Прогнозирование выработки запасов нефти из коллекторов с двойной средой (стр. 1 )

На правах рукописи

КОРОВИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЫРАБОТКИ ЗАПАСОВ НЕФТИ ИЗ КОЛЛЕКТОРОВ С ДВОЙНОЙ СРЕДОЙ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Тюмень – 2007

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» (ТюмГНГУ) Федерального агентства по образованию

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: - доктор технических наук

- кандидат технических наук

Ведущее организация - Открытое акционерное общество

«Сибирский научно-исследовательский

институт нефтяной промышленности»

(ОАО «СибНИИНП»)

Защита диссертационной работы состоится 26 апреля 2007 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д.212.273.01 при ТюмГНГУ 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре при ТюмГНГУ 2, каб. 32.

Автореферат разослан 26 марта 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Практика разработки показывает, что вода в добывающих скважинах появляется значительно раньше и в больших объемах, особенно при внутриконтурном заводнении, чем это предусмотрено в прогнозах, в основу которых положено представление о поровом строении коллектора. Наблюдаемая несогласованность отборов нефти и жидкости зависит, прежде всего, от степени фильтрационной неоднородности, исследованиям и моделированию которой не всегда уделяется должное внимание. Так, например, при недостаточном объеме исследований коллекторских свойств различных литотипов, как правило, ограничиваются общей петрофизической основой для интерпретации материалов геофизических исследований скважин и количественных определений подсчетных параметров. Авторы прогнозов в последующем уточняют поля параметров, исходя из режимов работы скважин и динамики обводнения, при этом часто используют не вполне корректные и физически обоснованные приемы.

Превышение отборов жидкостей над добычей нефти характерно для слоисто-неоднородных пластов, когда первыми обводняются пропластки с высокой проницаемостью, и пока в них идет процесс отмывки остаточной нефти, в других еще продолжается вытеснение нефти водой. Извлечение нефти из слоистых пластов с высокой вариацией проницаемости характеризуется низкой нефтеотдачей при высокой обводненности продукции. Пример пластов такого рода - эксплуатационный объект ЮК10-11 на Талинском месторождении. За двадцать лет разработки из этого объекта извлечено около 12 % нефти, в то время как обводненность достигла 90-95 %.

Взаимосвязи текущей нефтеотдачи и обводненности в пластах, сложенных пропластками с различной проницаемостью и разделенных друг от друга глинистыми перемычками, посвящено много работ. Однако кроме вертикальной, пласт характеризуется еще и площадной неоднородностью, а именно - наличием в пласте протяженных высокопроницаемых каналов и окружающих их низкопроницаемых линз.

Наличие высокопроницаемых каналов в терригенных коллекторах подтверждается гидродинамическими, трассерными и промыслово-геофизическими исследованиями на многих месторождениях. Высокопроницаемые каналы или, как их еще называют, каналы с низкими фильтрационными сопротивлениями, могут быть представлены трещинами, однако для условий терригенных коллекторов это положение ряд исследователей подвергают сомнению. В то же время накоплено достаточно фактов по результатам изучения кернового материала, свидетельствующих о наличии в терригенных коллекторах нефтяных месторождений Западной Сибири различных видов трещиноватости.

Наличие резко выраженной фильтрационной неоднородности значительно снижает эффективность выработки запасов и требует принятия адекватных технологических решений. Понимание природы образования высокопроницаемых каналов дает ключ к решению данной проблемы. При оказании внешнего воздействия система высокопроводящих каналов может менять свою геометрию (ориентацию, густоту, проводимость) в зависимости от технологий и интенсивности воздействия. Анализ материалов геофизических и промысловых исследований позволяет прогнозировать ареал их возможного развития, что немаловажно при обосновании плотности сетки скважин и их взаимного расположения. В свою очередь, неучет этих факторов значительно снижает эффективность выработки запасов нефти, о чем свидетельствует состояние разработки ряда эксплуатируемых месторождений. Зачастую этим вопросам не уделяется должного внимания по ряду причин: недостаточный объем необходимых исследований для прогнозирования добычи нефти и обоснования технологических решений, неясность природы образования трещин и их трансформации в процессе разработки.

Поэтому в данной работе сформулированы и решены задачи, позволяющие повысить эффективность использования запасов нефти Западной Сибири на базе учета фильтрационной неоднородности продуктивных пластов.

Цель работы

Повышение эффективности выработки запасов нефти из пластов с двойной средой по результатам оценки их фильтрационной изменчивости.

Основные исследуемые задачи

1)  Изучение особенностей строения двойной среды, влияющих на эффективность технологических решений.

2)  Оценка степени фильтрационной неоднородности и ее влияние на характер выработки запасов.

3)  Анализ ранее предложенных методик прогнозирования выработки запасов и их недостатки в условиях пластов с двойной средой.

4)  Определение оптимальных объемов закачиваемой в пласт воды на основании оценки согласованности отборов нефти и жидкости.

Научная новизна

1)  Обоснован метод унификации кривых падения дебита нефти для оценки характера выработки запасов и степени фильтрационной неоднородности объекта разработки на основе безразмерных параметров.

2)  Разработана модификация метода прогнозирования добычи нефти из пластов с двойной средой «АЛГОМЕС-2» и доказана ее состоятельность на 52-х объектах 23-х месторождений ХМАО-Югры.

3)  Выявлена закономерность между соотношением закачиваемой воды и добытой нефти на эффективность выработки запасов.

Практическая значимость результатов исследований

Результаты исследований были использованы при составлении проектных документов на разработку Песчаного (протокол ТО ЦКР по ХМАО № 000), Омбинского (протокол ТО ЦКР по ХМАО № 000), Северо-Конитлорского (протокол ТО ЦКР по ХМАО № 000) месторождений. Реализация предложенных автором технологических решений по оптимизации системы воздействия позволила стабилизировать объемы добычи нефти и снизить темпы роста обводненности продукции.

Метод прогнозирования добычи нефти применяется для оценки энергетического потенциала нефтяных месторождений ХМАО-Югры по заданию Правительства округа в рамках планирования социально-экономического развития региона.

Используя разработанные приемы, проводились экспертизы выполнения проектных решений на разработку крупных нефтяных компаний округа (, , ТПП «Урайнефтегаз») в период 2000-2006 гг.

Апробация работы

Результаты и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: IX научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» (Ханты-Мансийск, 2005); научно-практических семинарах, организованных «Нефтяное хозяйство» (Сургут, 2005, Нефтеюганск, 2006); IV Международном технологическом симпозиуме «Новые ресурсосберегающие технологии недропользования и повышения нефтеотдачи» (Москва, 2005); IV, V и VI научно-практических конференциях молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО-Югры (Когалым, 2003, Ханты-Мансийск, 2005-2006); Международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири», посвященной 40-летию ТюмГНГУ (Тюмень, 2003); II Международной научно-технической конференции «Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании» (Тюмень, 2006).

Публикации

Основные положения работы изложены в 9 печатных работах.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций. Работа изложена на 141 странице машинописного текста и содержит 77 рисунков, 4 таблицы. Список используемых источников включает 117 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность.

В первом разделе приводятся результаты работ ряда авторов, исследования которых посвящены изучению порово-трещиноватых коллекторов и пластов с двойной средой.

Математическое описание процессов фильтрации в подобных коллекторах разработано и .

Среди зарубежных исследователей можно выделить работы таких авторов, как Т. Голф-Рахта, Р. Гуднайта, В. Мори, П. Полларда, П. Рута, Дж. Уоррена, Дж. Фатта, Д. Фурменто. Из отечественных авторов, работы которых посвящены трещиноватости нефтяных месторождений Западной Сибири, можно отметить , , , , .