CC BY
71
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИИ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ
УДК [622.031:553.98]:[622.143.1:550.8.01] С.К. Ахмедсафин, Д.В. Люгай
Современное состояние, проблемы и перспективы исследований пластовых систем (керн, флюиды) месторождений нефти и газа
Ключевые слова:
пластовые системы
углеводородов,
исследования
керна и флюидов,
средства
измерений,
моделирование,
Корпоративная
система работ
с керновым
материалом
и пластовыми
флюидами.
Keywords:
reservoir hydrocarbon systems, research of core and fluids, metering instruments, simulation, Corporate system for works with core material and reservoir fluids.
Исследования керна и пластовых флюидов - носителей первичной геологической информации о недрах - являются неотъемлемой частью поиска, разведки и разработки месторождений нефти и газа, выбора и эксплуатации подземных хранилищ газа. Условия освоения углеводородных ресурсов постоянно усложняются в связи со смещением основных центров добычи и проведением геологоразведочных работ в новые регионы (п-ов Ямал, Восточная Сибирь, Дальний Восток, континентальный шельф России), а также вовлечением в разведку и разработку залежей сложного состава и строения, залегающих на больших глубинах при аномально высоких пластовых давлениях и температурах, с большим содержанием конденсатной составляющей и ухудшенными фильтрационно-емкостными характеристиками. В традиционных районах газодобычи на месторождениях в поздней стадии добычи остро стоят вопросы выработки запасов низконапорного газа, остающегося в недрах после истечения экономически целесообразного срока разработки, ввода в промышленную разработку углеводородного потенциала ачимовских залежей, доразведки и освоения се-нонских и юрских залежей.
В связи с усложнением геологоразведочных работ и структуры запасов углеводородов необходимо повышать точность и достоверность определения параметров пластовых систем, закладываемых в расчеты при оценке запасов и проектировании разработки месторождений, а также КПД геологоразведочных работ и качество проектных решений по разработке месторождений. Создание новых технологий повышения углеводородоотдачи пласта требует более детализированной информации о процессах, протекающих в пластовых системах.
Решать эти задачи можно только комплексно, а именно: развивать новые методы исследований с учетом геологических особенностей сложнопостроенных, низкопроницаемых, засолоненных коллекторов; создавать высокоточное и надежное экспериментальное оборудование и средства измерений, комбинируя результаты лабораторно-аналитических исследований и математического и физического моделирования свойств и фазового поведения пластовых углеводородных систем; совершенствовать нормативно-методическую базу в области исследований керна и пластовых флюидов, газогидродинамических, газоконденсатных исследований скважин. Так, например, при изучении новых перспективных отложений сенона к измерительной аппаратуре предъявляются особые требования: она должна обеспечивать проведение исследований тонкопоровой структуры пустотного пространства высокой емкости. Еще одним примером развития подходов к изучению пластовых систем может служить комплекс лабораторных исследований засолоненных пород, учитывающий особенности пробоподготовки образцов керна и необходимость проведения специальных экспериментов по оценке влияния рассолонения на процессы массообмена.
Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов
5
Активно разрабатываются новые методики, совершенствуются устройства и средства измерений, применяемые при газогидродинамических исследованиях скважин, отборе и анализе проб пластовых флюидов. Современная прецизионная электронная измерительная техника позволяет определять термобарические условия не только на уровне поверхностного оборудования скважины, но и на забое, проводить анализ некоторых параметров флюида непосредственно в скважине, определять фильтрационно-емкостные свойства пласта как в призабойной, так и в межскважинной зонах, непосредственно в процессе фильтрации флюидов, т.е. в текущих рабочих условиях. В настоящее время активно развиваются беспроводные телеметрические системы испытания пластов, позволяющие получать данные с забоя скважины в режиме реального времени, производить разобщение пластов, а также выполнять отбор проб пластовых флюидов при однократной спуско-подъемной операции.
Важное место в исследовании керна и флюидов занимают методы физического и математического моделирования фильтрационных процессов и фазового поведения пластовых углеводородных систем. Изучается термодинамика процессов доразработки газоконденсат-ных залежей. Постоянно модернизируются методы повышения углеводородоотдачи пласта, экспериментального обоснования технологических параметров при строительстве подземных хранилищ газа, повышения эксплуатационной надежности и качества строительства скважин, визуализации процессов флюидоди-намики. Развитие расчетных методов моделирования и электронно-измерительного комплекса существенно повышает информативность, точность, воспроизводимость результатов исследований нефтегазовых пластовых систем, сокращает временные затраты и субъективное влияние человеческого фактора, а также способствует появлению новых компьютерных программ обработки и интерпретации результатов исследований.
Совершенствование нормативно-методической базы в области исследований керна и пластовых флюидов, газогидродинамических, газоконденсатных исследований скважин, разработка единых унифицированных комплексов лабораторно-аналитических исследований керна и пластовых флюидов для скважин различного назначения, модернизация
имеющихся и создание принципиально новых технических средств, разработка и внедрение новых методов и технологий, комплексирова-ние методов лабораторно-аналитических исследований и математического и физического моделирования и совместная интерпретация результатов исследований - все это в конечном счете повышает обоснованность исходных параметров при подсчете запасов углеводородов, способствует выработке наиболее оптимальных решений при проектировании технологических систем добычи, сбора, подготовки, транспорта и переработки углеводородного сырья, делает более эффективными поиск и разведку новых месторождений и залежей углеводородов.
Важнейшим аспектом реализации комплексного и системного подхода к исследованиям нефтегазовых пластовых систем является длительное кондиционное защищенное хранение первичной геологической информации - образцов горных пород, керна, проб пластовых флюидов, а также параметров пластовых систем, получаемых в ходе промысловых исследований скважин, оперативных и лабораторных исследований керна и флюидов. На законодательном уровне устанавливаются требования к хранению, использованию и представлению геологической информации. Вступившие в силу с 1 января 2016 г. изменения Закона «О недрах»1 обязывают недропользователей обеспечить сохранность образцов горных пород, керна, пластовых жидкостей, флюидов и иных материальных носителей первичной геологической информации до их передачи в государственные специализированные хранилища. Закон предусматривает также создание Единого фонда геологической информации о недрах.
В этой связи особую актуальность приобретают задачи сбора, систематизации и ретроспективного анализа накопленного к настоящему моменту огромного объема аналитических данных по керну и пластовым флюидам посредством внедрения современных информационных систем сбора, хранения и управления данными, информатизации и автоматизации кернохранилищ и флюидохранилищ, что повысит надежность хранения данных и эффективность их использования, значительно сократит
см. Федеральный закон от 29 июня 2015 г. № 205-ФЗ «О внесении изменений в Закон Российской Федерации «О недрах» и отдельные законодательные акты Российской Федерации».
временные затраты на поиск, анализ и обработку информации.
Для решения всех перечисленных задач в ПАО «Газпром» создана и функционирует вертикально структурированная Корпоративная система работ с керно-вым материалом и пластовыми флюидами. Головной Корпоративный центр действует в составе ООО «Газпром ВНИИГАЗ», филиалы и региональные отделения находятся в Тюмени, Ухте, Оренбурге, Ставрополе. Корпоративная система предусматривает координированное взаимодействие всех подразделений ПАО «Газпром», занимающихся отбором, транспортировкой, исследованием и хранением кернового материала и проб пластовых
флюидов на основе формирования следующих единых унифицированных ресурсов:
• нормативно-методической базы;
• технического обеспечения экспериментально-аналитических работ;
• информационного поля результатов исследований пластовых систем.
Совершенствование и развитие Корпоративной системы работ с керновым материалом и пластовыми флюидами будут способствовать повышению эффективности геологоразведочных работ, рациональному и сбалансированному освоению минерально-сырьевой базы, обеспечат необходимую информационную поддержку принятия управленческих решений в области недропользования.
