Введение к работе
Актуальность проблемы
Большинство месторождений Урало-Поволжья эксплуатируются в течение длительного времени и характеризуются высокой выработанностью запасов, снижением дебитов нефти и высокой обводненностью добываемой продукции. В связи с этим увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов нефти, сосредоточенных в сложнопостроенных карбонатных коллекторах. Применение традиционных технологий разработки для таких месторождений снижает эффективность выработки такой категории запасов, увеличивая долю трудно извлекаемых даже на начальном этапе разработки.
Исследования, выполненные в последние годы по поиску дополнительных источников сырья, меняют устоявшиеся представления о строении коллекторов. Так, например, карбонатные пласты, выделенные как низкоомные, но слабо нефтенасыщенные с анизотропией по фильтрационно-емкостным свойствам коллектора, ранее практически не учитывались в подсчёте запасов и проектных работах. Однако в настоящее время они начинают приобретать практическую значимость как требующие дальнейших исследований на нефтенасыщенность.
В Урало-Поволжском регионе, например, залежи нефти верхнетурнейского подъяруса – после залежей терригенного девона – занимают значительное место по запасам нефти и первое среди возвратных объектов разработки. Однако ввиду незначительного числа исследований, посвященных изучению геологического строения и проблемам ввода в разработку нефтенасыщенных низкоомных карбонатных коллекторов, должного внимания не уделялось, хотя отдельные случаи вскрытия таких коллекторов указывали на наличие нефтенасыщенности.
К одним из основных объектов месторождений Татарстана, подлежащих дальнейшему изучению, следует отнести пласты верхнетурнейского подъяруса (кизеловский и черепетский). Нефтенасыщенные коллекторы с низким сопротивлением (НС) в верхнетурнейском подъярусе при подсчёте запасов традиционно интерпретировались как водонасыщенные. Вместе с тем, новые геофизические исследования (С/О каротаж), результаты опробования этих низкоомных пластов, опыт практической разработки доказывают перспективность дальнейшего изучения и ввода запасов нефти из низкоомных коллекторов. Представленная работа направлена на изучение данной проблемы, она востребована и актуальность её очевидна.
Цель работы – уточнение геологического строения низкоомных коллекторов верхнетурнейского яруса Алексеевского месторождения на нефтенасыщенность, поиск и научное обоснование ввода запасов нефти путем использования комплексных технологий интенсификации притока нефти.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:
-
Анализ существующих представлений о низкоомных нефтенасыщенных карбонатных коллекторах, изучение особенностей разработки таких залежей;
-
Определение причин низких сопротивлений в нефтенасыщенных коллекторах;
-
Определение по данным анализа керна и геофизических исследований скважин (ГИС) нижнего граничного значения сопротивления этих пород;
-
Исследование зависимости эффективности выработки запасов нефти из низкоомных коллекторов от геолого-физических параметров пластов;
-
Разработка технологии интенсификации отбора нефти из низкоомных коллекторов комплексного действия на нефтенасыщенный коллектор.
Методы решения поставленных задач
Решение поставленных задач базируется на изучении геолого-геофизической базы данных о строении низкоомных коллекторов нефти, анализе состояния разработки выбранного объекта, результатах промысловых исследований с использованием современных методов обработки исходной статистической информации при помощи математического моделирования многофазной фильтрации в неоднородных по проницаемости коллекторах, численных исследованиях и обобщении результатов промышленных испытаний различных технологий разработки низкоомных нефтенасыщенных коллекторов.
Научная новизна результатов работы
-
В результате экспериментальных исследований состава нефти, проведения многовариантных геофизических и гидродинамических исследований скважин в пробуренном фонде установлено, что в низкоомных коллекторах, подмоченных водой, существуют значительные запасы нефти, распределенные по объему и разделенные на отдельные пропластки, не учитываемые ранее как нефтенасыщенные.
-
Теоретически исследован процесс первичного накопления и вторичного нефтенасыщения трещиноватого коллектора в процессе разработки примыкающих низкоомных коллекторов к ранее нефтенасыщенным за счет образованной трещинной системы в вертикальном направлении и перетоков нефти в водонасыщенный коллектор.
-
Разработана и апробирована методика определения направления трещиноватости коллектора путем возбуждения сейсмических волн от источника возбуждения, расположенного на удалении от скважин под различными азимутальными углами, и по отношению амплитуд в эллипсе определяют направление и коэффициент анизотропии пласта.
-
Ввод запасов нефти из низкоомных коллекторов в разработку необходимо осуществлять путем первичного вскрытия пласта перфорацией с дальнейшей интенсификацией притока нефти за счет применения технологий комплексного действия, например обработкой интервала перфорации растворителями или кислотными составами, или созданием упругих колебаний ультразвуковой частоты, или спуском дренажно-депрессионного спаренного штангового насоса, выбор которых определяется характеристикой объекта (патенты РФ № 2304698, 2296215, 2296217, 2261986, 2206725).
На защиту выносятся:
-
Научно обоснованная стратегия выработки низкоомных нефтенасыщенных карбонатных коллекторов верхнетурнейского подъяруса Алексеевского месторождения, состоящая из методов выделения составных частей сигналов ГИС по содержанию пирита и исследования состава нефтей из низкоомных коллекторов;
-
Методика теоретических исследований перетока нефти по трещинной системе;
-
Методика определения направления трещин и анизотропии коллектора;
-
Комбинированные технологии интенсификации притока нефти из низкоомных коллекторов.
Практическая ценность результатов работы
-
Результаты диссертационной работы использованы при разработке и внедрении геолого-технических мероприятий на залежах нефти пласта с НС Алексеевского месторождения.
-
Внедрение комплекса мероприятий, включающих работы по выделению низкоомных нефтенасыщенных коллекторов и оптимальному размещению новых скважин, позволило дополнительно получить 2970 тыс. т нефти с экономическим эффектом в 3.736 млн руб.
Апробация результатов работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах, проведенных в ОАО «Татнефть»,
ООО «ТатНИПИнефть» (г. Бугульма, 2009 г.), ООО НПФ «Востокнефтегазтехнология» (г. Уфа, 2005-20011 гг.), научно-технических советах
ЗАО «АЛОЙЛ» (г. Бавлы, 2005-2011 гг.), (ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина» (г. Казань, 2006 г.).
Публикации и личный вклад автора
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 20 научных трудах, в том числе в 3 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, получены 9 патентов РФ.
В рассматриваемых исследованиях автору принадлежат постановка и решение задач, анализ полученных результатов и организация внедрения рекомендаций в промысловых условиях.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 109 наименований. Работа изложена на 108 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы, 48 рисунков.
Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам
ООО НПФ «Востокнефтегазтехнология», директору ЗАО «Алойл» д.т.н. Вафину Р.В. и к.г.-м.н. Морозову В.П. (ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина») за помощь и полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы.
