Введение к работе
Актуальность проблемы: В последние годы в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции установилась тенденция к снижению объемов добычи нефти, обусловленная высокой степенью выработки запасов из высокопродуктивных месторождений и залежей. В структуре извлекаемых запасов, как находящихся в разработке, так и вновь открываемых, все возрастающую долю составляют трудноизвлекаемые запасы, оцениваемые в 40-50% от всех извлекаемых запасов. В Башкортостане доля трудноизвлекаемых запасов достигла 51%.
В трудноизвлекаемых запасах преобладают запасы нефти в низкопроницаемых карбонатных коллекторах сложного геологического строения с чрезвычайно изменчивой структурой порового пространства и малой неф-тенасыщенной толщиной. Основные запасы нефти в карбонатных коллекторах сосредоточены в регионально нефтеносных турнейских и верей-башкирских отложениях. В результате анализа разработки залежей в карбонатных коллекторах рядом авторов сделан вывод, что при изменении расстояний между скважинами от 800 до 200 м около 92 % скважин не взаимодействуют, что говорит о наличии значительных недренируемых зон. Уменьшение площади залежи, приходящейся на одну скважину, от 60 до 9 га/скв. приводит к увеличению нефтеизвлечения, при этом коэффициент извлечения нефти из карбонатных коллекторов может увеличиться до 36%. Однако, в настоящее время темпы разработки и достигнутая нефтеотдача остаются невысокими. Механический перенос технологий, по которым разрабатываются залежи нефти с терригенными коллекторами, на карбонатные коллектора сложного геологического строения, не приводит к улучшению показателей разработки. Нужны неординарные решения и новые технологии, учитывающие минеральный состав коллектора, условия его образования, постседиментационные процессы, которые приводят к существенному изменению первичной структуры порового пространства - его усложнению и ухудшению коллекгорских свойств пласта.
Медленный ввод залежей нефти в карбонатных коллекторах в разработку и часто их неполное разбуривание проектными сетками скважин объясняются низкими начальными дебитами нефти - 1 -3 т/сут на скважину и быстрым их обводнением из-за низкого качества строительства
скважин. При первичном и вторичном вскрытии не обеспечивается сохранность естественных коллекторских свойств призабойной зоны пласта.
В результате отрицательного влияния на состояние призабойной зоны скважин при первичном вскрытии таких явлений, как проникновение глинистого раствора в пласт задавливание цементного раствора в поры, трещины и каверны при креплении эксплуатационной колонны, а также кольматация перфорированных отверстий из-за низкого качества жидкостей вторичного вскрытия, продуктивность нефтяных скважин снижается многократно. Наибольшую озабоченность вызывает применяемая в настоящее время технология завершения скважин в залежах с карбонатными коллекторами, содержащими трудноизвлекаемые запасы (ТрИЗ) нефти, в которых мероприятия по восстановлению продуктивности пластов являются более сложными и дорогостоящими, чем в объектах, с так называемыми активными запасами.
Актуальность исследований в этой области обусловлена сложностью геологического строения карбонатных коллекторов и процессов эффективного извлечения нефти из них.
Цель работы: Повышение эффективности разработки трудноизвле-каемых запасов нефти в карбонатных коллекторах месторождений юго-запада Южно-Татарского свода.
-
Выявление отличительных особенностей геологического строения карбонатных коллекторов кизеловского горизонта турнейского яруса месторождений юго-запада Южно-Татарского свода.
-
Анализ и обобщение результатов исследования керна. Изучение зависимостей между пористостью и проницаемостью, остаточной нефте-насыщенностью и проницаемостью, толщиной нефтенасышенного пласта коллектора и продуктивностью скважин.
-
По результатам опытно-промышленных работ оценка эффектив-. ности сохранения естественных коллекторских свойств призабойной зоны пласта с использованием устройства селективной изоляции пласта и «Технологии освоения скважин после бурения, оснащенных модульным отсекателем пласта».
-
Научное обобщение результатов и эффективности использования в качестве вытесняющего агента в системе поддержания пластового давления высокоминерализованных термальных вод террнгенного девона, а также опытно-промышленных работ по циклическому заводнению карбонатных коллекторов.
-
Исследование результативности бурения горизонтальных скважин (ГС) на залежи нефти в карбонатных коллекторах Знаменского и Бал-кановского месторождений. Изучение полученных геолого-промысловых данных при испытании и внедрении методов увеличения нефтеотдачи и обработки призабойных зон и выдача научных рекомендаций по их дальнейшему применению.
-
Научная геолого-экономическая оценка эффективности осуществляемой технологии разработки.
-
Создана комплексная технология разработки нефтяных месторождений, учитывающая распределение нефтенасыщенных толщин пласта по площади, тип коллектора, строение пустотного пространства и предусматривающая использование в качестве вытесняющего агента при площадной системе заводнения высокоминерализованных, термальных вод террнгенного девона, а также оптимальную систему размещения нефтяных, нагнетательных и водозаборных скважин.
-
Разработано устройство селективной изоляции пласта: Патент 2055159 (РФ) и Способ вторичного вскрытия продуктивного пласта: Патент Н2136873 (РФ), - сохраняющие его естественную продуктивность.
-
Разработана уникальная технология циклического заводнения на основе установленного типа коллектора.
-
Обоснованы для увеличения нефтеотдачи: - применение микробиологических технологий на основе САИ Патент Н2132456 (РФ) «Состав для вытеснения нефти из пласта» -бурение нефтяных скважин.
-
Комплексный подход к решению проблемы повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти в сложнопостро-енных карбонатных коллекторах привел к рентабельной разработке Знаменского месторождения. Экономические показатели за последние 5 лет приведены в таблице 1.
Таблица 1
В диссертационной работе защищаются следующие основные положения:
-
Выявленные отличительные особенности геологического строения коллекторов кизеловского горизонта турнейского яруса Знаменского месторождения.
-
Технология вторичного вскрытия пласта с использованием модульного отсекателя пласта МОП 146-230
3. Механизм и эффективность использования высокомине
рализованных термальных вод терригенного девона в качестве вытес
няющего агента нефти из карбонатов турне.
4. Комплексная технология разработки залежи нефти в карбонатных
коллекторах турне Знаменского месторождения.
Эффективность реализуемой системы разработки залежей нефти в карбонатных коллекторах кизеловского горизонта в основном определяется тремя наиболее значительными факторами: 1. Учетом особенностей геологического строения продуктивных отложений с установлением типа коллектора по емкостной характеристике как - третинно - кавернозно по-ровый и по фильтрационной, как порово - кавернозно - трещинный. 2. Использованием в системе ППД в качестве вытесняющего агента высокоминерализованных термальных вод терригенного девона при низких давлениях нагнетания. 3. Применением технологии циклического заводнения.
Реализованная система разработки была распространена в дальнейшем на месторождения: Городецкое, Тарасовское, Яновское, и Еремин-ское, объединенных в 1993 г. со Знаменским в качестве составных площадей.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно - практической республиканской конференции «Проблемы разработки залежей нефти с карбонатными коллекторами (г.Уфа, июнь 1997 г), научно-технических семинарах. «Повышение нефтеотдачи пластов на месторождениях Башкортостана» (г.Уфа, АНК Башнефть, апрель 1996). Научно-технической конференции, посвященной 50 - летию УГНТУ «Проблемы нефтегазового комплекса России (Уфа, май 1998).
По теме диссертации автором опубликовано 23 печатных работы. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит приоритет в постановке задач, их решение, организация внедрения в производство, обобщение и анализ полученных результатов, а также расширение объема их использования. Диссертационная работа состоит из введения и 4 разделов, написана на 127 листах машинописного текста, содержит 30 рисунков и 29 таблиц. Список использованной литературы включает 82 наименования.
Практическая ценность и реализация работ в промышленности
На Знаменском месторождении в НГДУ «Аксаковнефть» в практику внедрены:
-
Результаты визуального и лабораторного изучения кернового материала и гидродинамических исследований скважин, с помощью которых установлен тип карбонатного коллектора.
-
Установлены зависимости между продуктивностью скважин и перфорированной нефтенасыщенной толщиной пласта, пористостью и проницаемостью, проницаемостью и остаточной нефтенасыщенностью.
-
Порог минимальной пористости, характеризующей пласт как коллектор, скорректирован с 8 до 6%.
4. Уточнен тип залежи: ранее она определялась как массивная, в
диссертации - как структурно-литологическая, что важно для проектиро
вания системы разработки и полноты вскрытия пласта. .
5. Рациональная схема разбуривания и обустройства месторождения
при использовании термальных девонских вод в системе ППД, позволив
шая уменьшить изъятие земли у сельскохозяйственного производства,
снизить затраты на обустройство, решить вопрос комплексного обслужи-
вания кустов скважин, улучшить охрану природы и увеличить нефтеотдачу на 6 %.
-
Для сохранения естественных свойств пласта внедрены устройства по селективной изоляции пласта (УСИП), модульные отсекатели пласта (МОП - 146/230) и технология освоения скважин, оснащенных МОП.
-
На остальных карбонатных месторождениях реализованы оптимальные сетки скважин и внедрены предложенные технологии первичного вскрытия пласта.