WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ВАГАНОВ ЛЕВ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ

В УСЛОВИЯХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ ВЕРХНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и

газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Тюмень - 2012

Работа выполнена в филиале Общества с ограниченной ответственностью «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Когалымский научно-исследовательский и проектный институт нефти» в г.Тюмени (филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г.Тюмени)

Научный руководитель        кандидат физико-математических наук,

Телегин Игорь Григорьевич

Официальные оппоненты        Мусакаев Наиль Габсалямович,

доктор физико-математических наук, Тюменского филиала ФГБУН Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, заведующий лабораторией гидродинамики многофазных сред

Севастьянов Алексей Александрович,

кандидат технических наук, ООО «Научно-исследовательский инновационный центр нефтегазовых технологий», генеральный директор

Ведущая организация        - Открытое акционерное общество «Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности» (ОАО «СибНИИНП»)

Защита состоится 16 ноября 2012 года в 11:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.01 при ТюмГНГУ по адресу: 625027, г. Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ по адресу: 625027, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72 а, каб. 32.

Автореферат разослан 16 октября 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.273.01

доктор технических наук, профессор                                      В.Г. Кузнецов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В настоящее время на месторождениях Западной Сибири интенсивно разбуриваются и разрабатываются верхнеюрские отложения: в частности, в Когалымском районе в залежах нефти верхнеюрских отложений сосредоточено до 14 % всех извлекаемых запасов нефти категорий АВС1 и до 30 % - категории С2, а доля залежей нефти верхнеюрских отложений в общей добыче нефти за 2011 год составляет 18,4 %. Поэтому для достижения проектного коэффициента извлечения нефти (КИН) и экономической выгоды, для недропользователя большое значение имеет изначальный выбор наилучших технологий разработки.

Основными проблемами при разработке залежей нефти верхнеюрских отложений являются:

- сложная структура запасов, формирование недренируемых зон;

- неподтверждение эффективности применяемых технологий повышения нефтеотдачи и систем разработки;

- неравномерность фронта вытеснения в условиях ухудшенных фильтрационно-емкостных свойств и высокой неоднородности.

В условиях перечисленных проблем, для обеспечения рациональной разработки верхнеюрских объектов необходимо использовать все возможности для повышения нефтеотдачи, в особенности, применение недорогих методов. В данной работе анализируются перспективы применения нестационарного заводнения (НЗ) для увеличения нефтеотдачи.

Нестационарное заводнение является одним из достаточно эффективных методов увеличения коэффициента извлечения нефти, применяемых для изменения направления фильтрационных потоков, позволяющего вовлечь в разработку невыработанные запасы нефти и снизить темпы обводнения залежи в карбонатных и терригенных коллекторах. Распространенной технологической реализацией нестационарного заводнения является использование циклических режимов работы нагнетательных скважин.

Цель работы

Увеличение нефтеотдачи разрабатываемых залежей нефти верхнеюрских отложений путем повышения эффективности применения нестационарного заводнения.

Основные задачи исследования

1. Изучить опыт применения нестационарного заводнения и установить параметры, влияющие на его эффективность;

2. Разработать методику расчета комплексного параметра, учитывающего влияние геолого-физических характеристик пластов и технологических показателей работы скважин на эффективность применения нестационарного заводнения для условий залежей нефти верхнеюрских отложений;

3. Разработать методику прогнозирования эффективности применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений;

4. Разработать методику выбора участков для эффективного применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений;

5. Доказать эффективность разработанных методик с помощью апробации на фактических мероприятиях и с применением гидродинамического моделирования.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования является зона дренирования и выработки запасов нефти залежей нефти верхнеюрских отложений, а предметом – группы нагнетательных и добывающих скважин, эксплуатирующих нефтяной пласт.

Научная новизна выполненной работы

1.  Научно обоснован комплексный параметр эффективности нестационарного заводнения для условий залежей нефти верхнеюрских отложений;

2.  Научно обоснована и экспериментально доказана методика прогнозирования эффективности нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений;

3. Научно обоснована и экспериментально доказана методика выбора участков для применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений.

Практическая ценность и реализация

1. Разработанные методики могут быть использованы при выборе участков и прогнозировании эффективности нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений;

2.  Величина дополнительно добытой нефти, рассчитанная путем моделирования применения нестационарного заводнения на объекте ЮС1 Грибного месторождения по разработанной методике, составила 12,7 тыс.т;

3. По результатам фактического проведения мероприятий по нестационарному заводнению на 7 скважинах Кустового и Дружного месторождений получена дополнительная добыча нефти в 9.5 тыс.т. Значение величины дополнительно добытой нефти, прогнозируемой по разработанной методике – 9.4 тыс.т.

Основные защищаемые положения

1. Методика расчета комплексного параметра, учитывающего влияние геолого-физических свойств пластов и технологических показателей работы скважин на эффективность применения нестационарного заводнения для условий залежей нефти верхнеюрских отложений;

2. Методика прогнозирования эффективности нестационарного заводнения в условиях верхнеюрских отложений;

3. Методика выбора участков для применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

Область исследования соответствует паспорту специальности 25.00.17 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», в частности пункту 4 – «Технологии и технические средства добычи и подготовки скважинной продукции, диагностика оборудования и промысловых сооружений, обеспечивающих добычу, сбор и промысловую подготовку нефти и газа к транспорту, на базе разработки научных основ ресурсосбережения и комплексного использования пластовой энергии и компонентов осваиваемых минеральных ресурсов» и пункту 5 – «Научные основы компьютерных технологий проектирования, исследования, эксплуатации, контроля и управления природно-техногенными системами, формируемыми для извлечения углеводородов из недр или их хранения в недрах с целью эффективного использования методов и средств информационных технологий, включая имитационное моделирование геологических объектов, систем выработки запасов углеводородов и геолого-технологических процессов».

Апробация результатов исследований

Результаты диссертационной работы и ее основные положения докладывались и обсуждались на: III Международном инновационном форуме «НЕФТЬГАЗТЭК», приуроченном к 100-летнему юбилею со дня рождения В.И. Муравленко (г. Тюмень, 2012); Международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири», посвященной 55-летию ТИИ-ТюмГНГУ (Тюмень, 2011 г.); на I Конкурсе ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» на лучшую НТР молодых ученых и специалистов (Москва, 2011 г.); XI Конкурсе ООО «КогалымНИПИнефть» на лучшую НТР молодых ученых и специалистов (Тюмень, 2011 г.); III научно-практической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса Западной Сибири и пути повышения его эффективности», посвященной 15-летию ООО «КогалымНИПИнефть» (Тюмень, 2011 г.); Научно-технических и Ученых советах филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени (Тюмень, 2012 г.); семинарах кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ (Тюмень,  2012 г.).

Публикации

Результаты выполненных исследований отражены в 10 печатных работах, в том числе в 3 изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 39 рисунков. Состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 121 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность.

В настоящее время обобщению опыта применения и поиска наиболее эффективных подходов к организации нестационарного заводнения посвящены многочисленные работы М.Л. Сургучева, А.А. Боксермана, А.И. Губанова, Ю.П. Желтова, А.А. Кочешкова, В.Г. Оганджанянц, К.Э. Музафарова, М.Л. Коджаева, А.А. Кочешкова, А.И. Мельникова, Л.М. Копылова, И.Н. Шарбатовой, О.Э. Цынковой, И.В. Владимирова  и многих других.

В первом разделе приводится обзор существующих технологий и опыта прогнозирования эффективности нестационарного заводнения.

В конце 1950-х годов М.Л. Сургучевым на основе анализа разработки месторождений Куйбышевской области было впервые сформировано предположение об эффективности нестационарного заводнения. Основой этому послужил периодический характер реконсервации месторождения Яблоновый Овраг (залежь пласта б2) и заводнения Калиновского месторождения, обусловивший снижение обводненности добываемой продукции и повышение нефтеотдачи вследствие нестационарных процессов.

Основной физический смысл метода, запатентованного группой авторов ВНИИ (А.И. Губанов, А.А. Боксерман, А.А. Кочешков, Ю.П. Желтов, М.Л. Сургучев, В.Г. Оганджанянц) в 1965 г., заключался в увеличении упругого запаса путем периодического изменения давления нагнетания воды, что обуславливало возникновение внутрипластовых перепадов давления и нестационарных перетоков между разнопроницаемыми участками или слоями. При этом при снижении давления нефть перемещается в высокопроницаемую часть коллектора, а при повышении давления нагнетания в малопроницаемые слои внедряется вода из слоев с большей проницаемостью.

И.В. Владимиров приводит подробное обобщение результатов экспериментально-теоретических исследований технологий нестационарного воздействия, а также предлагает следующие виды технологий:

- нестационарная эксплуатация (периодический запуск и остановка) отдельных добывающих скважин;

- циклическая эксплуатация добывающих и нагнетательных скважин, сопровождающаяся изменением направления фильтрационных потоков;

- циклическая эксплуатация нагнетательных и добывающих скважин с учетом направлений каналов высокой проницаемости (преимущественной трещинноватости) коллекторов.

Таким образом, в настоящее время все технологии нестационарного воздействия на пласт можно разбить на три группы:

1. Технологии, основанные на нестационарном (циклическом) заводнении (НЗ). Технологии данной группы предусматривают воздействие на пласт путем целенаправленного регулирования работы нагнетательных скважин (периодическая остановка, эксплуатация, снижение или увеличение объемов закачиваемой воды).

2. Технологии, основанные на изменении направления фильтрационных потоков (ИНФП). Технологии данной группы предусматривают воздействие на процесс фильтрации путем регулирования работы как нагнетательных, так и добывающих скважин (периодическая остановка, эксплуатация, снижение или увеличение отборов).

3. Комплексные технологии нестационарного воздействия, которые могут включать элементы нестационарного заводнения или изменения направления фильтрационных потоков, и дополняться физико-химическими (например, применением поверхностно активных веществ, термическим или вибрационно-импульсным воздействием и др.) или гидродинамическими (регулирование системы ППД, оптимизация забойных давлений эксплуатационных скважин и др.) методами воздействия на пласт.

Имеющийся опыт применения нестационарного заводнения на месторождениях Урало-Поволжья и Западной Сибири позволил накопить достаточный объем знаний о параметрах, влияющих на эффективность технологии, а также создать ряд расчетных методик, позволяющих уточнить оптимальные значения тех или иных технологических параметров применения технологий в зависимости от геолого-физических характеристик пластов.

В результате обобщения выводов научно-исследовательских работ авторов, изучавших сущность нестационарных технологий и критерии эффективности их применения, выделен ряд значимых геологических и технологических параметров, оказывающих влияние на эффективность нестационарного воздействия:

- доля текущих извлекаемых запасов нефти КТИЗ;

- толщинно-проницаемостная неоднородность пласта КТ-П.Н;

- относительная гидропроводность пласта КKH;

- литологическая связь пропластков по площади КЛИТ.СВ;

- гидродинамическая связь пропластков по разрезу КГД.СВ;

- компенсация отборов закачкой ККОМП.

Во втором разделе производится оценка технологической эффективности нестационарного заводнения в условиях верхнеюрских отложений на примере 93 мероприятий на 6 месторождениях Когалымского района, в том числе по месторождениям:

- Ватьеганское, объект ЮВ1 - 25 остановок на 20 скважинах;

- Восточно-Придорожное, объест ЮВ1 - 15 остановок на 12 скважинах;

- Грибное, объект ЮС1 - 20 остановок на 18 скважинах;

- Повховское, объект ЮВ1 – 17 остановок на 13 скважинах;

- Тевлинско-Русскинское, объект ЮС1 - 7 остановок на 6 скважинах.

- Южно-Ягунское, объект ЮС1 - 9 остановок на 8 скважинах.

Оценка изменения технологических показателей работы вследствие применения нестационарного заводнения проводилась по группе окружающих добывающих скважин. Количество скважин в таких участках изменялось от 1 до 7, в среднем составляя 4 ед. По каждой группе скважин был произведен прогноз добычи нефти до применения нестационарного заводнения и за 6 месяцев после с помощью метода характеристик вытеснения (Медведского Р.И., Назарова С.Н. - Сипачева Н.В., Пирвердяна А.М., Камбарова Г.С.).

Применение нестационарного заводнения позволило дополнительно добыть 117.8 тыс.т нефти, что составляет в среднем 1267 т на мероприятие. При этом применение нестационарного заводнения позволило сократить объем добываемой жидкости, что свидетельствует о восстановлении фильтрационных потоков нефти и вовлечении недренируемых запасов нефти, таким образом, повышая рентабельность эксплуатации объекта. Ниже приведено распределение количества мероприятий по диапазонам дополнительной добычи нефти (рисунок 1)

Рисунок 1 - Распределение количества мероприятий в зависимости от дополнительной добычи нефти

Распределение количества мероприятий по нестационарному заводнению в зависимости от дополнительной добычи нефти показывает, что большая часть проведенных мероприятий (47 из 93 ед., или 50.5% от общего числа проанализированных мероприятий) - низкоэффективна (дополнительная добыча составляет менее 1 тыс.т.).

Это обуславливает необходимость оценки величины параметров, влияющих на эффективность нестационарного заводнения в каждом конкретном случае, а также необходимость разработки систематизированного подхода к оценке эффективности и выбору участков для применения нестационарного заводнения.

При этом величина дополнительной добычи нефти не может быть полноценно использована в качестве сопоставляемого значения, поскольку на нее в значительной мере оказывает влияние величина начальных геологических запасов (НГЗ) каждого участка. При этом непосредственная оценка эффективности применения нестационарного заводнения может быть искажена.

Это предположение подтверждается распределением средней величины дополнительной добычи нефти в зависимости от начальных геологических запасов участка (рисунок 2), которое показывает, что наибольшие величины дополнительной добычи нефти характерны для участков с большей величиной начальных геологических запасов.

Рисунок 2 - Распределение средней дополнительной добычи нефти в зависимости от начальных геологических запасов участка

В качестве параметра, позволяющего качественно оценить эффективность нестационарного заводнения на любом участке, независимо от размеров его начальных геологических запасов, выбран безразмерный параметр изменения нефтеотдачи (коэффициента извлечения нефти), отражающий отношение дополнительной добычи нефти к начальным геологическим запасам.

Изменение КИН по участкам зависит от величин дополнительной добычи нефти от применения НЗ и начальных геологических запасов нефти по участку, и варьируется от -0.0015 до 0.0043 д.ед., в среднем составляя 0.0024 д.ед.

Из рисунка 3 видно, что приведение показателя эффективности применения нестационарного заводнения от абсолютного значения дополнительной добычи нефти к безразмерной величине изменения КИН позволило значительно снизить влияние геологических запасов рассматриваемых участков реагирующих скважин.

Рисунок 3 - Распределение величины изменения КИН от применения НЗ в зависимости от начальных геологических запасов участка

В третьем разделе описываются разработанные методики расчета комплексного параметра, прогнозирования эффективности применения нестационарного заводнения, а также выбора участков для эффективного применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений.

Для выделения зависимости эффективности нестационарного заводнения от тех или иных параметров в условиях верхнеюрских отложений, произведено сопоставление значений дополнительной добычи нефти со значениями выделенных параметров по участкам.

       Рассмотрим порядок расчета значений влияющих параметров и сопоставление полученных величин с эффективностью нестационарного заводнения в каждом конкретном случае.

Доля текущих извлекаемых запасов найдена, как значение, обратное отбору от начальных извлекаемых запасов, по формуле:

                                                                                (1)

где        Qннак – накопленная добыча нефти по участку на дату проведения НЗ;

       Qнгз – начальные геологические запасы нефти по участку, величина определяется объемным методом с применением областей Вороного;

КИНутв – утвержденный коэффициент извлечения нефти по объекту.

Значения толщинно-проницаемостной неоднородности по участкам определены по методике ВНИИ:

                                                               (2)

где        Квп – средняя проницаемость высокопроницаемых пропластков;

       Нвп – суммарная мощность высокопроницаемых пропластков;

       Кнп - средняя проницаемость низкопроницаемых пропластков;

       Ннп – суммарная мощность низкопроницаемых пропластков;

       Кср – среднее значение проницаемости разнопроницаемых пропластков;

       Нср – среднее значение мощности разнопроницаемых пропластков.

       Критерием разделения пропластков на низко- и высокопроницаемые является не менее чем 2-кратное различие значений проницаемости.

Величина компенсации отборов закачкой определена по формуле:

                                                                       (3)

где:        Qзак - объем закачанной в пласт воды;

       Qж - накопленная добыча жидкости;

       Qн - накопленная добыча нефти;

       Bн - объемный коэффициент нефти;

       pН - плотность нефти в поверхностных условиях.

Относительная гидропроводность по участку определена через отношение гидропроводности конкретного участка к максимальному значению средней гидропроводности среди рассматриваемых участков (733 мД*м/см2/c);

                                                                        (4)

Гидродинамическая связность пласта по разрезу оценена как отношение среднего значения расчлененности  пласта на конкретном участке к максимальному значению средней расчлененности среди исследуемых участков (8 ед.):

                                                                                (5)

Литологическая связность пропластков по площади оценена как среднее значение песчанистости на конкретном участке:

                                                                                        (6)

Зависимости, полученные в результате сопоставления прироста КИН от значений параметров эффективности нестационарного заводнения, обладают невысокими значениями достоверности аппроксимации, и характеризуют лишь вероятность получения больших или меньших значений дополнительной добычи нефти при определенных значениях влияющих параметров, а следовательно, не могут быть использованы для прогноза эффективности нестационарного заводнения отдельно друг от друга. Для получения более достоверной зависимости введен комплексный параметр КНЗ, характеризующий условия применения нестационарного заводнения.

Для вычисления величины комплексного параметра КНЗ выбран способ нахождения средневзвешенного геометрического значения параметров, влияющих на эффективность нестационарного заводнения. Определяющим критерием выбора способа вычисления являлась величина достоверности аппроксимации полученной зависимости.

Среднегеометрическое значение показателя – среднее значение показателя, равное корню n-ой степени из произведения n-ного числа величин. В случае использования параметров с известными вещественными весами возможно вычисление средневзвешенного (пропорционального) геометрического значения.

Для нахождения величин вещественных весов использован метод ранговой корреляции Спирмена, позволяющий определить уровень связи между значениями параметров эффективности и величинами изменения КИН по участкам. На основе метода ранговой корреляции Спирмена оценена теснота связи каждого из параметров с изменением КИН (таблица 1).

Таблица 1 – Оценка тесноты связи исследуемых параметров

№ п/п

Влияющий параметр, доли ед.

Значение rS, доли ед.

Теснота связи

1

Гидродинамическая связность пропластков по разрезу (КГД.СВ.)

0.787

Высокая

2

Компенсация отборов закачкой по участку (ККОМП)

0.669

Заметная

3

Доля текущих извлекаемых запасов (КТИЗ)

0.561

Заметная

4

Толщинно-проницаемостная неоднородность (КТ-П.Н.)

0.453

Умеренная

5

Литологическая связность пропластков по площади (КЛИТ.СВ)

0.412

Умеренная

6

Относительная гидропроводность пласта (ККН)

0.389

Умеренная

Формула для определения значения комплексного параметра КНЗ путем нахождения средневзвешенного геометрического значения будет выглядеть следующим образом:

                (7)

где        КТИЗ – доля текущих извлекаемых запасов;

       ККН – относительная гидропроводность пласта;

       ККОМП. – компенсация отборов закачкой по участку;

       КТ-П.Н. – толщинно-проницаемостная неоднородность;

       КГД.СВ. – гидродинамическая связность пропластков по разрезу;

КЛИТ.СВ. – литологическая связность пропластков по площади.

В качестве вещественных весов для каждого параметра использованы соответствующие значения коэффициента ранговой корреляции Спирмена (rS).

Полученное распределение значений комплексного параметра КНЗ и соответствующего изменения КИН на каждом участке приведено на рисунке 4.

Рисунок 4 - Изменение КИН в зависимости от значения комплексного параметра КНЗ в условиях верхнеюрских отложений

       Таким образом, для вычисления значения комплексного параметра КНЗ предлагается использовать способ нахождения средневзвешенного геометрического значения влияющих параметров, с использованием в качестве весовых долей полученные значения коэффициентов парной корреляции, установленных по методу Спирмена. На основе полученной зависимости предлагается формула для прогноза эффективности нестационарного заводнения.

                                                                (8)

где:         - ожидаемая величина изменения нефтеотдачи от применения нестационарного заводнения на данном участке;

       КНЗ – значение комплексного параметра, вычисленное путем нахождения средневзвешенного геометрического значения всех влияющих параметров на данном участке.

Выбор участков для применения нестационарного (циклического) заводнения возможен с использованием карт распределения комплексного параметра КНЗ, который позволяет выделить потенциально благоприятные зоны для такого воздействия на залежь. Так как комплексный параметр характеризует участок, в который входят нагнетательная и окружающие добывающие скважины, то построение карты, характеризующей плавное изменение данного параметра от скважины к скважине, нецелесообразно. Решением в данном случае является построение диаграмм Вороного, благодаря чему становится возможным четко выделить скважины ближайшего окружения и визуализировать значения комплексного параметра КНЗ в целом по каждому участку.

На основе вышеизложенного разработана методика выбора участков для применения нестационарного заводнения в условиях верхнеюрских отложений:

- построение областей Вороного по всем нагнетательным скважинам рассматриваемого участка;

- определение реагирующих скважин ближайшего окружения;

- определение значений параметров, влияющих на эффективность нестационарного заводнения;

- расчет значения комплексного параметра КНЗ путем вычисления средневзвешенного геометрического значения влияющих параметров;

- визуализация рассчитанных величин комплексного параметра КНЗ на карте рассматриваемых участков объекта, выбор участков с наибольшими значениями комплексного параметра КНЗ;

- прогноз величины прироста нефтеотдачи по зависимости, полученной при сопоставлении значений комплексного параметра и соответствующего изменения КИН на каждом участке;

- определение величины дополнительной добычи нефти через величины начальных геологических запасов выбранных участков:

QН = КИН * QНГЗ                                 (9)

где:        QН – ожидаемая величина дополнительно добытой нефти от применения нестационарного заводнения на данном участке, тыс.т;

       КИН – ожидаемое значение изменения нефтеотдачи (коэффициента извлечения нефти) от применения нестационарного заводнения на данном участке, доли ед.;

       QНГЗ – начальные геологические запасы нефти оцениваемого участка.

Данная методика применима для выбора оптимальных участков применения нестационарного заводнения и основана на оценке параметров, влияющих на применение данной технологии в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений месторождений Когалымской группы. Применение разработанной методики в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений других групп нефтяных месторождений, вероятно, требует уточнения параметров методик расчета значений комплексного параметра и прогнозирования эффективности нестационарного заводнения.

В четвертом разделе проведена апробация разработанных методик прогноза эффективности нестационарного заводнения (на основе оценки эффективности фактически реализованных мероприятий по нестационарному заводнению) и выбора участков для внедрения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений (с применением трехмерной гидродинамической модели), в том числе с учетом трансформации системы заводнения путем организации встречного заводнения.

Методика прогноза эффективности нестационарного заводнения в условиях верхнеюрских отложений апробирована путем анализа 7 мероприятий по нестационарному заводнению на 5 скважинах:

- 3 скважины Кустового месторождения

- 2 скважины Дружного месторождения

Дополнительная добыча нефти от применения НЗ составила 9.5 тыс.т. При этом 86% дополнительной добычи нефти (8.2 тыс.т) приходится на объект ЮВ1 Дружного месторождения – средняя дополнительная добыча на 1 мероприятие составила 2.06 тыс. т, против 0.43 на объекте ЮС1 Кустового месторождения.

Значения, рассчитанные по разработанной методике, сопоставлены с фактической эффективностью НЗ, установленной с применением характеристик вытеснения, рисунок 2.

Рисунок 5 - Сопоставление расчетной и фактической эффективности нестационарного заводнения

Проведенное сопоставление показывает высокую степень сходимости расчетных и фактических значений изменения КИН от применения нестационарного заводнения, что подтверждает достоверность установленной зависимости и применимость разработанной методики для прогноза эффективности нестационарного заводнения в условиях верхнеюрских отложений.

Одним из важных критериев эффективности нестационарного заводнения является степень отбора упругого запаса (компенсация отборов закачкой). Так, даже в случае, если определенный участок подходит для организации нестационарного заводнения по всем геологическим критериям, проникновение закачиваемой воды в низкопроницаемые зоны (пропластки) возможно только при скомпенсированности отборов на участке, но при этом зачастую приемистость нагнетательных скважин ограничена по тем или иным геолого-техническим причинам. В таком случае одним из способов является технология встречного заводнения, основы которой заложены Р.И. Медведским.

Сочетание технологий нестационарного заводнения и встречного заводнения имеет определенные условия применимости:

1. Для поддержания стабильного уровня компенсации отборов закачкой должен быть произведен расчет необходимого объема воды, закачиваемого при организации встречного заводнения.

2. Для правильного выбора конкретной скважины для организации встречного заводнения, необходима как можно более достоверная информация о текущем состоянии сформированной системы заводнения

С целью подтверждения полученных результатов на гидродинамической модели объекта ЮС1 Грибного месторождения осуществлен прогноз эффективности нестационарного заводнения.

Для сопоставления произведен расчет по 4 сформированным вариантам, прогнозный период – 1 год с 01.01.2012 по 31.12.2012:

1. Базовый. Расчет при сложившейся системе разработки;

2. Вариант с применением НЗ со случайным выбором участков;

3. Вариант с применением нестационарного заводнения с выбором участков по разработанной методике;

4. Вариант 3 + трансформация системы заводнения путем организации встречного заводнения.

По варианту 2 применение нестационарного заводнения на 11 скважинах позволяет относительно базового варианта добыть дополнительно 2.0 тыс. т нефти, что составляет 0.5 % от объема годовой добычи нефти по объекту. При этом объем закачанной воды по варианту с применением нестационарного заводнения сокращается на 40.8 тыс.м3. Снижение компенсации отборов по участку вследствие остановки нагнетательной скважины обуславливает снижение пластового давления, и падение дебитов по скважинам участка.

По варианту 3 применение нестационарного заводнения на 11 скважинах позволяет относительно базового варианта добыть дополнительно 8.9 тыс. т нефти, что составляет 2.4 % от объема годовой добычи нефти по объекту..

По варианту 4 применение нестационарного заводнения совместно с трансформацией системы заводнения путем организации встречного заводнения переводом 2 высокообводненных скважин под закачку позволяет относительно базового варианта добыть дополнительно 12.7 тыс. т нефти, что составляет 3.4 % от объема годовой добычи нефти по объекту. Перевод обводнившихся скважин под закачку позволяют скомпенсировать отбор жидкости, обеспечивая повышение эффективности нестационарного заводнения на объекте и обуславливают изменение направления фильтрационных потоков, что позволяет вовлечь в разработку недренируемые запасы нефти.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1.        Установлены наиболее значимые геологические и технологические параметры, влияющие на эффективность нестационарного заводнения. Показано, что отдельное использование каждого из влияющих параметров не обеспечивает достаточной точности прогноза эффективности нестационарного заводнения, что обуславливает необходимость их совместного учета.

2. Разработана методика расчета величины комплексного параметра эффективности нестационарного заводнения, учитывающего влияние геолого-физических характеристик пластов и технологических показателей работы скважин на эффективность применения нестационарного заводнения для условий залежей нефти верхнеюрских отложений

3.        С использованием построенной зависимости изменения КИН от рассчитанных значений комплексного параметра, разработана методика прогнозирования эффективности применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений.

4.        На основе существующей методики построения диаграмм Вороного, а также разработанных методик расчета величины комплексного параметра и прогнозирования эффективности нестационарного заводнения, разработана методика выбора участков для эффективного применения нестационарного заводнения в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений.

5.        Дополнительная добыча нефти от реализации нестационарного заводнения с применением разработанной методики выбора участков для эффективного применения нестационарного заводнения в 2012 году на объекте ЮС1 Грибного месторождения, на основании прогнозных расчетов с использованием гидродинамического моделирования, суммарно составит 12.7 тыс. т нефти.

По результатам фактического проведения мероприятий по нестационарному заводнению на 7 скважинах Кустового и Дружного месторождений получена дополнительная добыча нефти в 9.5 тыс.т. Значение величины дополнительно добытой нефти, прогнозируемой по разработанной методике – 9.4 тыс.т.

На основании вышеизложенного, разработанная методика выбора участков для эффективного применения нестационарного заводнения рекомендуется к использованию на залежах нефти верхнеюрских отложений месторождений Когалымской группы. Применение разработанной методики в условиях залежей нефти верхнеюрских отложений других групп нефтяных месторождений возможно при условии уточнения методик расчета значений комплексного параметра и прогнозирования прироста нефтеотдачи от применения нестационарного заводнения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ваганов Л.А. Оценка эффективности применения встречного заводнения юрских отложений / Л.А. Ваганов, И.Г. Телегин // Известия вузов. Нефть и газ. - 2012. - № 2. – С.59-64.

2. Ваганов Л.А. Анализ эффективности нестационарного заводнения юрских отложений Когалымского района  / Л.А. Ваганов, И.Г. Телегин // Известия вузов. Нефть и газ. - 2011. - № 6. - С. 60-65.

3. Ваганов Л.А. Влияние остановок нагнетательных скважин на разработку объекта ЮС1 месторождения Грибное  / Л.А. Ваганов, И.Г. Телегин // Известия вузов. Нефть и газ. - 2011. - № 4. - С. 66-70.

4. Ваганов Л.А. Анализ влияния периодической работы нагнетательных скважин на выработку запасов нефти юрских отложений // Сборник тезисов научных работ I Конференции молодых ученых и специалистов ООО «ЛУКОЙЛ – Инжиниринг», Москва, 2011, 79 с. – С.47-51.

5. Ваганов Л.А. Применение гидродинамического симулятора Tempest для математического  моделирование нестационарного заводнения нефтегазовых месторождений / Л.А. Ваганов, И.Г. Телегин // XLIX Международная научная студенческая конференция (МНСК), НГУ, 2011, 123 с. – С. 78-79.

6. Ваганов Л.А. Анализ режимов работы скважин объекта БВ1-2 Ватьеганского месторождения после остановок // XLVIII Международная научная студенческая конференция (МНСК), Нососибирск: НГУ, 2011, 134 с. – С. 96-97.

7. Ваганов Л.А.        Управление процессом вытеснения нефти путем регулирования режимов работы скважин // Сборник научных трудов IV Международной конференции Западно-Сибирского общества инженеров-нефтяников, Тюмень: ТюмГНГУ, 2010, 205 с. - С. 112-116.

8. Ваганов Л.А.        Анализ режимов работы добывающих скважин объекта БВ1-2 Ватьеганского месторождения после остановок // Сборник материалов Х конференции молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО-Югры, Ханты-Мансийск: Параллель, 2010, 547 с. - С. 141-143.

9. Ваганов Л.А. Анализ режимов работы скважин после остановок для объекта БВ1-2 Ватьеганского месторождения // Нефть.Газ.Новации – 2010. - №6. – С. 36-38

10. Ваганов Л.А. Анализ технологической эффективности переноса фронта вытеснения на месторождениях Когалымского района / Ваганов Л.А., Анкудинов А.А., Вахитов М.А., Шестакова Н.Н. // Наука и ТЭК, Тюмень: МИПТЭК, 2011. - №7. – С.29-34

Соискатель                                                Л.А. Ваганов

Издательство «Вектор Бук»

Лицензия ЛР № 066721 от 06.07.99 г.

Подписано в печать 15.10.2012 г.

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать Riso.

Усл. печ. л. 1,44. Тираж 100 экз. Заказ 122.

Отпечатано с готового набора в типографии

издательства «Вектор Бук».

Лицензия ПД № 17-0003 от 06.07.2000 г.

625004, г. Тюмень, ул. Володарского, 45.

Тел. (3452) 46-54-04, 46-90-03.

 






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.