CC BY
76УДК 622.276(075.8)
РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОЙ ПРИЕМИСТОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ
СКВАЖИН В УСЛОВИЯХ ПЛОЩАДНОЙ СИСТЕМЫ ЗАВОДНЕНИЯ
CALCULATION OF OPTIMAL INJECTION RATE FOR DISPERSED WATERFLOODING SYSTEM
Л. А. Ваганов, А. Ю. Сенцов, А. А. Анкудинов, Н. С. Полякова
L. A. Vaganov, A. Yu. Sencov, A. A. Ankudinov, N. S. Polyakova
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени
Ключевые слова: оптимальная приемистость; оптимизация системы заводнения; компенсация отборов по площади; площадная система Key words: optimal injection rate; optimization of waterflooding system; voidage replacement
Особенностью разработки нефтяных месторождений Западной Сибири является поддержание пластового давления (ППД) путем закачки воды в пласт. Однако при применении данного метода возникают такие проблемы, как опережающие темпы обводнения скважин при низкой выработке запасов, неравномерность движения фронта закачиваемой воды, неравномерность компенсации отборов закачкой по площади и непроизводительная закачка нагнетательных скважин.
Для поддержания эффективности процесса вытеснения необходимо своевременное проведение оптимизации системы заводнения, что, в свою очередь, требует оперативного формирования рекомендаций по оптимальному режиму работы нагнетательных скважин.
В данной работе представлено описание метода расчета необходимой приемистости нагнетательных скважин, разработанного с целью достижения оптимальной компенсации по окружающим добывающим скважинам для предотвращения их преждевременного обводнения вследствие перекомпенсации или снижения пластового давления вследствие недокомпенсации. На основании предложенного порядка расчета реализована адресная программа геолого-технических мероприятий (ГТМ) по оптимизации работы нагнетательного фонда на примере объекта БВ7 Южно-Выинтойского месторождения.
Объект БВ7 представляет собой меридионально вытянутые клиноформенные образования, предположительно изолированные друг от друга. Выделяемые песчаные прослои имеют неравномерное распределение как по площади, так и по разрезу, в результате неоднородного строения объекта выделяются фильтрационные каналы высокой проницаемости (более 200 мД) при средней проницаемости по керну 4,7 мД.
В настоящий момент объект БВ7 находится на стадии растущей добычи нефти. Система разработки — обращенная семиточечная с расстоянием между скважинами 550 м. Отбор от НИЗ — 16,1 % при обводненности — 53,7 %, текущие показатели свидетельствуют о том, что в разработку вовлечены не все запасы объекта.
Сформированная на объекте система заводнения оказывает значительное влияние на показатели работы добывающих скважин и на показатели разработки объекта в целом, в том числе на энергетическое состояние пласта, для оценки которого построена карта соответствия пластового давления и компенсации отборов закачкой по площади [1] (рис. 1).
В результате проведенного анализа энергетического состояния объекта БВ7 отмечаются как локальные участки снижения пластового давления, сопровождающиеся недо-компенсацией по добывающим скважинам, которые характеризуются недостаточным влиянием системы ППД, так и участки с компенсацией отборов более 140 % при повышенным пластовом давлении, что свидетельствует о неравномерности влияния системы заводнения.
Данный анализ показал
необходимость оптимизации системы заводнения, которую предполагалось проводить с помощью регулирования приемистости нагнетательных скважин.
Существующие подходы к регулированию процесса заводнения содержат как правило общие рекомендации по снижению/увеличению приемистости нагнетательных скважин на рассматриваемых участках, так чтобы компенсация по ним достигала необходимых значений. Однако без указания конкретных значений рекомендуемой приемистости скважин компенсация отборов по отдельным добывающим скважинам вследствие неравномерного движения закачиваемой воды в пласте может варьироваться в достаточно широких пределах, даже при соответствии рекомендуемому значению в среднем по участку.
Дебиты жидкости добывающих скважин, расположенных на одном из участков объекта БВ7 Южно-Выинтойского месторождения,
вследствие неравномерности фильтра-ционно-емкостных свойств (ФЕС) коллектора изменяются от 16 до 40 м3/сут, поэтому даже при формальном соответствии факти-ческой компенсации по участку рекомендуемой проектной величине по одним добывающим скважинам наблюдается перекомпенсация, а по другим — недокомпенсация отборов закачкой. Вследствие этого, для обеспечения равномерного воздействия заводнением по площади участка, возникает необходимость установления индивидуального режима для каждой нагнетательной скважины.
В целях регулирования системы заводнения и достижения оптимальной компенсации по добывающим скважинам, с учетом ранее опубликованных работ в данном направлении [1-5], разработан порядок расчета необходимого объема закачки воды в зависимости от перераспределения закачки в окружающие скважины и их взаимного расположения. Порядок расчета целевой закачки заключается в следующем:
1. Определение коэффициента влияния расстояния на распределение закачиваемой воды между добывающей и влияющей нагнетательной скважиной
Красст. К^/^ , (1)
где Кпр1 — промежуточный коэффициент, определяемый для каждой пары скважин добывающая — влияющая нагнетательная следующим образом:
Кр = 1 - УЗ , (2)
где 11 — расстояние от рассматриваемой добывающей до нагнетательной скважины; £1 — сумма расстояний от рассматриваемой добывающей скважины до всех нагнетательных.
Рис. 1. Карта соответствия пластового давления компенсацииотборов закачкой
по площади. Объект БВ7 Южно-Выинтойского месторождения
2. Определение коэффициента влияния закачки, определяющего долю объема воды, приходящегося на конкретную добывающую скважину
Кзак. = бв^Хбв
(3)
где — объем поступившей закачки от нагнетательной скважины; Хбв — сумма поступившей закачки от всех влияющих нагнетательных скважин. 3. Определение коэффициента распределения закачки
Ф вР Красст. + Кзё
(4)
где Ф — коэффициент распределения закачки (определяется для каждой влияющей нагнетательной скважины); вр, во — весовые коэффициенты факторов, значение которых подбирается эмпирически, с учетом особенностей конкретного эксплуатационного объекта.
4. Определение необходимого объема закачки для данной нагнетательной скважины, приходящегося на конкретную добывающую скважину с учетом необходимой компенсации
бзакл ф бжид Ккс
(5)
где 0жид — объем добычи жидкости зависимой скважины; Ккомп — коэффициент компенсации.
5. Оптимальный объем закачки нагнетательной скважины является суммой объемов закачки, необходимых для каждой зависимой добывающей скважины
(6)
Универсальность данного подхода заключается в том, что в качестве критериев, влияющих на распределение закачки, можно использовать различные геолого-физические характеристики пластов и параметры системы разработки, подставляя их значения в уравнение (4), что позволит учитывать особенности различных эксплуатационных объектов.
На основании разработанного порядка расчета на объекте БВ7 сформирована и реализована программа мероприятий по регулированию системы заводнения: снижение приемистости в 27 скважинах, увеличение — в 20 скважинах. Поскольку основной причиной преждевременного обводнения скважин является наличие высокопроницаемых пропластков, в 19 нагнетательных скважинах было рекомендовано проведение физико-химического воздействия с целью перераспределения фильтрационных потоков.
Рис. 2. Распределение скважин по диапазонам компенсации до и после регулирования системы заводнения
В результате регулирования системы заводнения путем регулирования приемистости нагнетательных скважин компенсация отборов закачкой по площади стала более равномерной (рис. 2).
Достижение абсолютно равномерного распределения компенсации отборов по
площади объекта на данный момент не представляется возможным вследствие ряда причин, таких как взаимная интерференция скважин, неоднородность ФЕС пласта, технические ограничения наземной части системы ППД.
Рис. 3. Пример изменения показателей добывающих скважин послесниженияобъемов закачиваемой воды
В результате реализации мероприятий по ряду добывающих скважин наблюдается уменьшение обводненности добываемой продукции как в результате снижения объемов закачиваемой воды (рис. 3), так и после закачки потокоотклоняющих составов (рис. 4).
Приемистость, т/суг Нагн.2113 - Доб.2108
08.2016 09.2016 10.2016 11.2016 12.2016 01.2017
|-1 Дебит жидкости Дебит нефти
^^Приемистость --Обводненность
Рис. 4. Пример изменения показателей добывающей скважины после проведения физико-химического воздействия в нагнетательной скважине
Таким образом, оптимизация системы заводнения путем регулирования приемистости нагнетательных скважин на сегодняшний день является перспективным направлением совершенствования сформированной системы разработки рассматриваемого объекта. С учетом того что несовершенство системы заводнения зачастую обусловлено распространенными причинами (в числе которых неоднород-
ность ФЕС, сложное геологическое строение пластов, неравномерная интенсивность воздействия и т. д.), данный вывод можно распространить и на другие подобные объекты.
Применение данного подхода открывает ряд возможностей для анализа и оптимизации системы заводнения:
• Выявление нагнетательных скважин, оказывающих наибольшее влияние на конкретные добывающие;
• Выявление и устранение непроизводительной, избыточной закачки воды, предупреждение ранних прорывов воды;
• Увеличение равномерности воздействия системы заводнения по площади объекта путем достижения оптимальной компенсации по конкретным добывающим скважинам.
При реализации предложенного подхода наблюдается положительный эффект в динамике технологических показателей ряда добывающих скважин. Данный метод может быть использован при текущем мониторинге разработки месторождений с целью формирования программы мероприятий по оптимизации режима работы нагнетательных скважин.
Библиографический список
1. Сагитов Д. К., Хальзов А. А., Лепихин В. А. Оперативная коррекция компенсации отборов закачкой на нефтяных месторождениях // Нефтепромысловое дело. - 2012. - № 1. - С. 26-28.
2. Анкудинов А. А., Ваганов Л. А., Сохошко С. К. Комплексный подход к анализу реализуемой системы заводнения и ее совершенствованию // Нефтяное хозяйство. - 2016. - № 8. - С. 48^9.
3. Анкудинов А. А., Ваганов Л. А. Экспресс-оценка сложившейся системы ППД методами многофакторного анализа и материального баланса // Инженерная практика. - 2015. - № 6-7. - С. 8-11.
4. Антонов М. С. Оптимизация системы заводнения путем построения карт текущей и накопленной компенсации на примере колганской толщи Вахитовского нефтяного месторождения // Нефтепромысловое дело. - 2011. - № 3. - С. 18-21.
5. Гусева Д. Н. Комплексный подход к оптимизации системы заводнения // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». - 2015. - № 4. - С. 45^7.
Сведения об авторах
Ваганов Лев Александрович, к. т. н., доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, тел. 89292696905, e-mail: vvlv@mail.ru
Сенцов Алексей Юрьевич, начальник управления, филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИ-нефть» в г. Тюмени
Анкудинов Александр Анатольевич, ведущий инженер, филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «Кога-лымНИПИнефть» в г. Тюмени
Полякова Наталья Сергеевна, инженер, филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени
Information about the authors
Vaganov L. A., Candidate of Engineering, Associate professor at the Department of Development and Exploitation of Oil and Gas Fields, Industrial University of Tyumen, phone: 89292696905, e-mail: vvlv@mail.ru
Sencov A. Yu., Head of Department, Branch of LLC «LUKOIL-Engineering» «KogalymNIPIneft» in Tyumen
Ankudinov A. A., Leading Engineer, Branch of LLC «LUKOIL-Engineering» «KogalymNIPIneft» in Tyumen
Polyakova N. S., Engineer, Branch of LLC «LUKOIL-Engineering» «KogalymNIPIneft» in Tyumen
УДК 622.236;544.4
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ РАЗЛОЖЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ВОЗДЕЙСТВИЮ НА НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ
KINETICS OF A BINARY MIXTURE DECOMPOSITION IN RELATION TO THE EFFECTS ON OIL RESERVOIR
А. И. Варавва, В. Е. Вершинин, Р. А. Идиятуллин A. I. Varavva, V. E. Vershinin, R. А. Idiatullin
Тюменский государственный университет, г. Тюмень ООО «Центр нефтяных технологий», г. Москва
Ключевые слова: термогазохимическое воздействие; интенсификация притока; кинетика химических реакций; раствор нитрата аммония; бинарная система Key words: thermal-pressure induced impact; stimulation of the influx; kinetics of chemical reactions; ammonium nitrate solution; binary mixture
