Введение к работе
Актуальность работы. Ромашкинское месторождение вступило в позднюю стадию разработки. На сегодняшний день по месторождению из терригенных отложений девона выработано 90,8 % извлекаемых запасов. Перспективными остаются карбонатные отложения нижнего и среднего карбона. Трудность извлечения нефти из карбонатных коллекторов обусловлена двумя обстоятельствами: низкими фильтрационными свойствами матрицы породы и наличием густой сети трещин. Как известно, главнейшая роль в процессах переформирования залежей нефти принадлежит тектоническим движениям. Расположение Куакбашского вала и его формирование также контролировалось разломами кристаллического фундамента, являющимися сквозными в осадочном чехле. Трещиноватость продуктивных пластов и водонапорный режим залежи предопределили интенсивное обводнение скважин за счет подтягивания подошвенных вод. Следовательно, освоение и рациональная разработка залежи тесно связаны с изучением особенностей фильтрационно-емкостных характеристик коллекторов.
В научно-технической литературе опубликовано большое количество работ, посвященных вопросам изучения зон трещиноватости карбонатных коллекторов залежи 302-303. Однако в связи с тем, что прямой зависимости степени трещиноватости участков залежи и скорости обводнения скважин до сих пор не выявлено, попытки ввести залежь 302-303 в промышленную разработку неоднократно приостанавливались. Актуальным поэтому является детальное исследование геологического строения башкирско-серпуховских отложений, а также разработка научно обоснованных рекомендаций, направленных на повышение эффективности освоения трещинно-поровых коллекторов, учитывающих выявленные особенности развития трещиноватости в карбонатном массиве.
Объект исследования. 302-303 залежь нефти Ромашкинского месторождения, приуроченная к серпуховско-башкирским отложениям Куакбашского вала, являющегося тектоническим элементом Южно-Татарского свода, расположенного в пределах Волго-Уральской антеклизы.
Цель работы. Прогноз зон развития трещиноватости карбонатных коллекторов 302-303 залежи нефти Куакбашского вала на основе тектонофизического моделирования локальных структур, а также оценка влияния зонально развитого в подошвенной части протвинского горизонта Куакбашского вала глинистого пропластка на опережающее обводнение продукции скважин с разработкой рекомендаций по повышению эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти.
Основные задачи исследования.
1. Исследовать условия формирования Куакбашской валообразной структуры.
2. Выявить особенности развития трещиноватости башкирско-серпуховских
отложений на основе текгонофизического моделирования формирования локальных
структур.
-
Установить роль спорадически развитого в подошвенной части протвинского горизонта Куакбашского вала глинистого пропластка в опережающем обводнении продукции скважин.
-
Оценить степень влияния геологических причин и факторов технологического воздействия на процесс обводнения карбонатных коллекторов залежи 302-303.
5. Разработать рекомендации по освоению трещинно-поровых коллекторов.
Научная новизна.
1. Впервые обоснована текгонофизическая модель формирования трещиноватости в
карбонатных коллекторах башкирско-серпуховских отложений Куакбашского вала в
процессе образования брахиформных складок.
2. Впервые установлено, что из всех геологических причин и факторов
технологического воздействия существенное влияние на процесс разработки залежи 302-303
оказывают различная плотность субвертикальных трещин в кровле поднятий и подошве
прогибов, а также наличие спорадически развитого в подошвенной части протвинского
горизонта Куакбашского вала глинистого пропластка толщиной от 2 до 5 м.
Практическая значимость работы. Результаты исследований использованы в проведении опытно-промышленных работ. Внедрение ноюго способа разработки трещиноватых карбонатных коллекторов позволило дополнительно добыть 166226 т нефти, получить экономический эффект 920810 тыс. руб.
Предложены рекомендации по повышению эффективности освоения трещинно-поровых коллекторов:
изоляция прорыва пластовых вод по трещинной системе в карбонатном массиве путем последовательной закачки в интервал обводнения разнофракционного цемента с последующим разбуриванием;
проектирование азимутов, конструкции и длины горизонтальных стволов с учетом выявленных характерных особенностей расположения трещин;
поинтервальная система выработки запасов открытого горизонтального ствола и проведение точечных водоизоляционньгх работ на залежах с вертикальной трещиноватостью
и водонапорным режимом путем разобщения открытого горизонтального ствола скважин системой пакерующих устройств и фильтров.
Защищаемые положения.
-
Ориентировка трещин и степень их раскрыгости в карбонатных коллекторах башкирско-серпуховских отложений Куакбашского вала определяется направлением вертикальных движений блоков фундамента в процессе формирования локальных брахиформных структур, при этом на локальных поднятиях разуплотнение пород с образованием трещин происходило - в кровле карбонатного массива, а на отрицательных структурных осложнениях - в подошве массива, что способствовало опережающему обводнению продукции скважин.
-
Зональное развитие глинистого пропластка в подошвенной части протвинского горизонта осложняет тектонофизическую модель Куакбашского вала, при этом глинистый пропласток в зоне водонефтяного контакта выполняет роль локального флюидоупора, который прегеггствует вертикальному прорыву воды и опережающему обводнению продукции скважин в отрицательных и положительных струетурных осложнениях.
-
Установленные закономерности развития трещиноватости с учетом наличия глинистого пропластка в подошвенной части протвинского горизонта позволяют повысить эффективность освоения трудноизвлекаемых запасов залежи 302-303 путем дифференцированного применения форсированного отбора жидкости, методов ограничения водопритока и технологии горизонтального бурения скважин.
Фактический материал. Первичные и фондовые материалы по результатам работ 1943 - 2010 гг. выполненных по объекту исследования, в том числе при непосредственном участие автора, материалы публикаций в геологических изданиях и интернет-ресурсах. Для решения поставленных задач автором проведена обработка геологической информации, в том числе каротажного материала более, чем по 700 скважинам, 24000 проб по обводненности добываемой продукции.
Публикации и апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на 12 международных и научных конференциях, 3-х научно-технических советах ОАО «Татнефть» НГДУ «Лениногорскнефть». По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе 7 статей в изданиях, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки России и 1 патент на изобретение (per. № 2282025).
Личный вклад автора. Автор изучал развитие и геологическое строение серпуховско-башкирских отложений Куакбашского вала, что позволило обосновать тектонофизическую модель формирования их трещиноватости. Автором было показано
существенное влияние на процесс разработки залежи 302-303 различной плотности субвертикальных трещин в кровле поднятий и подошве прогибов, а также наличие спорадически развитого в подошвенной части протвинского горизонта Куакбашского вала глинистого пропластка При непосредственном участии автора были оценены технологическая и экономическая эффективность применения форсированного отбора жидкости, разработанного метода ограничения водопритока и рекомендаций по применению технологии разработки залежи горизонтальными скважинами.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения. Объем работы составляет 187 страниц текста, включая 30 таблиц, 18 рисунков, 151 библиографическую ссылку.
Автор выражает благодарность за неоценимую помощь научному руководителю д. г.-м. н., профессору Р-Х. Муслимову, а также глубокую признательность Г.Ф. Кандауровой, ведущим специалистам ФГУП «ВНИГРИ», ИПНГ РАН и к. г.-м. н. А.И. Никонову за ценные замечания и советы.
