Введение к работе
Актуальность проблемы
Основные эксплуатационные объекты нефтяных месторождений Западной Сибири находятся на поздней стадии разработки, которая характеризуются значительной выработанностью запасов нефти и высокой обводненностью скважинной продукции. В данных условиях все большую роль приобретает освоение залежей с трудноизвлекаемыми запасами. К залежам с трудноизвлекаемыми запасами можно отнести коллектора характеризующиеся высокой изменчивостью фильтрационных свойств пласта по разрезу и площади, наличием контактного залегания нефтяной части с водоносным горизонтом и т.д. Примерами таких залежей являются Северо-Янгтинское и Чатылькынское месторождения. На практике вовлечение в разработку таких залежей с использованием традиционных систем разработки наклонно-направленными скважинами, как правило, реализуется недостаточно эффективно.
Технология бурения многоствольных горизонтальных скважин (ГС) имеет огромные перспективы, связанные с возможностью повышения-эффективности добычи нефти, продления срока эксплуатации нефтяных месторождений и увеличения коэффициента извлечения нефти. До недавнего времени данная технология не находила широкого применения из-за отсутствия опыта и недостаточной теоретической изученностью. В связи всё всевозрастающим интересом во всем мире по применению многоствольных горизонтальных скважин возникает необходимость в разработке теории, исследовании процессов вытеснения нефти к забоям горизонтальных стволов и технологических принципов ведения таких работ.
Цель работы
Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений Западной Сибири с трудноизвлекаемыми запасами на основе применения многоствольных горизонтальных скважин.
Основные задачи исследования
Анализ гидродинамических методов исследования и применения горизонтальных скважин.
Изучение характеристик притока к горизонтальным скважинам на пространственной модели нестационарной фильтрации.
Выявление геолого-технологических критериев эффективного внедрения двуствольных горизонтальных скважин для разработки нефтяных месторождений Западной Сибири.
Опытное применение предлагаемых технологий двуствольных горизонтальных скважин на месторождениях Ямало-Ненецкого автономного округа.
Научная новизна
Уточнена математическая модель механизма неустановившегося движения жидкости в пласте при притоке к горизонтальным скважинам, учитывающая слоистость пластов и профили пересекающих их стволов.
Разработан новый метод гидродинамического исследования двуствольных горизонтальных скважин, позволяющий определять фильтрационно-емкостные свойства пород по кривым динамики забойного давления и рассчитывать продуктивность раздельно по двум стволам.
Обоснованы геолого-технологические критерии применения двуствольных горизонтальных скважин на месторождениях Западной Сибири, учитывающие неоднородность слоистых пластов.
Практическая ценность и реализация
1. Разработанная модель фильтрации жидкости к одно- и многоствольным горизонтальным скважинам позволяет решать практические задачи разработки месторождений по определению продуктивности скважин, темпов вытеснения и т.д.
Предложенный метод гидродинамических исследований горизонтальных скважин позволяет определять фильтрационные свойства пласта и дебит жидкости по стволам.
На основе критериев применения двуствольных горизонтальных скважин реализована разработка Северо-Янгтинского и Чатылькынского месторождений и предложены рекомендации по бурению таких скважин на аналогичных месторождениях.
Разработанные и внедренные в производство новые технологии горизонтального бурения скважин с различными длинами стволов позволили, значительно повысить эффективность разработки нефтяных залежей с трудноизвлекаемыми запасами. Так, на Северо-Янгтинском месторождении получен экономический эффект, составляющий 970 млн. руб.
Апробация результатов исследований
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции, посвященной 40-летию кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» (Тюмень, 2008 г.); VII Международной научно-технической конференции «Современные технологии гидродинамических исследований скважин на всех стадиях разработки месторождений» (Томск, 2008 г.); VI творческой конференции молодых специалистов ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» (Ноябрьск, 2006 г.); Международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири» (Тюмень, 2007 г.); Всероссийском форуме Schlumberger по информационным технологиям - «SIS Forum 2007» (Белек, Турция, 2007 г.); Международном форуме Schlumberger по информационным технологиям - «SIS Global Forum 2008» (Париж, Франция, 2008 г.); Российской технической нефтегазовой конференции и выставке SPE 2008 «Технологии Настоящего и Будущего» (Москва, 2008 г.), заседании территориального отделения центральной комиссии по разработке месторождений полезных
6 ископаемых по ЯНАО, «Авторский надзор за реализацией проектных решений по разработке Северо-Янгтинского нефтяного месторождения» ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» (Салехард, 2006 г.).
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК России, получено 1 авторское свидетельство о регистрации программы на ЭВМ и 1 патент на изобретение РФ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, списка используемой литературы из 108 источников. Диссертация содержит 88 рисунков и 17 таблиц, изложена на 175 страницах.
