РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
УДК 622.276.344(18)
© В.В. Поплыгин, И.С. Поплыгина, 2012
Оценка рационального забойного давления для залежей с высокой газонасыщенностью нефти1
В.В. Поплыгин, к.т.н (Пермский национальный исследовательский политехнический университет), И.С. Поплыгина
(филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Ижиниринг» «ПермНИПИнефть» в г. Перми)
Адрес для связи: poplygin@bk.ru
Ключевые слова: залежь нефти, забойное давление, пластовое давление, коэффициент продуктивности, скважина, коэффициент извлечения нефти (КИН).
Evaluation of rational bottom-hole pressure for oil deposits with high gas saturation
VV. Poplygin (Perm National Research Polytechnic University, RF, Perm), I.S. Poplygina (PermNIPIneft Branch of LUKOIL-Engineering LLC in Perm, RF, Perm)
E-mail: poplygin@bk.ru
Key words: oil reservoir, bottom-hole pressure, reservoir pressure, productivity index, well, oil recovery
The article regards how wells productivity changes during the Visean deposits development when the reservoir and bottom-hole pressures vary For Bobrikov objects of oilfields in the north of Perm region, the duration of recovery of 70 % of the initial recoverable oil reserves is calculated in the conditions of existing development systems and different values of bottom-hole pressure using the program PrognozRNM. According to calculation results authors are defined bottom-hole pressures allowing recover 70 % of recoverable reserves within the shortest possible period of time.
Определение рационального забойного давления в сложных геолого-физических условиях является одной из важных задач при установлении технологических режимов работы добывающих скважин. При этом подразумевается, что при давлениях р>ррщ можно длительно без осложнений эксплуатировать скважины в непрерывном режиме при сохранении значений коэффициентов продуктивности Кпрод, близких к начальным, и высоких темпов отбора извлекаемых запасов нефти. При разработке девонских отложений нефтяных месторождений Урало-Поволжья за рациональное забойное давление принимают величину 0,75рнас (рнас - давление насыщения) [1, 2], что по опыту эксплуатации залежей с высокой газонасыщенностью пластовой нефти не всегда оптимально [3-6]. В связи с этим для таких залежей особый интерес представляет оценка рациональных значений забойного давления при эксплуатации добывающих скважин. Месторождения с высокой газонасыщенностью пластовой нефти на территории Пермского края приурочены в основном к площади распространения Верхнекамского месторождения калийных солей. Основными объектами разработки являются нефтенасы-щенные продуктивные пласты бобриковского горизонта. Геолого-физическая характеристика залежей нефти в бобриковских отложениях на территории Верхнекамского месторождения калийных солей приведена в таблице.
Более 85 % фонда добывающих скважин рассматриваемых месторождений эксплуатируется с забойными давлениями ниже рнас. При этом из нефти выделяется газ, снижается фазо-
вая проницаемость коллектора для жидкости, повышается вязкость нефти, проявляются деформационные процессы. В результате Кпрод и дебиты добывающих скважин залежей нефти, приуроченных к территории Верхнекамского месторождения калийных солей, при сниженных забойных давлениях уменьшаются на 40-60 %. На рис. 1 показано изменение относительных дебитов добывающих скважин на рассматриваемых объектах при снижении пластовых давлений.
В работах [4, 6] приведены уравнения для оценки коэффициентов продуктивности скважин при изменении пластовых и забойных давлений. На основании полученных зависимостей разработана программа PrognozRNM для прогнозирования динамики де-битов скважин и основных технологических показателей разработки нефтяных залежей. Апробация работы программы на эксплуатационных объектах показала вполне удовлетворительные результаты сопоставления прогнозных и фактических показателей разработки [7, 8].
В программе PrognozRNM были рассчитаны сроки выработки 70 % начальных извлекаемых запасов (НИЗ) для бобриковских объектов на территории Верхнекамского месторождения калийных солей. При реализации текущих систем разработки при уменьшении проницаемости коллекторов темп выработки извлекаемых запасов снижается, а время их извлечения увеличивается (рис. 2). В то же время срок выработки извлекаемых запасов уменьшается при забойных давлениях, близких к давлению насыщения (рис. 3). Для основных по запасам бобриковских объектов разра-
Месторождение Динамическая вязкость пластовой нефти, мПа-с Плотность пластовой нефти, кг/м3 Газосодержание, м3/т Проницаемость, мкм2 Давление, МПа
насыщения начальное пластовое
Логовское 3,89 770 96,8 0,250 11,56 21,95
Сибирское 1,22 730 164,6 0,222 16 24,4
Чашкинское 1,41 780 105,6 0,251 14,5 23,7
Юрчукское 1,22 769 93,2 0,363 12,41 22,2
Шершневское 3,19 812 64,2 0,653 11,94 21,1
Уньвинское 1,25 745 116,3 0,471 14,51 23,6
1Работа выполнена при проведении исследований в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013.
104 10'2012
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Рис. 1. Зависимость средних относительных дебитов добывающих скважин q/q0 от изменения пластовых давлений Р^/Р^о для визейских тер-ригенных отложений (q, q0 - соответственно текущий и начальный дебит; Рпл, рпл0 - соответственно текущее и начальное пластовое давление)
Рис. 2. Зависимость времени выработки 70 % НИЗ от проницаемости коллекторов
Рис. 3. Зависимость времени выработки 70 % НИЗ от соотношения забойного давления рзаб и давления насыщения рнас
А
ъ ё
0.9 0.В5 0,8 0,75 0,7
Ф ^ = 0,835 ♦ 7
-4—
00 100 120 140 160 160
Гэзосодержание пластовой нефти, м3/т
Рис. 4. Зависимость относительного рационального забойного давления Ррац/Рнас от газосодержания пластовой нефти
ботки рациональное забойное давление ррщ изменяется в пределах 0,75-0,89 ршс и возрастает с увеличением газосодержания (рис. 4). Зависимости ррац/рнас от других геолого-физических параметров продуктивных пластов, в том числе комплексных, характеризуются значительно меньшим коэффициентом корреляции.
С учетом приведенных данных получено уравнение для оценки рационального забойного давления в условиях месторождений севера Пермского края: Ррац=(0,145 • 1пГ+0,17) ршс, где Г - газосодержание пластовой нефти, м3/т. Определение значений ррац в различных геолого-физических условиях создает основу для сокращения времени выработки извлекаемых запасов нефти месторождений, находящихся на территории Верхнекамского месторождения калийных солей. В условиях совместной разработки калийных и нефтяных залежей уменьшение сроков выработки запасов нефти повышает уровень экологической и промышленной безопасности процессов добычи полезных ископаемых.
Список литературы
1. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов. -М.: Нефть и газ, 2003. -816 с.
2. Поплыгин В.В., Поплыгина И.С. В изменение продуктивности скважин в бобриковских терригенных отложениях месторождений Верхнего Прикамья при высокой газонасыщенности пластовой нефти// Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. - 2012. - № 5. - С. 60-65.
3. Мордвинов В.А, Поплыгин В.В., Чалов С.В. Изменение продуктивности добывающих скважин при разработке залежей нефти с высокой газонасыщенностью//Нефтяное хозяйство. - 2010. - №8. -С. 104-106.
4. Поплыгин В.В. Динамика продуктивности добывающих скважин при высокой газонасыщенности пластовой нефти // Нефтяное хозяйство. - 2011. - №10. - С. 28-29.
5. Мордвинов В.А., Поплыгин В.В. Изменение продуктивности добывающих скважин при снижении пластовых и забойных давлений // Нефтяное хозяйство. - 2011. - №8. - С. 120-122.
6. Поплыгин В.В. Прогнозирование продуктивности скважин и темпов нефтеизвлечения при высокой газонасыщенности пластовой нефти (на примере месторождений Верхнего Прикамья): автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Санкт-Петербург, 2011. -20 с.
7. Поплыгин В.В., Галкин С.В. Прогнозная экспресс-оценка показателей разработки нефтяных залежей// Нефтяное хозяйство. -2011. -№3.-С. 112-115.
8. 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. References
1. Mishchenko I.T., Skvazhinnaya dobycha nefti: Uchebnoe posobie dlya vuzov (Oil production: Textbook for high schools), Moscow: Neft' i gaz Publ., 2003, 816 p.
2. Poplygin V.V., Poplygina I.S., Vestnik Permskogo natsional'nogo issle-dovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta, 2012, no.5, pp. 60-65.
3. Mordvinov V.A., Poplygin V.V, Chalov S.V., Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, 2010, no. 8, pp. 104-106.
4. Poplygin VV., Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, 2011, no. 10, pp. 28-29.
5. Mordvinov VA., Poplygin VV., Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, 2011, no. 8, pp. 120-122.
6. Poplygin V.V., Prognozirovanie produktivnosti skvazhin i tempov nefteizvlecheniya pri vysokoy gazonasyshchennosti plastovoy nefti (na primere mestorozhdeniy Verkhnego Prikam'ya) (Prediction of well productivity and the rate of oil recovery at high gas saturation of crude oil (on example deposits of the Upper Kama)): Thesis of the candidate of technical sciences, St. Petersburg, 2011, 20 p.
7. Poplygin V.V, Galkin S.V., Neftyanoe khozyaystvo - Oil Industry, 2011, no. 3, pp. 112-115.
8. Poplygin VV., Golovizina A.A., Neft', gaz ibiznes, 2011, no. 8, pp. 24-26.
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
10'2012 105
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.