УДК 622.276.1/.4"712.8"
© Коллектив авторов, 2009
Повышение эффективности разработки истощенных месторождений с использованием комплекса новых сейсмоакустических технологий
О.Л. Кузнецов, В.П. Дыбленко, И.А. Чиркин (ИННТ РАЕН, НПП «Ойл-инжиниринг»), Ю.В. Лукьянов (ОАО «АНК Башнефть»), Ю.С. Ащепков (НПФ «Недра-Эстерн»)
Increase of efficiency of development of the depleted fields with use of a complex of new seismoacoustic technologies
В настоящее время в России и большинстве нефтедобывающих стран ресурсная база углеводородов ухудшается. На вновь открываемых месторождениях это в основном связано с высокой геологической неоднородностью и низкими кол-лекторскими свойствами продуктивных пластов, большой глубиной залегания и природными условиями в шельфовой зоне и •районах Европейского Севера, Сибири и Дальнего Востока. На длительно разрабатываемых месторождениях структура остаточных запасов ухудшается в связи с их неизбежным истощением, ростом обводненности пластов при заводнении, образованием слабодренируемых и тупиковых зон в результате пространственной неоднородности коллектора по проницаемости, его прерывистости и др. В общей структуре запасов постоянно возрастает доля трудноизвлекаемых.
Запасы высокопродуктивных месторождений, из которых добывается 60 % нефти, выработаны на 50 %. Доля запасов со степенью выработки более 80 % превышает 25 %, а с обводненностью более 70 % достигла более 30 %. Разработка более 70 % запасов нефтяных компаний ведется на грани рентабельности. Только на месторождениях Западной Сибири эксплуатируется более 5 тыс. нерентабельных скважин с общей годовой добычей более 2 млн. т.
Состояние нефтегазового комплекса осложнено также финансово-экономическими проблемами: неплатежи между участниками рынка, дефицит инвестиций в условиях высокой изношенности основных фондов, несбалансированное ценообразование продукции и действующая налоговая политика. Применяемая единая налоговая ставка НДПИ приводит к тому, что месторождения, находящиеся на поздних стадиях разработки, теряют экономическую привлекательность для недропользователей. Доля простаивающих низкодебитных и высокообводненных скважин увеличилась от 6 % в 1992 г. до 26 % в настоящее время.
В данной ситуации необходимо выбрать оптимальную стратегию по прекращению снижения добычи нефти. По нашему мнению, эта стратегия должна включать два ключевых направления, которые могут рассматриваться как самостоятельно, так и совместно.
Первое направление - увеличение извлекаемых запасов углеводородов за счет открытия новых залежей, находящихся в малоамплитудных, мало- и микроразмерных структурах и неструктурных ловушках, расположенных близко от средних и крупных разрабатываемых месторождений. Выявление их стандартными методами сейсморазведки невозможно, а тотальное разбурива-ние экономически нецелесообразно. Кроме того, часть запасов находится в пропущенных пластах. По оценкам специалистов, такие запасы составляют 35-40 % общих. Поэтому реализация
O.L. Kuznetsov, V.P. Dyblenko, I.A. Chirkin (INNT RAEN, Oil-engineering NPP), Yu.V. Lukyanov (Bashneft ANK OAO), Yu.S. Ashchepkov (Nedra-Estern NPF)
The reasons of deterioration of a condition of an oil-and-gas complex of Russia are considered in connection with an oil and gas fields depletion. Lines of activity on increase in recoverable hydrocarbon reserves are determined. The brief characteristic is given and the role of new Russian seismoa-coustic technologies of hydrocarbon reserves supplementary exploration, seismomonitoring of geodynamic and fluidodynamic processes in layers, technologies of restoration of wells operation and reservoirs recovery increase is shown. Examples of use of the developed technologies, testifying to their high efficiency and perspectivity of complex application for restoration of the depleted oil and gas fields operation are given.
данного стратегического направления возможна лишь на основе применения новых технологий сейсморазведки.
Второе направление - более полное извлечение запасов углеводородов на разрабатываемых месторождениях при сохранении максимально возможного темпа их отбора за счет использования новых (нестандартных) технологий восстановления работы скважин и повышения нефтеотдачи пластов, основанных на сейсмоакустическом волновом воздействии. Последнее осуществляют на пласты с забоев скважин, при необходимости с поверхности в постоянном и периодическом режимах импульсными и вибрационными источниками. Весьма эффективно поличастотное воздействие, включающее также создание импульсных дилатаций в продуктивных пластах. При этом совместно с сейсмоакустическим могут осуществляться гидродинамическое (нестационарное заводнение), физико-химическое (закачка растворов химических реагентов, растворителей, загущенных агентов, водогазовых смесей) и тепловое (закачка теплоносителей) воздействия. Одновременно выполняется мониторинг текущего напряженно-деформированного состояния и флюидодинамики месторождения на основе применения современных технологий сейсморазведки.
Экономические условия добычи нефти предъявляют требования не только к высокой технологической эффективности инноваций, но и к обязательному их соответствию критериям экономической целесообразности и рентабельности. Этим требованиям в полной мере отвечают новые разработанные авторами сейсмоакустические технологии, подробно рассмотренные в работах [1-7].
Доразведка запасов углеводородов на истощенных месторождениях
На стадии доразведки принципиальное отличие новых технологий сейсморазведки от стандартных методов (МОГТ 2D и 3D)
литофациальные характеристики. Так, по результатам СЛОЭ на разрабатываемом Росташинском месторождении, расположенном на юго-западе Оренбургской области, по параметру автокорреляции процесса СЭ построена карта текущей нефтенасы-щенности (рис. 2), которая хорошо согласуется с дебитами и обводненностью добывающих скважин на период выполнения наблюдений СЛОЭ в сентябре 2005 г. В северо-западном и северном участках площади за «условно принятой» границей месторождения (за ее пределами не была пробурена ни одна скважина) получены аномалии высокого содержания нефти. Исследования МОГТ показали возможное наличие структурно экранированных ловушек в местах выявленных аномалий нефте-насыщенности за пределами месторождения. С учетом данных СЛОЭ и МОГТ в северо-западной части пробурена скважина, которая в настоящее время находится в стадии освоения.
По технологии АНЧАР изучают спектральный состав сейсмического волнового поля, регистрируемого до и после сейсмического (вибрационного или ударного) воздействия и по эффекту появления инфранизкочастотной аномалии (АНЧАР-эффект) определяют местоположение залежи углеводородов на исследуемой площади.
Ряд неструктурных и малоамплитудных объектов, имеющих прогнозно высокое нефтенасыщение и расположенных близко от флюидодинамических очагов (субвертикальных зон открытой трещиноватости), выявлен с помощью технологий СЛОЭ, АНЧАР и СЛБО в Восточной Сибири, Оренбургской области, Республике Татарстан и других нефтедобывающих районах, в том числе за рубежом [1].
Выявление объектов и выбор оптимальных технологий
С целью мониторинга проводят исследования геологической среды в пределах залежей с применением технологий СЛБО и СЛОЭ. При необходимости определяют структурные и неструктурные ловушки. Одновременно изучают элементы разрывной тектоники (распределение полей трещиноватости, структур разломов, нисходящих кольцевых структур и др.).
С использованием полученных параметров и базы эксплуатационных данных по месторождению диагностируют гидродинамические модели вытеснения, оценивают распределение фильтрационных полей, застойных и выработанных зон по площади и объему залежи. При этом выполняют сейсмический мониторинг по технологии СЛОЭ, который позволяет непрерывно и неограниченно во времени изучать процесс СЭ и техногенного шума в
получают, как правило, аномально высокие притоки нефти. В процессе испытания скв. 30 получен фонтан нефти дебитом около 300 т/сут. При среднем дебите нефти на месторождении около 15 т/сут эти результаты испытания оказались максимальными не только для данного месторождения, но и всего района нефтедобычи.
Технология СЛОЭ (сейсмическая локация очагов эмиссии) основана на наблюдении и исследовании процессов естественной и наведенной сейсмической эмиссии (СЭ) -излучения упругих микроволн в результате естественного и техногенно вызванного перераспределения напряженного состояния массивов горных пород и тепломассо-переноса. В продуктивных толщах изучение пространственно-временного изменения поля СЭ позволяет локализовать неоднородности по пластовому давлению и типу флюидонасыщения, определить их
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО 01'2009 51
Рис. 1. Северо-Демьянское месторождение. Совмещенный сейсмический разрез, полученный по отраженным (МОГТ) и рассеянным (СЛБО) волнам
заключается в использовании ранее не применявшихся рассеянных и эмиссионных типов волн. Это позволяет существенно расширить спектр решаемых геологических и промысловых задач.
Технология СЛБО (сейсмический локатор бокового обзора) использует вышеуказанные волны для изучения 30-поля открытой трещиноватости геологической среды и предоставляет данные для определения заложения скважин с целью получения максимально возможных притоков углеводородов. Пример дораз-ведки разрабатываемого Северо-Демьянского месторождения (Тюменская область, ХМАО) комплексом сейсмических методов представлен на рис. 1, на котором показано совмещение сейсмических разрезов, полученных по отраженным (МОГТ) и рассеянным (СЛБО) волнам. На комплексном разрезе совмещена информация о слоистом строении осадочной толщи и распределении в ней открытой трещиноватости. Скв. 30 была забурена с учетом двух факторов: 1) имеется локальное поднятие - типичная ловушка скопления углеводородов; 2) к локальному поднятию с больших глубин подходит субвертикальная зона аномально высокой открытой трещиноватости, в пределах которой
410ш 4Ш тв ч®о « ти> *ш> 5<т БЮЮ агп»
Рис. 2. Карта текущей нефтенасыщенности на Росташинском месторождении и пр
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.