти. М., Недра, 1983.-312 с.

42. Ибрагимов Г.З., Фазлутдинов К.С., Хисамутдинов Н.И. Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти: Справочник. М.: Недра, 1991. 384 с.

43. Ибрагимов JI.X., Мищенко И.Т., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. М.: Наука, 2000. -414 с.

44. Иванова М.М., Михайлов H.H., Яремийчук P.C. Регулирование фильтрационных свойств пласта в околоскважинных зонах. М.: ВНИИОЭНГ, 1988. 56 с.

45. Колганов В.И. Анализ статистических моделей зависимости нефтеотдачи от вязкости нефти. // Нефтяное хозяйство, 2002, С. 58-61.

46. Колмогоров В.Ф., Абрамов О.С., Ильин В.М., Сонич В.П. Анализ возможных ошибок при определении границ водонефтяных зон Суторминского месторождения // Нефтяное хозяйство. 1988. № 4. С.45-46.

47. Крейг Ф. Разработка нефтяных месторождений при заводнении. М., Недра, 1974. — 191 с.

48. Лисовский H.H. ЦКР в настоящее время. // У руля разработки нефтяных месторождений (35 лет ЦКР Минтопэнерго РФ). М., ОАО "ВНИИОЭНГ", 1998, С. 103111.

49. Лысенко В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений. М., ОАО "Недра-Бизнесцентр", 2000. 516 с.

50. Лысенко В.Д. Проектирование разработки нефтяных месторождений. М., Недра, 1987. 246 с.

51. Малышева Г.Н., Абрамов A.C. Изучение влияния температуры на гидрофильность пород-коллекторов // Проблемы геологии и разработки нефтяных месторождений Западной Сибири: сб. науч тр. / Тюмень: СибНИИНП, 1989. С.34-37.

52. Маскет М. Физические основы технологии добычи нефти. М.: Гостоптехиздат, 1953. 607 с.

53. Мирзаджанзаде А.Х., Степанова Г.С. Математическая теория эксперимента в добыче нефти и газа. М.: Недра, 1977. 228 с.

54. Михайлов H.H., Джемесюк A.B., Кольчицкая Т.Н. и др. Изучение остаточной нефтенасыщенности разрабатываемых пластов. М.: ВНИИОЭНГ, 1990. 58 с.

55. Мищенко И.Т. Особенности разработки нефтяных месторождений с труд-ноизвлекаемыми запасами // Особенности разработки и эксплуатации нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. М.: ГАНГ. 1992. С.3-6.

56. Мищенко И.Т., Кондратюк А.Т. Особенности разработки нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. Нефть и газ, 1996. 190 с.

57. ОСТ-39-195-86. Нефть. Метод определения коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях. М.: изд-во Миннефтепрома, 1986, 19 с.

58. Орлов B.C. Прогнозирование и анализ разработки нефтяных месторождений при режимах вытеснения нефти водой. М:, Недра, 1973.-320 с.

59. Пияков Г.Н., Усенко В.Ф., Кудашев Р.И., Мазитова Н.И.: Изменение остаточной нефтенасыщенности при повторном насыщении нефтью заводненного пласта. // Нефтепромысловое дело и транспорт нефти № 4 1984, с. 5-6.

60. Сарваретдинов Р.Г., Папухин С.П., Вафин Б.И., Горобец Е.А., Абдульмянов С.Х. Методика расчета зависимости «пористость-проницаемость» по данным керна. Уфа. Изд-во ООО «Выбор». 2007., 28 с.

61. Сафин С.Г. Геотехнологические основы повышения эффективности добычи нефти из перенасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов, (диссертация на соискание учен, степени докт. техн. наук, ИПТЭР) Уфа, 2008, 322 с.

62. Сонич В.П., Дворак С.В., Колмогоров В.Ф. Нефтенасыщенность неоднородных коллекторов Суторминского месторождения // Нефтяное хозяйство. 1988. № 7. С.43-46.

63. Соркин А.Я., Ступоченко В.Е., Горобец Е.А. Опыт применения комплексных обработок призабойной зоны пласта на Самотлорском месторождении. М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловое дело".- 2008,- № 9., С. 15-18.

64. Соркин А.Я., Ступоченко В.Е., Горобец Е.А. Результаты применения физико-химических технологий обработки призабойных зон на Самотлорском месторождении. -М.: НТЖ "Нефтяное хозяйство".-2008,-№3., С. 12-14.

65. Соркин А.Я., Ступоченко В.Е., Горобец Е.А. Результаты проведения ремонтноизоляционных работ на Самотлорском месторождении. М.: ВНИИОЭНГ, НТЖ "Нефтепромысловое дело".- 2008 - № 2., С. 54-57.

66. Справочное руководство по проектированию и эксплуатации, нефтяных месторождений (проектирование разработки) под ред. Ш.К. Гиматудинова, М. «Недра», 1983

67. Сургучев M.JI. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985. 308 с.

68. Сургучев M.JL, Горбунов А.Т., Забродин Д.П. и др. Методы извлечения остаточной нефти. М.: Недра, 1991. 347 с.

69. Сургучев M.JI. Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений. М., Недра, 1968, 300 с.

70. Сургучев M.JI., Желтов Ю.В., Симкин Э.М. Физико-химические микропроцессы в нефтегазоносных пластах. М.: Недра, 1984. 215 с.

71. Усенко В.Ф., Пияков Г.Н., Кудашев Р.И. Изменение нефтенасьпценности после повторного нефтенасыщения заводненных пластов. Нефтяное хозяйство, 1982, № 6, с.25-29.

72. Фурсов А.Я. Оптимизация изученности нефтяных месторождений. М., Недра, 1985.

73. Хавкин А.Я. Новые направления и технологии разработки низкопро-ницаемых пластов // Нефтяное хозяйство. 1993. № 3. С.4-8.

74. Хавкин А.Я. Физико-химические технологии повышения нефтеотдачи низкопроницаемых пластов // Нефтяное хозяйство. 1994. С.31-34.

75. Халимов Э.М., Гомзиков В.К., Фурсов А.Я. Управление запасами нефти. М., Недра, 1991.-288 с.

76. Хасанов М.М., Рыжков А.Б., Караваев А.Д. и др. Компьютерная обработка данных физико-гидродинамических лабораторных исследований керна. // Вестник ИЦ «ЮКОС», 2002. № 3. С.37-42.

77. Хисамутдинов Н.И., Гильманова Р.Х., Владимиров И.В. и др. Разработка нефтяных пластов в поздней стадии. Том 1. Геология и разработка нефтяной залежи в поздней стадии. М.: ВНИИОЭНГ, 2004. 252 с.

78. Хисамутдинов Н.И., Владимиров И.В., Казакова Т.Г. Проблемы сохранения продуктивности скважин и нефтенасыщенных коллекторов в заключительной стадии разработки. СПб, Недра, 2007, 232 с.

79. Шахвердиев А.Х. Системная оптимизация процесса разработки нефтяных месторождений. М., ОАО "Недра Бизнесцентр", 2004. - 452 с.

80. Babu D., Odeh A. Productivity of horizontal well. // SPERE, November, 1989, P. 417-421.

81. Davydov A.V., Gomzikov V.K., Kulapin A.Ya. State-of-the-art and Prospects of Carbonate Reservoir Development in Russia. // 8-th European Symposium on improved oil recovery. Viena, 1995, P. 52-59.

82. Geertsma J. A theoretical analysis of the Compaction-Subsidence Relationship. The Homodeneous Case, Verhandelingen Koninklijk Nederlandsch Geologisch Mijnbowkundig Genoorschap, 1973, k. 28, 19 p.

83. Geertsma J. Land Subsidence Above Compacting Oil and Gas Reservoirs. J. of Petroleum Technology, 1973, June, P. 734-744.

84. Joshi S. Horizontal wells: successes and failures. // J. of Can. Petrol Techn., Vol. 33, № 3 1994, P. 15-17.

Информация о работе

Горобец, Евгений Александрович
кандидата технических наук
Уфа, 2009
ВАК 25.00.17

Диссертация

Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей Покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы