CC BY
18Изучение проводимости разрывных нарушений на примере месторождения Восточной Сибири
Шарипов Д.Х.,
sharipov. demir@yandex. т
Амантаев В.И.,
Никифоров В.В.,
ФГБОУВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (г. Уфа, Россия)
УДК 622.276
Аннотация. Цель работы - представить комплексный подход для изучения проводимости разрывных нарушений, выделенных по результатам сейсморазведки. Актуальность работы представлена тем, что для достижения высокой эффективности системы разработки месторождения, необходим комплексный подход при построении гидродинамической модели, с уточнением характера проводимости разломов, секущих продуктивные пласты. Очевидно, что проводимость разломов может оказывать существенное влияние на схему расстановки скважин, проводимые ГТМ, конечный коэффициент извлечения углеводородов и т д. Методы и объекты исследования. Одним из методов изучения проводимости разломов является метод гидропрослушивания межскважинного пространства. По результатам гидропрослушивания были сделаны выводы о проводимости разрывного нарушения. Объектом исследования был газонасыщенный пласт с низкой пьезопроводностью в скважинах, забои которых отдалены на расстояния свыше 3000 метров. Результаты и выводы. Гидропрослушиванию были подвержены 3 участка залежи блочного строения. По результатам исследований было уточнено геологическое строение продуктивного пласта: разлом, выделенный методами сейсморазведки, оказался проводящим, а также был выделен малоамплитудный экран, который был невидим на сейсмическом поле. Таким образом, использование такого подхода позволило уточнить гидродинамическую модель данной залежи, оптимизировать схему разбуривания и уточнить объемы извлекаемых запасов газа.
Ключевые слова: метод гидропрослушивания, проводимость разлома, разрывное нарушение, сейсмические данные.
Investigation of the conductivity of discontinuous faults on the example of a field in Eastern Siberia
Sharipov D.Kh.,
sharipov. demir@yandex. ru
Amantaev V.I.,
Nikiforov V. V.,
Ufa State Petroleum Technical
University
(Ufa, Russia)
UDC 622.276
Abstract. The purpose of the work is to present a comprehensive approach to study the conductivity of discontinuous faults identified by the results of seismic exploration. The relevance of the work is presented by the fact that in order to achieve high efficiency of the field development system, an integrated approach is needed when constructing a hydrodynamic model, with clarification of the nature of the conductivity of faults cutting productive layers. It is obvious that the conductivity of faults can have a significant impact on the layout of wells conducted by GTM, the final coefficient of hydrocarbon recovery, etc. Methods and objects of research. One of the methods of studying the conductivity of faults is the method of hydraulic listening of the inter-well space. Based on the results of hydro-listening, conclusions were made about the conductivity of the discontinuous violation. The object of the study was a gas-saturated reservoir with low piezo conductivity in wells whose faces are distant at distances over 3000 meters. Results and conclusions. 3 sections of the block structure deposits were subjected to hydraulic listening. According to the results of the research, the geological structure of the productive formation was clarified: the fault identified by seismic exploration methods turned out to be conductive, and a low-amplitude screen was also identified, which was invisible in the seismic field. Thus, the use of this approach made it possible to refine the hydrodynamic model of this deposit, optimize the drilling scheme and clarify the volumes of recoverable gas reserves.
Keywords: hydro-listening discontinuity, seismic data.
method, fault conductivity,
Введение
В настоящее время месторождения, вводимы в промышленную эксплуатацию, характеризуются сложностью геологического строения. Одним из факторов сложности коллекторов является наличие разломов, разбивающих залежь на блоки. Наличие и ориентацию разломов на начальном этапе разработки устанавливают на основании интерпретации сейсморазведки, которые характеризуются ограниченной разрешающей способностью приборов и не позволяют определить их проводимость, поэтому для исследования разломов необходимо привлекать дополнительные исследования [3].
Таким исследованием может служить гидропрослушивание, которое позволяет получить ответ о проводимости разломов [2]. Согласно расчетам, если все разломы, выделенные сейсморазведкой, окажутся проводящими, то накопленная добыча газа к 20 году разработки возрастет на 19 млрд. м3, по сравнению с вариантом, где все разломы являются экранирующими.
Объектом исследования данной статьи является разлом ХY, который прослеживается во всех вариантах обработки сейсмических данных, с амплитудой около 25 метров.
молодёжной науки
um Journal
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Цель работы - оценка проводимости данного разрывного нарушения.
В ходе проведенных исследований была выявлена гидродинамическая связь между блоками X и Y, разделенными разрывным нарушением XY. Также в ходе работы был выявлен экранирующий разлом между двумя реагирующими скважинами, о существовании которого, ранее не было известно, возможно, ввиду его малой амплитуды. По результатам данных исследований было уточнено геологическое строение данного продуктивного пласта, что, несомненно, повлияет на систему разработки месторождения.
Основная часть
1. Характеристика объекта исследования
Исследуемое месторождение характеризуется наличием большого количества разломов, разбивающих продуктивные пласты на 36 гидродинамически несвязанных блоков в 3 газоносных горизонтах верхнего отдела венда. Отложения представлены светло-серыми, песчаниками преимущественно кварцевого состава, переслаивающиеся с алевролитами, также в разрезе присутствуют аргиллиты с горизонтальной слоистостью.
Объект исследования в данной работе - разлом XY растянувшийся в субмеридиональном направлении, который разобщает блоки X и Y (рис. 1). Данное разрывное нарушение четко проявляется во всех вариантах интерпретации сейсмических данных 3D 2015-2020 гг. и учтено в текущей тектонической схеме, принятой для подсчета запасов. Проводимость данного разлома существенно влияет на технико-экономические показатели разработки данного месторождения, а именно на направления движения флюидов в пласте к скважинам.
Для исследования проводящей способности разлома XY был применен метод гидропрослушивания межскважинного пространства. Суть меть метода состоит в том, что изменение режима работы возмущающей скважины может приводить к изменению давления в реагирующих скважинах, находящихся на некотором расстоянии от возмущающей скважины [4]. Для получения корректных результатов исследования необходимо соблюдать условие стабильной и долговременной работой гидродинамической системы. Таким образом, если в процессе исследования в реагирующей скважине будет получен отклик давления, то рассматриваемые скважины имеют гидродинамическую связь, в противном случае - нет.
Рисунок 1. Схема распространения по площади разлома XY.
молодёжной науки
Youth Science Forum Journal
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Главными критериями при выборе скважин-кандидатов для гидропрослушивания было минимальное расстояние между забоями скважин, которые находились на разных блоках относительно разрывного нарушения, наличие гидродинамической связи с пластом, а также возможность долговременной работы скважин с постоянными дебитами [ 1].
Таким образом, для гидропрослушивания в качестве возмущающей была выбраны скважины 1а, находящаяся в блоке Х. А в качестве реагирующих были выбраны скважины 1б, 2 и 3, расположенные в блоках Х и Y. Для оценки параметров пласта и околоскважинной зоны на всех скважинах были проведены комплексы газодинамических исследований. По результатам интерпретации этих исследований были рассчитаны значения общеобъёмной проницаемости от 40 • 10-3 до 285 • 10-3 мкм2, механический скин-фактор в скважинах варьируется в пределах от +1,2 до +7.
Таким образом, по результатам газодинамических исследований можно сделать вывод о наличии гидродинамической связи выбранных скважин с исследуемым пластом.
2. Исследование проводимости разлома
Для определения параметров работы возмущающей скважины 1а (длительность отработки, дебит), при которых возможно получение реакции в реагирующих скважинах, были проведены предварительные расчеты с использованием программного комплекса Kappa Saphir [6, c.284]. Для расчетов использовались данные фильтрационно-емкостных свойств, полученные по результатам интерпретации данных газодинамических исследований, а также интерпретации ГИС. Такая процедура (дизайн) является обязательной для подобного вида исследований, потому что позволяет рассчитать время, необходимое регистрации отклика давления в реагирующей скважине.
Формирование в реагирующей скважине бесконечно действующего радиального потока позволяет с определённой степенью достоверности количественно охарактеризовать параметры межскважинного пространства. Однако на практике это может быть нереализуемо ввиду значительных временных затрат на исследование. В таком случае результатом работ по гидропрослушиванию межскважинного пространства будет ответ на вопрос о наличии гидродинамической связи между возмущающей и реагирующей скважинами, что в большинстве случаев является достаточным.
От дебита возмущающей скважины зависит амплитуда отклика давления в реагирующей скважине, значение которой должна быть гораздо больше разрешающей способности используемого глубинного прибора [1].
Таким образом, был разработан следующий дизайн гидропрослушивания:
отработка возмущающей скважины 1а с дебитом ~240 тыс. м3/сут. в течение ~30 суток с последующей регистрацией КВД в течение ~10 суток.
Кривые г и д на записи глубинных приборов отражают работу возмущающей скважины 1а (рис. 2). По кривой видно, что скважина 1а работала не совсем стабильно, но в рамках нашего исследования это вполне допустимо.
Кривые а, б и в отражают данные, полученные с глубинных приборов реагирующих скважин 2, 1б и 3 соответственно (рис. 2). Исходя из данных графиков можно заявить, что гидродинамически связаны с возмущающей скважиной 1а только скважины 1б и 3, в которых происходит постепенное уменьшение давления. А скважина 2 находится за пределами экранирующего тела, ввиду того что забойное давление в ней не откликается на данное возмущение со стороны скважины 1а. При том, что расстояние до возмущающей скважины 1а вполне соизмеримо с расстоянием до скважины 3, где была получен отклик по забойному давлению.
Параметры и результаты анализа проведенного исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Параметры и результаты гиропрослушивания
Реагирующая скважина Расстояние от возмущающей скважины, м Время начала реакции в регистрирующей скважине, ч Амплитуда изменения давления, кПа
2 3069 Реакция отсутствует 0
1б 1402 100 8,630
3 3147 220 2,746
Рисунок 2. Запись глубинных приборов реагирующих скважин 2, 1б и 3 - а, б и в соответственно совместно с решением; параметры работы возмущающей скважины 1а: г
забойное давление, д - дебит.
3. Уточнение гидродинамической модели по данным гидропрослушивания скважин
По результатам гидропрослушивания скважин была уточнена гидродинамическая модель данного месторождения. До проведения исследования все разломы на данном месторождении были приняты как экранирующие. Но по результатам исследований было выяснено, что разлом XY является проводящим, а скважины 1а и 2 разделены экранирующим разломом.
При адаптации гидродинамической модели были воспроизведены режим работы возбуждающей скважины 1а и реакция давления в скважинах 1б, 2 и 3. Целью адаптации было воспроизвести динамику давления в реагирующих скважинах. Для воспроизведения реакции давления, полученной в скважине 3, расположенной по другую сторону от выделенного разлома XY и возмущающей скважины 1а, были рассмотрены различные варианты, отличающиеся друг от друга множителем коэффициента проводимости разлома XY. Коэффициент проводимости изменяли от 0 (разлом полностью экранирует блоки) до 1 (разлом полностью проводящий). В результате расчетов было найдено решение, которое воспроизвело фактические данные гидропрослушивания скважин с приемлемой точностью.
12.014
12013
я 12012 с
£ 12.011
с. со я ■=£
¡ 12.010 о
12,009
12.008
12 007
-
• • •
-Частичнс проницае мый разлома
-Непроводящий разлом —— Поонииаемый малом
• Фактические данные
10
70
30
60
70
80
90
100
40 50 Время, сут.
Рисунок 3. Результат локальной адаптации гидродинамической модели месторождения на
данные гидропрослушивания луча скважин 1а - 3.
На рисунке 3 изображены графики забойного давления, полученные для скважины 3 в пакете гидродинамического моделирования Schlumberger Eclipse [5], для вариантов с различной проводимостью разлома XY на отработку возмущающей скважины 1а. Как можно видеть из приведённого графика сопоставления модельной и фактической кривой реагирования, в ходе адаптации удалось достичь хорошего соответствия как по времени начала реагирования скважины 3 на отборы возмущающей скважина 1а, так и по величине изменения забойного давления.
По итогам данных исследований был произведен перерасчет прогнозируемого отбора газа на данном месторождении, в ходе чего был выявлен прирост в добыче газа на 195 млн. м2.
молодёжной науки
Youth Science Forum Journal
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Разница в отборе газа вызвана лучшим охватом зон продуктивного пласта, находящихся вблизи разлома, охваченного дренированием по сравнению с исходным вариантом.
Заключение
В данной статье было рассмотрено применение метода гидропрослушивания межскважинного пространства, направленного на изучение проводимости разлома. По результатам исследования была доказана проводимость разлома XY, а также было выявлено еще одно разрывное нарушение, имеющее непроводящий характер и нерегистрируемое сейсмическими методами.
Результаты работы были использованы для локального уточнения гидродинамической модели данного месторождения. При адаптации модели на результаты гидродинамических исследований скважин по гидропрослушиванию в ней были воспроизведены параметры проведения исследования и подобраны соответствующие параметры геологического строения исследуемого участка залежи, которые позволили обеспечить хорошее соответствие фактических и модельных данных.
Проведенные на адаптированной модели расчеты показали, что наличие гидродинамической связи между различными блоками может оказывать существенное влияние на динамику и величину отбора газа на данном месторождении.
Библиографический список
1. Деева Т.А., Камартдинов М.Р., Кулагина Т.Е., Мангазеев П.В. Гидродинамические исследования скважин: анализ и интерпретация данных. Томск: ЦППС НД ТПУ; 2009. 240 c.
2. Ли Дж., Ваттенбаргер Р.А. Инжиниринг газовых резервуаров. Ижевск: Институт компьютерных технологий; 2014. 944 с.
3. Никифоров, В.В., Газизова Г.Р. Особенности выработки запасов месторождений, осложненных разрывными нарушениями // Нефтегазовые технологии и новые материалы. Проблемы и решения: Ежегодный сборник научных трудов. Уфа: Изд-во: ООО "Издательство научно-технической литературы "Монография", 2020. С. 244-251.
4. Никифоров В.В., Газизова Г.Р. Оценка влияния проницаемости разрывных нарушений на выработку месторождений // Нефтегазовые технологии и новые материалы. Проблемы и решения: Ежегодный сборник научных трудов. Уфа: Изд-во: ООО "Издательство научно-технической литературы "Монография", 2020. С. 252-263.
5. Eclipse Technical Description. Schlumberger, 2014. 1156 p.
6. Houze O., Viturat D., Fjaere O.S. et al. Dynamic Data Analysis: vol. 5.40. Paris: Kappa, 2021. 874 p.
