CC BY
29РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
УДК 622.276.435
М.Р. Дулкарнаев, заместитель генерального директора по разработке месторождений - главный геолог, ТПП «Повхнефтегаз» ООО «ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь», e-mail: Marat.Dulkarnaev@lukoil.com; В.Н. Гуляев, начальник отдела планирования и мониторинга гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пласта Центра планирования и мониторинга методов повышения нефтеотдачи пласта, филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени, e-mail: GulyaevVN@tmn.lukoil.com; А.К. Ягафаров, докт. геол.-минерал. наук, профессор, ФГУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет («ТюмГНГУ»); И.И. Клещенко, докт. геол.-минерал. наук, профессор, ФГУ ВПО «ТюмГНГУ»
Обоснование применения нестационарного заводнения на Южно-Выинтойском месторождении
Статья посвящена применению нестационарного заводнения на Юж-но-Выинтойском месторождении. В качестве наименее трудоемкого и не менее эффективного способа участки для применения этого метода предлагается выбирать с использованием четырехслойной геолого-статистической модели пласта и результатов геолого-промыслового анализа.
Ключевые слова: нестационарное заводнение (НЗ), геолого-статистическая модель (ГСМ) пласта, геолого-технические мероприятия (ГТМ), эффект от ГТМ.
Вопросу вытеснения нефти водой в пористой среде посвящено большое число исследований, что связано как с актуальностью данной проблемы, так и со значительными трудностями, возникающими при ее решении. Времена «легкой» нефти в Западной Сибири уходят в прошлое, с каждым годом растет доля трудноизвлекаемых запасов в регионе. Одним из способов увеличения нефтеотдачи пласта с целью сокращения доли таких запасов может служить применение на объектах разработки нестационарного (циклического) заводнения. Для обоснования применения циклического заводнения на Южно-Выинтойском месторождении использовались следующие методические решения и этапы анализа:
• обоснование проведения циклического заводнения с применением геолого-статистической четырехслойной модели пласта;
• анализ текущего состояния разработки с учетом объемов закачки и добычи при нестационарном заводнении на выбранном участке;
• использование адресной программы геолого-технических мероприятий
(ГТМ)по применению циклической закачки на участке.
Циклический (нестационарный) метод заводнения основан на периодическом изменении режима воздействия на нефтяные залежи сложного строения, при котором в продуктивных отложениях искусственно создается нестационарное распределение пластового давления и движения пластовых флюидов. Практически всегда нестационарное заводнение применяется в комплексе с технологиями изменения направления фильтрационных потоков, что приводит к одновременному увеличению охвата пласта заводнением по толщине и площади. При этом эффект от нестационарных процессов в пласте дополняется эффектом от изменения направления фильтрационных потоков. Высокая зональная неоднородность эксплуатационных объектов и большая по площади величина некоторых из них в Западной Сибири диктуют необходимость рассмотрения их локальных особенностей с позиций нового классификационного подхода. Поэтому корректная классификация должна различать не только объекты (залежи)
в целом, но и составляющие их структурные особенности, картируемые зонами замещения, выклинивания, фаци-альным строением и т.д. Поэтому для оценки перспектив применения методов нестационарного заводнения (как, впрочем, и других видов воздействия на пласт) необходимо выделять участки объектов, которые в наибольшей степени отвечают критериям успешного применения метода. Это тем более необходимо, что на поздних стадиях разработки нестационарное воздействие реализуется избирательно, с учетом локализации непромытых зон, размещения блоковых и блочно-замкнутых систем заводнения. Таким образом, оценку потенциала объекта требуется проводить избирательно, по участкам, ориентируясь на оптимальность воздействия на пласт методом нестационарного заводнения [1]. Для решения этой задачи в [2] предлагается использовать четырехслойную геолого-статистическую модель пласта, геологические пропластки в которой объединяются в группы высоко- и низкопроницаемых несвязанных и высоко-и низкопроницаемых гидродинамически
FIELDS DEVELOPMENT AND OPERATION INSTALLATION
связанных слоев. Разрез такого геологического пласта с любым чередованием слоев и глинистых перемычек в виде его четырехслойной модели схематично представлен на рисунке 1. Такая модель была использована с целью упрощения расчета продолжительности полуцикла воздействия при циклическом заводнении, которая рассчитывалась по характеристикам низкопроницаемого связанного пропластка по следующей формуле:
Таблица 1. Результаты расчета полуцикла для циклического воздействия на участке объекта
БВ73-4 Южно-Выинтойского месторождения
t=
2Х'
(1)
////////////////////////////////////////////////
ki h, я,
1 k2 h2 #2
2 кз h3
3 к4 h4 #3
4 /шшшш/штммштш/
Рис. 1. Четырехслойная профильная геолого-статистическая модель как упрощенный аналог слоистого пласта: Ц, к2, к3, к4 и И2, И3, И4 - проницаемости и эффективные толщины соответствующих прослоев Прослои 1 и 2 на рисунке 1 относятся к высокопроницаемой, а прослои 3 и 4 - к низкопроницаемой зоне. Проницаемости к1 и к2 мало отличаются друг от друга, так же как и к3 и к4. Н1 и Н3 - эффективные толщины несвязных высоко- и низкопроницаемого пропластков соответственно, а Н2 -эффективная толщина связной части модели пласта. Черным цветом обозначены глинистые перемычки, которые не рассматриваются как слои
Пласт Категория пропластка Параметры слоя Длительность
k, мД h, м m, д. ед. So, д. ед. полуцикла, сут.
Высокопроницаемый изолированный 409 3,2 0,21 0,64 9
бв73-4 Высокопроницаемый связанный 282 1,5 0,20 0,56
Низкопроницаемый связанный 31 1,8 0,19 0,59
Низкопроницаемый изолированный 30 8,1 0,19 0,48
где t - длительность полуцикла нестационарного воздействия;% = к/(ц.Ь) - средняя пьезопроводность низкопроницаемого связного пропластка; Ьпр - приведенный коэффициент сжимаемости породы и жидкости; ц, т, I, к - характерные средние вязкость нефти, пористость, длина и проницаемость пропластка соответственно [3]. При использовании такой модели длительность полуцикла уточняется именно для гидродинамически связанной части пласта,а не для всего разреза в целом, как при классическом подходе с использованием двухслойной модели. Гидродинамическая связность пропластков на промысловом объекте
- одно из важнейших условий применения метода циклического заводнения, поэтому при его реализации между такими пропластками и будет возникать переток жидкости из-за разницы давлений в них.
В таблице 1 показаны параметры слоев четырехслойной геолого-статистической модели и результат расчета длительности полуцикла для выбранного участка на объекте БВ73-4 Южно-Выин-тойского месторождения. Для каждого слоя этой модели определялись следующие параметры: проницаемость (абсолютная) к, эффективная толщина И, пористость т и нефтенасыщенность S0. При вязкости нефти 0,43 мПа.с продолжительность полуцикла на этом участке составила 9 суток.
Участок с наличием разнопроницаемых связанных пропластков на объекте БВ73-4 Южно-Выинтойского месторождения выбран в районе нагнетательных скважин № 1000, 2000, 2001, 2002, из которых первые две останавливались во второй полуцикл, а последние две - в первый полуцикл. На рисунке 2 показан фрагмент карты текущего состояния со скважинами, выбранными для проведения циклического заводнения на объекте БВ73-4, а также окружающими добывающими скважинами, по которым впоследствии рассчитывалась эффективность применения этого метода повышения нефтеотдачи пласта (ПНП). Нагнетательные скважины № 1011 и 2003 предложено оставить работать в стационарном режиме, не включая в программу циклического заводнения. Динамика основных технологических показателей разработки объект БВ73-4 по состоянию на 01.01.2014 г. по Юж-
но-Выинтойскому месторождению представлена на рисунке 3. Участок активно разрабатывался с 2001 г. Максимум добычи нефти пришелся на 2002 г. и составил 23,2 тыс. т при добыче жидкости 35,6 тыс. т и при средней обводненности 35%. К 2014 г. уровень добычи нефти упал до 12,4 тыс. т, добыча жидкости составила 31,1 тыс. т при обводненности 62%. Накопленная на январь 2014 г. добыча нефти составила 192,8 тыс. т, накопленная добыча жидкости - 318,2 тыс. т. Начальное пластовое давление по участку пласта БВ73-4 составляло 24,9 МПа. К 2014 г. пластовое давление составило 17,5 МПа (70% от начального). В пределах этого участка пласт разрабатывается в условиях перекомпенсации, текущая компенсация добычи жидкости закачкой на 01.01.2014 г.
Рис. 2. Фрагмент карты текущего состояния со скважинами, выбранными для проведения циклического заводнения (объект БВ73-4 Южно-Выинтойского месторождения, ТПП «Повхнефтегаз»)
ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ № 12 декабрь 2014
99
РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Рис. 3. Динамика основных технологических показателей разработки участка циклического заводнения на объекте БВ73-4 на 01.01.2014 г. (Южно-Выинтойское месторождение ТПП «Повхнефтегаз»)
составила 595%, накопленная компенсация - 353%.
Таким образом, на объекте БВ73-4 с использованием четырехслойной геолого-статистической модели пласта и с учетом текущего состояния разработки был выбран участок для циклического заводнения, для которого расчетный полуцикл воздействия составил 9 суток.
В результате проведения адресной программы ГТМ по предложенной для участка циклического заводнения схеме за период с июня по октябрь 2014 г. дополнительно получено 1,09 тыс.т нефти. При циклическом заводнении этого участка закачка сократилась на 38,9 тыс. м3 по сравнению с базовым вариантом - стационарной закачкой воды
в пласт, а обводненность продукции скважин в сентябре снизилась более чем на 10%, что может свидетельствовать о возникающих в нестационарном режиме закачки перетоках между про-пластками и о вовлечении в разработку недренируемых и слабодренируемых запасов нефти на этом участке. В заключение отметим, что на основе геолого-промыслового анализа и с использованием четырехслойной геолого-статистической модели пласта возможно выбрать на объекте участок, на котором применение циклического заводнения будет эффективным, без проведения кропотливых и трудоемких расчетов на секторных геолого-гидродинамических моделях. При существенной перекомпенсации как на рассмотренном нами участке, несмотря на существенное сокращение закачки, отбор жидкости остается практически неизменным при проведении циклического заводнения. Применение этого метода привело к увеличению коэффициента охвата, который, как известно, входит в качестве одного из множителей при расчете коэффициента извлечения нефти.
UDC 622.276.435
M.R. Dulkarnaev, Deputy General Director for Oil and Gas Fields Development Projects - Senior Geologist, business establishment Pov-khneftegaz of LUKOIL - West Siberia LLC), e-mail: Marat.Dulkarnaev@lukoil.com; V.N. Gulyaev, Head of Department of Planning and Monitoring Hydrodynamic EOR projects at the Center for Planning and Monitoring EOR projects (KogalymNIPIneft, The Branch Office in Tyumen of LUKOIL-Engineering LLC), e-mail: GulyaevVN@tmn.lukoil.com; A.K. Yagafarov, Dr. Sci. in Geology and Mineralogy, professor, Tyumen State Oil and Gas University (TSOGU); I.I. Kleschenko, Dr. Sci. in Geology and Mineralogy, professor, TSOGU
Arguments for non-stationary waterflooding at the Yuzhno-Vyintoiskoye field
The paper focuses on application of the non-stationary waterflooding at the Yuzhno-Vyintoiskoye field. Four-layer geological-statistical model and the results of the field development review have been shown to be more efficient and less time consuming for selecting the areas for waterflooding operations.
Keywords: non-stationary flooding, geological-statistical model of the reservoir, geological and technical actions, effect of geological and technical actions.
References:
1. Lanin N.A., Gulyayev V.N., Yagafarov A.K., Platonov I.Ye., Trofimov A.S., Zozulya G.P. Effektivnost' metodov vozdeistviya na neftyanye skvazhiny (Efficiency of oil well impact methods). - Tyumen: Vector Book, 2008. - 267 p.
2. Yaroslavov A.O. Matematicheskoe modelirovanie fil'tratsii nen'yutonovskikh zhidlostei v sloisto-neodnorodnykh plastakh i razrabotka metodik statisticheskogo analiza geologo-promyslovoi informatsii (Mathematical modeling of non-Newton liquids filtration in layered and non-uniform seams and development of the geological field information statistical analysis methods): Thesis of Candidate of Engineering Science. - Tyumen, 2003. - 125 p.
3. Surguchev M.L., Sharbatova I.N. Tsiklicheskoe vozdeistvie na neodnorodnye neftyanye plasty (Cyclic effects on non-uniform oil reservoirs). -Moscow: Nedra, 1988. - 121 p.
Литература:
1. Ланин Н.А., Гуляев В.Н., Ягафаров А.К., Платонов И.Е., Трофимов А.С., Зозуля Г.П. Эффективность методов воздействия на нефтяные скважины. -Тюмень: Вектор Бук, 2008. - 267 с.
2. Ярославов А.О. Математическое моделирование фильтрации неньютоновских жидкостей в слоисто-неоднородных пластах и разработка методик статистического анализа геолого-промысловой информации: дис. ... канд. техн. наук. - Тюмень, 2003. - 125 с.
3. Сургучев М.Л., Шарбатова И.Н. Циклическое воздействие на неоднородные нефтяные пласты. - М.: Недра, 1988. - 121 с.
