РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
УДК 622.276.1/.4 "712.8" + 622.276.6 © В.М. Хусаинов, М.Ф. Шамсутдинов, 2012
Волновые технологии избирательного воздействия и управление силами межфазного взаимодействия для извлечения запасов нефти
В.М. Хусаинов, к.г.-м.н, (ТатНИПИнефть), М.Ф. Шамсутдинов
(НГДУ «Азнакаевскнефть)
Адрес для связи: khusainov@tatnipi.ru
Ключевые слова: текущий коэффициент извлечения нефти (КИН), остаточные подвижные запасы, импульсно-волновое воздействие, силы межфазного взаимодействия в поровом пространстве, горное давление.
Selective wave technologies and interfacial interaction control add to economic development of mature oil fields
V.M. Khusainov (TatNIPIneft, RF, Bugulma),
M.F. Shamsutdinov (Oil and Gas Production Department
Aznakaevskneft, RF, Aznakaevo)
E-mail: khusainov@tatnipi.ru
Key words: current oil recovery, remaining recoverable reserves, pulse-wave stimulation, interfacial interaction, formation pressure.
On the basis of TatNIPIneft-designed methodological approach, current oil recovery values for natural oil reservoir classes have been obtained. Directions for further research related to increased recovery of unrecovered oil of the Romashkinskoye field are presented. Results of pilot pulse-wave stimulation of layered heterogeneous formations and formations with deteriorated reservoir quality as a result of man-caused impact are discussed.
В настоящее время для разработки месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации, требуется применение новых систем разработки, обеспечивающих экономическую рентабельность извлечения подвижных запасов нефти, поскольку дальнейшее использование существующих систем не позволяет в полной мере извлечь остаточные запасы нефти [1]. Создание таких систем возможно на основе определения структуры остаточных запасов нефти и детализации геологического строения объекта разработки. Реализация технологий воздействия на матрицу пористой среды и снижения сил межфазного взаимодействия в рамках новых систем разработки позволяет увеличить извлекаемые запасы нефти месторождения и снизить себестоимость добываемой продукции (рис. 1). Обработка информации, накопленной за исторический период по Ромашкинскому месторождению нефти с применением современных технологий переинтерпретации (ТАВС), основанных на обобщенных петрофизиче-ских законах осадконакопления терригенных отложений, и анализ ее по вышеописанной схеме позволили выявить остаточные подвижные запасы нефти в слоисто-неоднородных пластах и пластах с однородной макротекстурой.
Слоисто-неоднородные пласты содержат 74 % остаточных подвижных запасов восточного сегмента (анализ проводился по этой части) месторождения, однородные пласты - 26 % остаточных запасов. Пласты со слоисто-неоднородной макротекстурой в результате неравномерного вытеснения характеризуются высокой обводненностью продукции за счет опережающего продвижения воды по наиболее проницаемым участкам. По этому параметру скважины, эксплуатирующие слоисто-неоднородные пласты, попадают в категорию нерентабельных и убыточных, что ведет к отключению этих пластов из разработки и, следовательно, консервации основных остаточных подвижных запасов нефти.
Скважины, эксплуатирующие пласты с однородной макротекстурой, характеризуются небольшими дебитами жидкости и
Рис. 1. Схема реализации технологии выработки остаточных запасов нефти
обводненностью, сниженными пластовыми давлениями в результате их работы в режиме истощения. Эти пласты не получают восполнения пластовой энергии от существующей системы воздействия. Кольматация их в процессе разработки за счет отложения мелких частиц в направлении снижения проницаемости привела к образованию техногенно-изолированных залежей в ранее едином гидродинамическом поле. Для этих залежей требуется создание индивидуальных систем воздействия с целью вовлечения их запасов в активную разработку.
Таблица 1
Классы Геологические запасы нефти, %
коллекторов восточного сегмента начальные остаточные Добыча, % КИН
1 55,3 38,1 77,4 0,613
2 5,6 6,3 4,7 0,367
3 7,8 8,9 6,5 0,366
4 20,1 28,9 8,9 0,194
5 11,1 17,8 2,5 0,100
В табл. 1 приведены коэффициенты извлечения нефти (КИН) по классам коллекторов, полученные в результате детализации геологического строения в программном комплексе «Лазурит» с использованием данных геофизических исследований скважин (ГИС), обработанных по методике ТАВС. В табл. 2 сопоставлены текущие (на 01.01.11 г.) и проектные (2000 г.) КИН по классам пород-коллекторов и видам литофизической неоднородности. Как видно из табл. 1, максимальный КИН достигнут по коллекторам 1 класса, однако в них больше остаточных геологических запасов нефти, чем в коллекторах других классов. Значительное отставание от запроектированного КИН наблюдается по коллекторам 4 и 5 классов.
Результаты детализации геологического строения и структуры остаточных запасов углеводородов по методологическому подходу, созданному в ТатНИПИнефти, являются основой для разработки систем дифференцированного, объектно-ориентированного управления выработкой оставшихся в пласте подвижных запасов нефти. Для достижения поставленной цели предлагается использовать избирательно работающие в сжимаемой среде волновые технологии с высокими значениями градиента роста давления, длиной волны, соизмеримой с размерами пустотного пространства [2]. Наиболее эффективно импульсное воздействие на пласт с использованием генераторов давления (рис. 2, а). Оно осуществляется на межТаблица 2
скважинное пространство синхронно из трех точек. Импульсы давления (рис. 2, б) образуют фронты сжатия и растяжения в пласте и суммируются при встрече (рис. 2, в). Это изменяет прочностные свойства матрицы пласта и, как следствие, приводят к хрупкой деформации под действием горного давления и повышению пластового давления.
Комплексирование данных технологий с технологиями снижения сил межфазного натяжения позволит организовать рентабельную добычу остаточной нефти. Справедливость этого утверждения подтверждается результатами проведенных в 2009-2010 гг. обработок импульсно-волновым воздействием более 130 скважин, эксплуатирующих терригенные отложения Ромашкинского месторождения [3]. В основном работы были направлены на вовлечение недренируемых запасов пластов-коллекторов с низкими фильтрационно-ем-костными свойствами. Кроме того, были проведены экспериментальные работы, результаты которых свидетельствуют о возможности широкого применения технологии в условиях слоисто-неоднородных пластов.
Работы проводили в скважинах, разрабатывающих пласты трех типов.
1. Однородные пласты-коллекторы 4 и 5 классов, низкоде-битный фонд скважин с небольшой обводненностью (табл. 3).
2. Слоисто-неоднородные, в том числе с водонефтяными зонами. Характеризуются высокими дебитами жидкости и обводненностью. Предельная обводненность - до 99,9 % (рис. 3).
3. Пласты-коллекторы, претерпевшие необратимые изменения в результате техногенного воздействия в процессе разработки (рис. 4).
Показатели по скважинам, эксплуатирующим пласты второго и третьего типов, приведены в табл. 4. Скв. 24594 пробуренная в 2003 г. на пашийский горизонт, вскрыла слияние пластов верх-непашийской пачки. В октябре 2008 г. был увеличен интервал
Классы и группы Текущий КИН на 01.01.11 г.
Площадь Классы коллекторов Проектный КИН на конец разработки коллекторов по по виду литофизической неоднородности по классам
восточного сегмента по действующей классификации согласно предложенной классификации 1 2 3 В 5 коллекторов и группам продуктивности
1 0,534 1 0,562 □ 0,568 0,567
Павловская 2 0,511 2+3 0,326 0,123 0,350 0,349
3 0,394 4+5 0,150 0,141
По горизонту Д1 0,519 1-5 0,426
1 0,544 1 0,636 0,562 0,582
Зеленогор- 2 0,510 2+3 0,257 0,108 0,279 0,277
ская 3 0,389 4+5 0,114 0,112
По горизонту Д1 0,507 1-5 0,391
Восточно-Лениногор-ская 1 0,578 1 0,647 0,616 0,623
2 0,553 2+3 0,285 0,179 0,432 0,392
3 0,417 4+5 0,215 0,2
По горизонту Д1 0,549 1-5 0,439
1 0,503 1 0,534 0,532 0,533
Холмовская 2 0,472 2+3 0,272 0,073 0,259 0,26
3 0,386 4+5 0,111 0,097
По горизонту Д1 0,476 1-5 0,344
1 0,524 1 0,636 0,656 0,651
Карамалин- 2 0,491 2+3 0,263 0,145 0,421 0,41
ская 3 0,376 4+5 0,215 0,193
По горизонту Д1 0,481 1-5 0,453
1 0,547 1 0,696 0,681 0,685
Азнакаев- 2 0,478 2+3 0,329 0,149 0,450 0,436
ская 3 0,333 4+5 0,231 0,207
По горизонту Д1 0,521 1-5 □ 0,512
Рис. 2. Схема импульсного воздействия на пласты с использованием генераторов давления
перфорации. В августе 2009 г. выполнили гидрофобизацию при-забойной зоны реагентом МДК «Кварц» в комплексе с импульс-но-волновым воздействием. В результате снизилась обводненность, увеличились коэффициент продуктивности и дебит нефти. Дополнительная добыча нефти составила 7370 т. Существует возможность увеличения отбора жидкости. Скв. 24831 пробурена в 2003 г. на пашийский горизонт. В ноябре 2009 г. проведено импульсно-волновое воздействие, позволившее снизить обводненность, увеличить коэффициент продуктивности, дебит нефти и получить дополнительную добычу нефти с начала мероприятия 3340 т. Не в полной мере использована возможность отбора нефти. Скв. 7101 пробурена в 1974 г. на пашийский горизонт. Отобрано 87 тыс. т нефти, 10 тыс. т воды. В феврале 2009 г. проведено импульсно-волновое воздействие. В результате дополнительная добыча нефти с начала мероприятия составила 2384 т, получен прирост дебита нефти, увеличились пластовое, забойное давления и коэффициент продуктивности.
Импульсно-волновое воздействие характеризуется не только технологической эффективностью, но и увеличением продуктивности и пластового давления после обработки пласта. Технология может совмещаться с текущими плановыми профилактическими ремонтными работами.
Выводы
1. Анализ показателей разработки пластов девонских отложений Ромашкинского месторождения показывает важность учета послойной неоднородности и техногенной измененно-сти по разрезу в процессе эксплуатации.
2. Импульсно
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.