УДК 622.276.1/.4
© Д.А. Мартюшев, В.А. Мордвинов, 2015
Особенности разработки сложнопостроенной залежи нефти в условиях трещиновато-порового коллектора
Д.А. Мартюшев, В.А. Мордвинов, к.т.н. (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Адреса для связи: martyushevd@inbox.ru, MVA44@bk.ru
Ключевые слова: карбонатный коллектор, естественная трещиноватость, раскрытость трещин, забойное давление, проницаемость трещин.
Features of the development of the structurally complex oil deposit with the fractured-porous type of reservoir
D.A. Martyushev, V.A. Mordvinov
(Perm National Research Polytechnic University, RF, Perm)
E-mail: martyushevd@inbox.ru, MVA44@bk.ru
Key words: carbonate reservoir, natural fracturing, fractures opening, bottom-hole pressure, fractures permeability.
Wells flow indexes, reservoir permeability, natural fractures opening dependence on bottom-hole and lateral rock pressures ratio is established during the analysis of data, characterizing operation of producing wells of Tour-naisian-Famennian deposit of Ozyornoye field. It is shown, that the deposit in the borehole zones is transformed from the fractured-porous type into the porous one at decreasing of bottom hole pressures and natural fractures closing during the reservoir deformation.
В настоящее время одним из направлений увеличения добычи нефти в Пермском крае является вовлечение в активную разработку нефтяных залежей, приуроченных к сложнопостроенным и низкопроницаемым карбонатным коллекторам турнейско-фамен-ского возраста. Особенностями последних являются специфические фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), связанные с наличием пустот различного типа (трещин, пор, каверн), высокие газосодержание пластовой нефти и давление насыщения. Разработка таких залежей должна осуществляться с постоянным мониторингом забойных давлений и коэффициентов продуктивности добывающих скважин.
Для удержания вертикальных трещин в продуктивном пласте в раскрытом состоянии пластовое давление должно превышать боковое горное давление рбок, которое определяется умножением вертикального горного давления ргор на коэффициент бокового распора Кбок. При средней плотности горных пород, равной 2700 кг/м3, ргор для условий турнейско-фаменской залежи Озерного месторождения (Пермский край) составляет 48,2 МПа. Коэффициент бокового распора определяется по формуле
*бок = V/(1 - V),
(1)
где V - коэффициент Пуассона.
В работе [1] V для карбонатных коллекторов Пермского края предложено рассчитывать следующим образом:
v = 0,2 - 0,006таЬс, (2)
где таЬс - полная пористость горной породы, %.
Рис. 1. Индикаторные диаграммы по скв. 39 Озерного месторождения:
рзаб, рнас - давление соответственно забойное и насыщения
При та6с = 11 %, V = 0,134 и Кбок = 0,155 боковое горное давление составляет 7,45 МПа, что согласуется с результатами, представленными в работе [2].
На рис. 1 приведена индикаторная диаграмма, построенная по данным гидродинамических исследований скважин (ГДИС) методом установившихся отборов. В области рза6 < рбок наблюдается сильное искривление линий в сторону оси ординат, что связано, очевидно, с уменьшением раскрытия трещин при деформациях коллектора [3].
Некоторые карбонатные залежи Верхнего Прикамья, включая залежь Т-Фм Озерного месторождения, характеризуются тем, что часть их в зоне рифового гребня приурочена к пластам с открытой естественной трещи-новатостью, а в низкорельефных участках трещины заполнены микритовым материалом [4].
Дата Дебит, м3/сут Рпл, МПа Рзаб, МПа рзаб /рбок Кпрод, м3/(сут -МПа) кобщ, 10"3-мкм2 ктрещ, 10"3-мкм2
скв. 429
05.06 г. 42 12,10 11,4 1,53 60,00 89,8 62,0
09.08 г. 5,4 11,90 8,80 1,18 1,74 70,3 42,1
04.09 г. 6,6 11,20 8,40 1,12 2,36 58,5 30,4
08.09 г. 5,6 11,54 8,70 1,16 1,97 59,9 30,0
12.10 г. 5,4 11,64 6,40 0,86 1,03 37,6 9,0
01.12 г. 2,5 11,25 5,80 0,78 0,46 28,4 0
03.13 г. 2 10,95 4,00 0,54 0,29 22,1 0
скв. 430
03.06 г. 37,6 14,90 14,3 1,92 62,66 126,0 102,8
04.11 г. 107,6 15,20 7,17 0,96 17,06 78,9 56,0
06.11 г. 104,9 14,91 6,22 0,83 12,08 58,6 35,7
12.11 г. 89 16,10 7,91 1,06 10,87 85,2 62,4
01.13 г. 80 16,00 11,7 1,57 18,60 95,1 72,0
03.13 г. 75 14,50 9,10 1,22 13,89 77,4 57,4
07.13 г. 74,5 14,20 6,6 0,88 11,87 59,8 39,5
01.14 г. 73,9 14,10 5,8 0,77 11,55 50,1 28,9
Примечание. рпл - пластовое давление, ^о6щ, ^^ - коэффициент проницаемости соответственно общей и трещинной, определенный по кривой восстановления давления (КВД) [5-9].
В таблице представлена динамика коэффициента продуктивности Кпрод по двум скважинам Озерного месторождения. Скв. 429 находится в зоне рифового гребня и характеризуется открытой естественной трещинова-тостью коллектора, скв. 430 относится к низкорельефному участку залежи.
При снижении рзаб в скв. 429 с 11,4 до 6,4 МПа (в 1,9 раза) &трещ уменьшился в 6,9 раза, при рзаб = 5,8 МПа трещины в призабойной зоне скважины полностью сомкнулись, и коллектор стал работать как по-ровый, т.е. трещинно-поровый тип коллектора стал поро-вым [10-13]. По скв. 430 при снижении рзаб с 14,3 до 7,17 МПа (в 2 раза) трещинная проницаемость уменьшилась в 1,84 раза, при снижении рзаб до 5,8 МПа трещины сохранили проницаемость на уровне 28 % начальной. С 2011 по 2013 г. забойное давление в скважине возросло от 6,22 до 11,7 МПа, &трещ увеличился почти в 2 раза.
По полученным результатам рассчитаны начальная рас-крытость естественных трещин и ее динамика в процессе эксплуатации скважин в зависимости от изменения рзаб (рис. 2). Начальная раскрытость трещин ^нач была определена по данным ГДИС либо по анализу шлифов горных
Рис. 2. Динамика раскрытости естественных трещин при снижении забойного давления в скв. 429 Озерного месторождения:
^тек, ^нач - соответственно текущая и начальная раскрытость; р - начальное пластовое давление
пород. Текущая раскрытость трещин Wтек рассчитана по данным ГДИС в процессе эксплуатации [14]. На изменение раскрытости естественных трещин существенно влияет тип разреза. Если скважина вскрывает трещиноватый коллектор, находящийся в зоне рифового гребня (скв. 429), то смыкание трещин происходит значительно быстрее, чем в коллекторе, находящемся в более низкорельефных участках пласта (скв. 430).
Выводы
1. Основным фактором, влияющим на продуктивность добывающих скважин, дренирующих сложнопостроен-ные карбонатные коллекторы нефтяных месторождений Верхнего Прикамья, является забойное давление.
2. При снижении забойного давления происходит смыкание естественных трещин, что снижает коэффициенты продуктивности скважин и даже изменяет тип коллектора.
3. Величину забойного давления следует оптимизировать для каждой добывающей скважины исходя из анализа данных ГДИС и особенностей строения коллектора.
Список литературы
1. Викторин В.Д. Влияние особенностей карбонатных коллекторов на эффективность разработки нефтяных залежей. - М.: Недра, 1988. - 150 с.
2. Бельтюков Н.Л., Евсеев А.В. Сопоставление упругих свойств горных пород//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. -2010. - № 5. - С. 82-85.
3. Мартюшев Д.А., Мордвинов В.А. Изменение дебита скважин нефте-газоконденсатного месторождения при снижении пластовых и забойных давлений//Нефтяное хозяйство. - 2014. - № 1. - С. 67-69.
4. Мордвинов В.А., Мартюшев Д.А., Пузиков В.И. Оценка влияния естественной трещиноватости коллектора на динамику продуктивности добывающих скважин сложнопостроенной нефтяной залежи//Нефтя-ное хозяйство. - 2014. - № 11. - С. 120-122.
5. Трутнева М.А. Оценка фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов Кряжевского месторождения по результатам гидродинамических исследований//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2005. - № 6. - С. 39 -43.
6. Оценка параметров пласта и продуктивности скважин при его разработке на естественном режиме/В.А. Мордвинов, Д.А. Мартюшев, И.А. Черных, В.И. Пузиков//Нефтяное хозяйство. - 2014. - № 6. - С. 31-33.
7. Robert C. Earlougher Jr. Advances in well test analysis//Society of Petroleum Engineers of AIME. - New York, 1977. - 264 р.
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
03'2015 23
8. Мартюшев Д.А. Оценка трещиноватое™ карбонатных коллекторов вероятно-статистическими методами//Нефтяное хозяйство. - 2014. -№4. - С. 51-53.
9. Мартюшев Д.А., Вяткин К.А. Определение параметров естественных трещин карбонатного коллектора методом трассирующих индикато-ров//Нефтяное хозяйство. - 2014. - № 7. - С. 86-88.
10. Экспериментально-аналитические исследования изменения трещинной проницаемости вследствие смыкания трещин/Ю.А. Кашни-ков, С.Г. Ашихмин, Д.В. Шустов (и др.)//Нефтяное хозяйство. - 2013. -№4.- C. 40-43.
11. Опыт создания ориентированной трещины гидроразрыва пласта на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» /Ю.А. Кашников, С.Г. Ашихмин, С.С. Черепанов (и др.)//Нефтяное хозяйство. - 2014. - № 6. -С. 40-43.
12. Ерофеев А.А., Мордвинов В.А. Изменение свойств призабойной зоны скважины в процессе разработки бобриковской залежи Уньвин-ского месторождения//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2012. - № 5. - С. 57-62.
13. Nelson R.A. Geological analysis of naturally fractured reservoirs. In: Contr.in Petrol. Geology and Eng. - USA, Houston: Guest Publishing, 2001. -332 p.
14. Черепанов С.С., Мартюшев Д.А., Пономарева И.Н. Оценка фильт-рационно-емкостных свойств трещиноватых карбонатных коллекторов месторождений Предуральского краевого прогиба//Нефтяное хозяйство. - 2013. - № 3. - С. 62-65.
References
1. Viktorin VD., Vliyanie osobennostey karbonatnykh kollektorov na effek-tivnost' razrabotki neftyanykh zalezhey (The influence of carbonate reservoirs in the efficiency of the oil deposits development), Moscow: Nedra Publ., 1988, 150 p.
2. Bel'tyukov N.L., Evseev A.V., Comparison of the elastic properties of rocks (In Russ.), Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnich-eskogo universiteta. Geologiya.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.