Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Выбор участков для нестационарного заводнения на месторождениях Западной Сибири с использованием геолого-статистической модели пласта

Метод нестационарного заводнения, сочетающий в себе методы циклического заводнения и изменения направления фильтрационных потоков, остается одним из наиболее низкозатратных и эффективных способов повышения нефтеотдачи пластов. За счет создания нестационарных перепадов давления вследствие попеременного изменения режима нагнетания воды по группам нагнетательных скважин данный способ позволяет включить в работу ранее не охваченные заводнением прослои, зоны и участки коллекторов с пониженной проницаемостью.

Для повышения эффективности циклической закачки на объектах ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» в филиале «КогалымНИПИнефть» была разработана специальная методика, позволяющая оперативно отбирать геологически благоприятные объекты и участки под реализацию нестационарного заводнения, а также рассчитывать время полуциклов остановки/закачки нагнетательных скважин. В период с 2013 по 2015 год метод нестационарного заводнения был реализован на 86 участках 20 месторождений предприятий ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь», отобранных по этой методике. Успешность мероприятий составила более 80%, а средняя удельная эффективность по месторождениям Компании – 150 т нефти на скважино-операцию.

20.10.2017 Инженерная практика №07/2017
Гуляев Вячеслав Николаевич Начальник отдела планирования и мониторинга ГДМ ПНП Филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени
Киприн Иван Иванович Ведущий инженер отдела планирования и мониторинга ГДМ ПНП Филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени
Захарова Наталья Павловна Инженер I категории отдела планирования и мониторинга ГДМ ПНП Филиала ООО «ЛУКОЙЛ- Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени

Доля трудноизвлекаемых запасов углеводородов в России продолжает расти, в то время как полнота охвата залежей заводнением и их нефтеотдача, напротив, резко снижаются при увеличении степени геологической неоднородности разреза нефтяных пластов. Опыт разработки таких пластов показывает, что коэффициент извлечения нефти (КИН) даже при больших объемах закачки и отбора жидкости из них остается низким. Вследствие этого на объектах образуются участки с бессистемным чередованием заводненных высокопроницаемых и нефтенасыщенных (менее проницаемых) слоев и зон. Последние могут составлять до 30-50% от первоначального нефтенасыщенного объема.

Для охвата заводнением не вовлеченных в разработку нефтенасыщенных слоев, используются разные методы повышения нефтеотдачи пластов (ПНП). Одним из наиболее низкозатратных и эффективных способов ПНП признан метод нестационарного заводнения (НЗ), сочетающий в себе метод циклического заводнения (ЦЗ) и метод изменения направления фильтрационных потоков (ИНФП). Нестационарное заводнение предусматривает попеременное изменение режима нагнетания воды по группам нагнетательных скважин с целью создания нестационарных перепадов давления, позволяющих включить в работу ранее не охваченные заводнением прослои, зоны и участки коллекторов с пониженной проницаемостью.

Основное преимущество метода нестационарного заводнения заключается в том, что он может применяться в рамках обычно используемых систем разработки с заводнением на объектах, характеризующихся неоднородным геологическим строением (толщиной и зональной неоднородностью, терригенными и карбонатными коллекторами) при различной вязкости нефти. НЗ может использоваться при разных типах сеток добывающих и нагнетательных скважин. Метод применим как на ранней, так и на поздней стадиях разработки. Также возможно его применение на месторождениях с высокой обводненностью даже после достижения предела рентабельности эксплуатации скважин в условиях стационарного заводнения.

Разработка адресных программ циклического или нестационарного заводнения состоит из трех основных этапов. На первом этапе на месторождении выбираются объекты и участки для проведения заводнения, на втором – осуществляется их классификация по степени возможной эффективности ЦЗ, на третьем – разрабатывается адресная программа практической реализации ЦЗ.

МЕТОДИКА ВЫБОРА УЧАСТКОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАВОДНЕНИЯ

С целью выбора участков для применения метода циклического заводнения на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» используется разработанная в филиале «КогалымНИПИнефть» методика, основанная на использовании четырехслойной геологостатистической профильной модели пласта. В отличие от трехмерной (геолого-гидродинамической модели) четырехслойная модель позволяет оперативно подбирать участки, на которых находятся гидродинамически связанные прослои с разной проницаемостью. Между этими прослоями при циклическом заводнении будут возникать перетоки флюидов, за счет которых может быть получен эффект в виде дополнительной добычи нефти. Схема эффективных перетоков на такой модели показана вертикальной синей штриховкой на рис. 1.

Рис. 1. Зона эффективных для циклического заводнения вертикальных перетоков при закачке воды (а) и при остановке нагнетательной скважины или увеличении отбора добывающей скважиной (б)
Рис. 1. Зона эффективных для циклического заводнения вертикальных перетоков при закачке воды (а) и при остановке нагнетательной скважины или увеличении отбора добывающей скважиной (б)

При использовании указанной методики отсутствует необходимость проведения трудоемких, а иногда и продолжительных расчетов параметров циклического заводнения, которые в стандартном случае выполняются при помощи трехмерной геолого-гидродинамической модели [2].

Применение четырехслойной модели позволяет составить карту распределения комплексного параметра геологической благоприятности (Fco) циклического заводнения, по которой выбираются участки со связанными прослоями с разной проницаемостью. Далее с учетом параметров гидродинамически связанной части коллектора по проницаемости и пористости низкопроницаемого прослоя определяется оптимальная продолжительность полуцикла воздействия.

На выбранных участках строилась четырехслойная геолого-статистическая модель, по которой для каждого слоя определялись такие параметры, как проницаемость (абсолютная), эффективная толщина, пористость и нефтенасыщенность. Пример подобных расчетов для одного из участков приведен в таблице.

Таблица 1. Расчет продолжительности полуциклов воздействия по параметрам четырехслойной модели пласта на участке № 6 объекта АВ1-2 Урьевского м/р
Таблица 1. Расчет продолжительности полуциклов воздействия по параметрам четырехслойной модели пласта на участке № 6 объекта АВ1-2 Урьевского м/р

Режимы работы нагнетательных скважин (время работы и остановки) при циклической закачке воды в пласт определялись исходя из расчетов оптимальной рабочей частоты смены циклов по формуле М.Л. Сургучева [3] с использованием параметров пласта, полученных из четырехслойной модели:

Параметры пласта по четырехслойной модели

где wр — рабочая частота колебаний расхода воды; χ = k/(μ β) – средняя пьезопроводность низкопроницаемых прослоев; μ, m, k – характерные средние вязкость, пористость, проницаемость пласта, соответственно; β – коэффициент сжимаемости породы и жидкости; L – среднее расстояние от нагнетательных (циклическая закачка) до реагирующих скважин на участке; t – длительность полуцикла нестационарного воздействия. Отметим, что до применения такого подхода не существовало количественного критерия для обоснования выбора как собственно технологии нестационарного заводнения, так и технологических параметров ее применения, например, такого, как продолжительность полуцикла. В этом заключается новизна используемой в филиале «КогалымНИПИнефть» методики.

После окончательного выбора участков с учетом реализуемой системы заводнения подбираются нагнетательные скважины и оптимальная схема их отключения. Для увеличения эффекта за счет ИНФП схема отключения нагнетательных скважин не должна многократно повторять схемы отключения, применявшиеся в предыдущие годы.

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА КЛЮЧЕВОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

В качестве примера на рис. 2 показана схема проведения циклического заводнения на участке №3 объекта БВ3 Ключевого месторождения, реализованная в 2014 году. Треугольниками синего цвета отмечены нагнетательные скважины, останавливаемые в первый полуцикл, треугольниками красного цвета – скважины, останавливаемые во второй полуцикл. Следует отметить, что в нагнетательные скважины № 4359Б, 4328, 170Р в январе осуществлялась закачка гелеобразующего состава ГОС-1(АС). На рис. 2 эти скважины отмечены кружками лилового цвета.

Рис. 2. Применение циклического заводнения на участке №3 объекта БВ3 Ключевого м/р
Рис. 2. Применение циклического заводнения на участке №3 объекта БВ3 Ключевого м/р

Реагирующие добывающие скважины № 4336, 4358, 4439, 4450, 5068, 5070, 5073 были исключены из расчетов эффективности нестационарного заводнения, однако стоит заметить, что снижение обводненности и рост дебита нефти скважин начались именно после начала реализации метода НЗ.

Перераспределение градиентов давления и межпластовые перетоки в период реализации НЗ на данном участке позволили увеличить эффективность адресных обработок потокоотклоняющими составами. Дополнительная добыча нефти в результате реализации НЗ составила 2,4 тыс. т, а за счет увеличения нефтеотдачи (снижения обводненности) – 2,9 тыс. т. Помимо этого, реализация метода позволила на 17,7 тыс. т сократить объем отбора жидкости на участке.

Таким образом, применение нестационарного заводнения на участке №3 оказалось эффективным решением как с точки зрения повышения нефтеотдачи, так и в плане сокращения затрат на подъем и переработку добываемой воды.

На примере этого же участка Ключевого месторождения можно проследить динамику основных показателей разработки (рис. 3). В результате реализации нестационарного заводнения в 2014 году на первом участке Ключевого месторождения объем закачиваемой воды сократился со 101,3 до 48,6 тыс. м3, то есть больше чем в два раза.

Рис. 3. Динамика основных показателей разработки при циклическом заводнении
Рис. 3. Динамика основных показателей разработки при циклическом заводнении

За период циклической закачки на этом участке ее физический объем сократился на 286 тыс. м3. Компенсация отборов жидкости закачкой на участке до начала проведения НЗ составляла более 240% и в период остановки нагнетательных скважин не снижалась ниже 119%. С окончанием НЗ компенсация превысила доциклический уровень, и в декабре 2014 года составила 245%. Таким образом, применяя нестационарное заводнение на участках промысловых объектов, можно ограничивать малоэффективную закачку и при этом получать дополнительную добычу нефти как за счет перетоков нефти из разнопроницаемых прослоев при смене режимов работы нагнетательных скважин, так и за счет изменения направлений фильтрационных потоков на этих участках по площади эксплуатационных объектов.

ВЫВОДЫ ПО ИТОГАМ РАБОТ

В период с 2013 по 2015 год метод НЗ был реализован на 86 участках 20 месторождений, разрабатываемых предприятиями ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь», отобранных по указанной методике. Успешность метода циклического заводнения за три года составила 83% от общего количества участков. Высокая эффективность методики подтверждается для всех групп пластов (АВ, БВ, БС, ЮВ, ЮС) месторождений. Главным объектом воздействия по количеству проведенных скважино-операций и числу участков стал объект АВ  . Данный объект, расположенный на Урьевском месторождении, в рассматриваемый период был полностью охвачен НЗ [3].

Всего за три года было проведено 719 скважиноопераций, в результате которых удалось дополнительно добыть 112,5 тыс. т нефти при средней удельной эффективности 150 т нефти на скважино-операцию. Расчет дополнительной добычи нефти производился по характеристикам вытеснения с разделением эффекта на эффект по интенсификации нефтедобычи и на эффект по нефтеотдаче (или эффект за счет снижения обводненности). Эффект получен, главным образом, за счет повышения нефтеотдачи пласта (118,8 тыс. т). Эффект, полученный за счет интенсификации нефтедобычи, оказался отрицательным – потери составили 6,3 тыс. тонн.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ярославов А.О. Математическое моделирование фильтрации неньютоновских жидкостей в слоисто-неоднородных пластах и разработка методик статистического анализа геолого-промысловой информации: Дисс. канд. техн. наук, Тюмень, 2003.
  2. Обоснование применения нестационарного заводнения на Южно-Выинтойском месторождении / М.Р. Дулкарнаев, В.Н. Гуляев, А.К. Ягафаров, И.И. Клещенко // Территория НЕФТЕГАЗ. 2014. № 12. С. 98-100.
  3. Гуляев В.Н., Киприн И.И. О реализации нестационарного заводнения на объекте АВ1-2 Урьевского месторождения // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2015. № 9. С. 76-81.
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Оптимизация системы заводнения и усиление режима работы нагнетательного фонда объекта ЮВ1 Урьевского месторождения
Исследование возможности применения полимерного заводнения на карбонатных коллекторах Мещеряковского месторождения
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №10/2017

Инженерная практика

Выпуск №10/2017

Промысловый трубопроводный транспорт
Актуализация нормативно-технической базы трубопроводного транспортаРезультаты испытаний новых марок сталей, защитных покрытий и химреагентовТрубопроводный транспорт высоковязкой нефтиОценка способов защиты стыков сварных соединенийДиагностика и эксплуатация неметаллических трубопроводных системОсобенности углекислотной коррозии и антикоррозионной защиты газопроводов
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Разработка месторождений
ОРЭ — 2017
Производственно-технический семинар-совещание

ОРЭ '2017. Практика применения технологий ОРД и ОРЗ, проектирования и интеллектуализации разработки многопластовых месторождений

Мероприятие перенесено на 16-18 апреля 2018 г., г. Москва
Обсуждение в кругу руководителей и специалистов в области разработки месторождении и эксплуатации механизированного фонда скважин результатов новых ОПИ и эксплуатации скважинных компоновок для ОРЭ, геофизического оборудования для раздельного учета и методик мониторинга параметров добычи, систем управления для ОРЭ и перспектив развития данного направления.
Общая информация Планируется
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис — февраль 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

12 – 16 февраля 2018 г, г. Пермь
ООО «Инженерная практика» от имени журнала «Инженерная практика» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Пятидневный тренинг - курс будет проводиться в г. Перми (отель «Урал») в рамках авторского курса С. Балянова.