Введение к работе
. Актуальность работы. При разработке нефтяных месторождений в око-
лоскважинной части пласта и межскважинном пространстве происходят техногенные изменения природных фильтрационных свойств и формируются пораженные зоны пласта. Поражение пласта обусловливает значительные потери пластовой энергии и снижение продуктивности по отношению к природному состоянию пласта. Для увеличения продуктивности скважин и нефтеотдачи пластов разработан широкий набор методов и технологий воздействия на пласт. Однако, эти технологии не учитывают комплексный механизм поражения пласта и изменений состояний дренируемых зон в различных геолого-технологических условиях, что и обусловливает их низкую эффективность на целом ряде месторождений.
Традиционно при проектировании и анализе разработки месторождений проницаемость рассматривалась, как параметр, зависящий от геологического строения пласта и природы фильтрующихся флюидов. Однако, эксперименты показывают, что проницаемость по целевому флюиду не может быть описана фиксированными коэффициентами, поскольку они меняются в процессе фильтрации флюидов. Следовательно, необходимо рассматривать кинетику поражения пласта. Существующие зависимости падения дебитов скважин в процессе разработки связываются в основном с истощением залежей без учета кинетики проницаемости. Такой подход не является в полной мере научно обоснованным, поскольку не учитывает постоянно действующие механизмы поражения пласта и различия этих механизмов. Поэтому создание способов учета кинетики поражения пласта позволит более обосновано проводить анализ разработки месторождений. Понимание кинетики поражения необходимо при обосновании и выборе технологии повышения производительности скважин за счет согласования процессов поражения и улучшения фильтрационных свойств пласта. Учет кинетики поражения обеспечит более точное прогнозирование показателей разработки. Это и определяет актуальность диссертационной работы.
Цель работы. Количественный и качественный анализ иучет влияния кинетики поражения пласта на показатели разработки залежи и производительности добывающих и нагнетательных скважин.
Объекты исследования: Нефтесодержащие пласты, претерпевающие техногенные изменения природных фильтрационно-емкостных свойств при разработке залежей, в том числе сложно построенный заглинизированный нефтяной пласт АВ1(1-2) Самотлорского месторождения (Западная Сибирь). Основные задачи исследования
Анализ и обобщение существующих представлений о закономерностях изменения природных фильтрационных свойств дренируемых зон и способах учета этих закономерностей при гидродинамическом моделировании
Изучение совместного и индивидуального влияния различных механизмов изменения фильтрационных свойств пласта на производительность добывающих и нагнетательных скважин.
Создание обобщенной гидродинамической модели влияния поражения пласта на производительность скважин.
Разработка количественных и качественных критериев влияния поражения пласта на показатели разработки месторождений.
Обоснование методики учета кинетики поражения пласта в современных гидродинамических симуляторах и ее использование при моделировании процесса разработки пласта АВ1(1-2) Самотлорского месторождения.
Методы исследования
Для решения поставленных задач использовались методы физики нефтяного и газового пласта, нефтегазовой подземной гидродинамики и результаты промысловых гидродинамических исследований скважин, результаты теоретических, лабораторных и промысловых исследований по изучению изменений фильтрационных свойств пласта.
Научная новизна
Выявлен характер изменения проницаемости пласта в процессе разработки и получена обобщенная модель кинетики поражения
Предложена методика учета поражения коллекторских свойств пласта применительно к современным гидродинамическим симуляторам, как инструмент адаптации 3D гидродинамических моделей и прогнозирования показателей разработки.
Получены формулы производительности скважин, учитывающие кинетику поражения коллекторских свойств пласта
Выполненное моделирование процесса разработки заглинизированного пласта АВ1(1-2) Самотлорского месторождения с учетом кинетики его поражения, позволило спрогнозировать более реальные изменения показателей работы скважин при их дальнейшей эксплуатации. Практическая значимость
Установленные закономерности влияния кинетики поражения свойств пласта позволят избежать завышенных показателей при гидродинамических расчетах производительности скважин.
Обобщенная модель кинетики поражения позволяет прогнозировать производительность скважин при различных геолого-технологических условиях.
Предложенная методика учета поражения пласта может служить обоснованным инструментом адаптации 3D компьютерных гидродинамических моделей и использоваться при прогнозировании показателей разработки с помощью современных симуляторов.
Установленные закономерности влияния кинетики поражения свойств пласта на производительность скважин позволят обоснованно выбирать технологии повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи в зависимости от степени и размеров зон поражения.
Полученные параметры поражения пласта позволят проводить корректное сравнение эффективности различных технологических операций как
при заканчивании, интенсификации добычи и капитальном ремонте скважин, а также при анализе вариантов разработки. 6. Учет кинетики поражения свойств пласта обеспечил более корректный прогноз показателей разработки заглинизированного пласта АВ1(1-2) Самотлорского месторождения. Защищаемые положения
Обобщенная модель кинетики поражения, в которой проницаемость изменяется в зависимости от времени фильтрации и от радиуса удаления от скважины.
Методика моделирования поражения пласта на основе современных гидродинамических программных комплексов, позволяющая получать корректные показатели работы скважин и залежи в целом на объектах склонных к поражению.
Результаты моделирования показателей разработки в условиях сложно построенного заглинизированного нефтяного пласта АВ1(1-2). Апробация работы
Основное содержание работы докладывалось на
Международном научном симпозиуме «Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (Москва, 18-19 сентября 2007)
VII международном технологическом симпозиуме «Новые технологии освоения и разработки трудно-извлекаемых запасов нефти и газа и повышения нефтегазоотдачи (Москва, 18-20 марта 2008)
11th European Conference on the Mathematics of Oil Recovery (Bergen, Norway, 8-11 сентября 2008)
Научно-практической конференции «Методы интенсификации добычи углеводородного сырья. Опыт и перспективы» (РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 27-28 ноября 2008)
II Международном научном симпозиуме «Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (Москва, 15-16 сентября 2009)
Научных семинарах в ИПНГ РАН 2005-2009 гг.
Объем работы. Работа содержит введение, 5 глав текста, заключение, приложение и список используемой литературы. Общий объем работы составляет 159 страниц, в том числе 81 рисунок, 8 таблиц и список литературы из 169 наименований.
Работа выполнена в ИПНГ РАН. Автор выражает глубокую признательность зам. директора по научной работе проф. Максимову В.М. за поддержку работы и к.т.н. Зайцеву М. В. за помощь в проведении гидродинамических расчетов. Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю д.т.н., действительному члену РАЕН, проф. Михайлову Н.Н. за постоянное внимание к данной работе. Автор так же признателен ведущим специалистам ИПНГ РАН докторам технических наук Э. С. Закирову, А. М. Свалову, В. А. Черных за ценные замечания, сделанные на этапе апробации работы.
