Estimating productivity factors of new wells of fields of Perm Region North
VV. Poplygin, D.V. Golovkov
(Perm National Research Polytechnic University, RF, Perm) E-mail: poplygin@bk.ru
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ
УДК 622.276.5.001.5
© В.В. Поплыгин, Д.В. Головков, 2014
Оценка продуктивности новых скважин месторождений севера Пермского края
В.В. Поплыгин, к.т.н., Д.В. Головков
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Адрес для связи: poplygin@bk.ru
Key words: oil deposit, productivity factor, bottom
Ключевые слова: залежь нефти, коэффициент продуктивности, забойное давление, пластовое давление, деформации.
Основная часть добычи нефти Пермского края приходится на месторождения нефти, расположенные на севере. Их разработка и эксплуатация осложнены низкой проницаемостью коллекторов на значительной части нефтенасыщенной площади и высокой газонасыщенностью пластовой нефти при повышенных давлениях насыщения рнас. Геолого-физическая характеристика продуктивных объектов севера Пермского края приведена в работах [1-4]. Периоды разработки нефтяных месторождений до ввода в эксплуатацию систем поддержания пластового давления (ППД) характеризуются существенным снижением пластовых давлений рпл вплоть до рнас, забойные давления рзаб снижаются нижернас (см. таблицу).
Для месторождений Верхнего Прикамья установлена существенная зависимость продуктивности добывающих скважин от изменения пластовых и забойных давлений [2, 5, 6]. При снижении давлений до рнас продуктивность скважин значительно (в 2,5 раза и более) уменьшается, что снижает темпы и увеличивает сроки выработки извлекаемых запасов нефти [1, 2]. Влияние продуктивности скважин на показатели разработки может быть уменьшено при раннем вводе в эксплуатацию системы ППД, т.е. в условиях сохранения рпл на достаточно высоком уровне в течение всего периода разработки [1, 7].
-hole pressure, reservoir pressure, deformations.
The results of operation of the new production wells of fields of Perm Region North are considered. It is shown, that productivity factors of new wells, which are brought into service after deposits pilot operation, significantly reduced. The main reasons of productivity factors reduction are deterioration of an objects energy state, reducing permeability and effective thicknesses in places of the new wells bringing into operation. The estimation of the degree of influence of degassing of the reservoir oil and changes of reservoir permeability due to its deformation in the area of bottom-hole pressures below the saturation pressure for Siberian field on the change of the actual wells productivity factors is separately executed.
Динамика продуктивности новых скважин Шерш-невского месторождения, их пластовых и забойных давлений приведена на рис. 1. Из него видна четкая взаимосвязь между снижением забойных и пластовых давлений в зоне ввода новых скважин и их продуктивностью, причем с забойными давлениями продуктивность коррелирует лучше, чем с пластовыми давлениями (рис. 2).
1 2 3 4 5 6 Время с начала разработки, годы
* к'прод D РПл --------Рзаб
Рис. 1. Изменение показателей работы добывающих скважин Шершневского месторождения с начала разработки (Кпрод -продуктивность)
Месторождение Пласт Год ввода в эксплуатацию Год ввода системы ППД Рпл/Рпл0 рпл/рнас рзаб/рнас Дата минимального Рпл, год
Логовское Бб 1993 2000 0,81/0,75 1,53/1,42 1,12/0,95 2002
Сибирское Бб 1995 1999 0,78/0,75 1,18/1,15 1,06/0,81 2006
Чашкинское Бб 1979 1980 0,76/0,68 1,24/1,11 1,10/0,93 1981
Юрчукское Тл+Бб 1978 1980 0,76/0,68 1,35/1,21 1,21/0,89 1990
Шершневское Бб 2001 2002 0,95/0,80 1,68/1,41 1,38/0,84 2009
Уньвинское Бб 1982 1987 0,89/0,75 1,45/1,22 1,17/1,10 1996
Примечание. В числителе приведено соотношение давлений на дату ввода системы ППД, в знаменателе - на дату минимального р1
Рис. 2. Зависимость продуктивности новых скважин К Шершневского месторождения от отношения давлений (£■ коэффициент корреляции)
род
При снижении забойных давлений в скважинах ниже давления насыщения продуктивность уменьшается [1, 2,8] вследствие деформационных процессов [5] и выделения растворенного в нефти газа [9]. Для месторождений нефти с высокой газонасыщенностью особый интерес представляет вопрос о степени влияния на фактическую продуктивность скважин дегазирования пластовой нефти и изменения проницаемости коллектора вследствие деформации при забойных давлениях ниже давления насыщения.
Продуктивность и дебиты нефти также зависят от параметров продуктивного объекта, прежде всего от работающей нефтенасыщенной толщины И, проницаемости пласта k и динамической вязкости нефти т. В связи с этим в работе сделана попытка оценить начальную продуктивность скважин исходя из изменения указанных характеристик. Если нефтенасыщенные толщины и вязкости нефти определяются с высокой степенью достоверности, то погрешности оценки проницаемости коллекторов достаточно большие. Зависимости продуктивности от фильтрационных параметров строились по данным разработки месторождений севера Пермского края для визейских терригенных объектов.
При прогнозной оценке продуктивности анализировалась информация по Шершневскому, Сибирскому, Унь-винскому и Юрчукскому месторождениям. На рис. 3 приведена зависимость продуктивности от коэффициента гидропроводности Ш/т. Нефтенасыщенная толщина
и проницаемость значительно хуже коррелируют с Кпрод, чем гидропроводность. Это можно объяснить недоучетом некоторых факторов (проницаемости коллекторов, удаленностью от контура нефтеносности и др.) [10].
На основе указанных зависимостей получено уравнение для оперативной оценки начальной продуктивности добывающих скважин визейских терригенных объектов месторождений севера Пермского края
Кпрод 0=22,8 Рпл/Рнас+ОДО^М/т - 19,5
(1)
при изменении рпл/рнас от 0,9 до 1,75; Ш/т - от 250 до 2700 мкм2/(мПа-с).
При отличии забойного давления в новой добывающей скважине более чем на 10 % от пластового давления в ее районе значения продуктивности, рассчитанные по формуле (1), следует скорректировать в меньшую сторону [11].
Согласно рассмотренным материалам наиболее значительно на продуктивность новых скважин влияют пластовые и забойные давления, т.е. при снижении пластовых давлений в области скважины происходят существенные деформации горных пород, а при уменьшении забойных давлений ниже давления насыщения выделяющийся газ еще больше снижает продуктивность скважины.
Влияние деформационных процессов на динамику продуктивности можно оценить по зависимости
Кпрод = Кпрод 0е-ад (рпл 0
- Рпл).
(2)
где рпл 0 - начальное пластовое давление, МПа; ад -коэффициент, учитывающий изменение продуктивности в результате деформационных процессов, МПа-1.
При анализе промысловых данных о нефтяных месторождениях Верхнего Прикамья получены следующие значения коэффициента ад (2) для бобриковских отложений [7]:
- для скважин с трещинно-поровым типом коллектора
ад = 0,724+0,12 Ink при k = 0,02-0,65 мкм2; - для скважин с поровым типом коллектора ад = 0,213+0,033 lnk при k = 0,01-1,27 мкм2.
(3)
(4)
При снижении забойных давлений до давления насыщения продуктивность добывающих скважин в терри-генных визейских отложениях месторождений севера Пермского края снижается на 50-60 % первоначальной. Продуктивность при снижении забойного давления ниже давления насыщения может быть определена по формуле В.Д. Лысенко [9]
Кпрод = К'прод 0 е-"1 (рнас- рзаб\
(5)
Рис. 3. Зависимость начальной продуктивности Кпрод 0 от гидропроводности kh/m
где К'прод 0 - пр°дуктивность при Рзаб = ^ «1 - коэффициент, учитывающий влияние деформаций и свободного газа.
56 06'2014 НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Рис. 4. Степень влияния деформационных процессов (1) и свободного газа (2) на коэффициент продуктивности скважин боб-риковского горизонта Сибирского месторождения при снижении давления ниже давления насыщения
Для скважин Сибирского месторождения выполнена оценка влияния деформаций и выделившегося из нефти газа на продуктивность при снижении забойных давлений ниже давления насыщения (рис. 4). При этом расчетная продуктивность с учетом влияния деофрмации определена по формуле (2) с коэффициентом ад, полученным по фактическим данным в области рзаб > рнас, с учетом влияния выделившегося газа - в соответствии с фактической зависимостью относительной фазовой проницаемости для нефти от газосодержания. В соответствии с рис. 4 влияние деформаций на продуктивность в области рзаб > рнас постепенно снижается. При рзаб = 0,65рнас степень влияния деформаций и выделившегося газа примерно одинакова, при рзаб < 0,35рнас на продуктивность в основном влияет выделившийся из нефти газ.
Выводы
1. При ухудшении энергетического состояния залежей нефти в визейских терригенных отложениях месторождений севера Пермского края продуктивность вновь вводимых скважин заметно снижается по сравнению с продуктивностью первоочередного фонда скважин.
2. При забойных давлениях, равных давлению насыщения нефти, продуктивность новых скважин меньше на 40 % продуктивности скважин, вводимых с забойными давлениями, близкими к начальному пластовому давлению.
3. Влияние деформаций на продуктивность добывающих скважин Сибирского месторождения в области рзаб>рнас постепенно снижается.
Список литературы
1. Поплыгин В.В., Головизина А.А. Прогнозирование отборов нефти при разработке нефтяных месторождений с учетом изменения продуктивности скважин//Нефть, газ и бизнес. - 2011. - № 8. - С. 24-26.
2. Поплыгин В.В., Галкин С.В., Давыдова И.С. К вопросу оптимизации систем разработки в условиях эксплуатационных объектов нефтяных месторождений Предуральского краевого прогиба//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2010. - № 12. -С. 54-58.
3. Результаты обработок составом ДН-9010 призабойных зон пластов бш нефтяных месторождений района ВКМКС/ В.В. Поплыгин, И.С. Давыдова, И.В. Кузнецов, С.В. Галкин //Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2010. - № 5. - С. 70-74.
4. Ерофеев А.А., Мордви
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.