Оценка влияния сетки скважин на начало обводнения скважинной продукции

При построении и уточнении постоянно действующей геолого-технологической модели разработки нефтяного месторождения используют различные виды исследования продуктивного пласта: анализ керна, геофизические, гидродинамические, индикаторные и др.

В работе [1] приводятся результаты использования индикаторных исследований для учета в гидродинамической модели слоистости пласта.

В работе [2] рассматривается опыт ОАО «ЛУКОЙЛ» по разработке и реализации единой системы планирования, приемки, документирования, контроля качества проведения работ и по оценке достоверности результатов интерпретации, формирования баз данных гидродинамических и трассерных исследований. Внедрение этой системы позволяет повысить качество исходного материала при уточнении постоянно действующей геолого-технологической модели.

Использование индикаторов предпринимались различными исследователями нефтяных месторождений Северного Кавказа, Белоруссии, Татарии, Самарской, Пермской, Тюменской областей и т.п. В основном решались задачи прослеживания фильтрационных потоков между скважинами, установления (определения) истинных скоростей и направлений движения пластовых жидкостей и нагнетаемой в залежь воды, установления (оценки) коллекторских свойств пласта в условиях его естественного залегания и т.п. Наиболее часто трассерные исследования использовались для определения осредненных значений фильтрационных параметров пластов на участках между нагнетательными и добывающими скважинами. При этом устанавливалось наличие или отсутствие гидродинамической связи по пласту между забоями исследуемых скважин, средние значения гидропроводности и пьезопроводности пласта[7,8,9].

В отчете [3] изложены долголетние и объемные исследования системы заводнения нефтяного месторождения с использование методов гидропрослушивания, гидродинамических исследований и трассерных исследований пласта-коллектора.

Цели исследования определяются видами принятых исследований.

Гидродинамические исследования:

• при установившейся фильтрации при отборе и закачке;

• при неустановившеся фильтрации при остановке добывающих и нагнетательных скважин.

Гидропрослушивание:

• создание импульса давления путем изменения объема закачки воды в нагнетательных скважинах с регистрацией импульса давления в работающих добывающих скважинах;

• опытная закачка воды с регистрацией импульса давления в остановленных добывающих скважинах;

• опытная закачка воды в нагнетательную скважину отдельной пачки продуктивного пласта с регистрацией импульса давления в добывающих скважинах той же пачки.

Трассирование:

• использование одного типа индикатора, закачиваемого в одну нагнетательную скважину;

• использование нескольких типов индикаторов, закачиваемых и различные нагнетательные скважины.

Используются также теоретические модели фильтрации при заводнении.

В работе [4] рассматриваются различные геометрические варианты фильтрационных потоков. Оценивается доля приемистости, площади и запасов нефти участка нагнетательной скважины и доля продуктивности, площади и запасов нефти участка добывающей скважины.

В работе [5] для анализа системы заводнения используется метод линий тока с использованием симулятора Frontsim. Задача решается путем снижения объема закачки или остановки нагнетательной скважины и оценки степени снижения добычи в добывающих скважинах.

В работе [6] предлагается при изучении геолого – геофизических характеристик терригенных коллекторов использовать метод удельных электрических сопротивлений (УЭС). Метод УЭС позволяет обосновать и изменить приемистость скважин по зонам продуктивного пласта с разной фобностью горной породы.

Цели исследования продуктивного пласта зависят от разработки месторождения.

При проектировании необходимо иметь информацию о фильтрационно-емкостных свойствах продуктивного пласта по площади и по разрезу.
При эксплуатации месторождения с применением системы заводнения:

• выявить гидравлическую взаимосвязь между отдельными пластами и пропластками разреза;

• установить прерывистость, вид и степень макронеоднородности продуктивных пластов;

• проверить экранирующее действие тектонических нарушений;

• определить истинные скорости и направление движения пластовых флюидов и нагнетаемой воды;

• проверить взаимодействие между отдельными участками залежи и скважинами;

• выявить тип горной породы – гидрофобная или гидрофильная.

С позиции оценки начала обводненности добывающих скважин при различных системах разработки с заводнением, большой интерес представляет начало поступления воды в добывающую скважину и необходимые технологии ограничения водопритоков.

При внутриконтурном заводнении используют различные сетки скважин:

• точечные сетки скважин (четырех-, пяти-, семи-, девяти-, одиннадцати-, двенадцатиточечные);

• линейные галереи (рядная, шахматная расстановка скважин);

• круговые батареи;

• а также избирательное заводнение.

Точечная сетка скважин является вариантом линейных галерей с различным расположением линий добывающих и нагнетательных скважин.

При выборе сетки скважин необходимо учитывать детали геологического строения продуктивного горизонта для обеспечения максимальной интенсификации разработки и уменьшения влияния зональной неоднородности на нефтеизвлечение.

Для решения задачи первоочередности поступления воды в скважину необходимо использовать данные трассирования и контроля обводненности скважинной продукции.
Схемы четырехточечного размещения скважин имеют два варианта:

• добывающие скважины размещаются по вершинам , а нагнетательная скважина - в центре равностороннего треугольника (рисунок 1);

• нагнетательные скважины размещаются по вершинам, а добывающая скважина - в центре равностороннего треугольника (рисунок 2);.

Схема расстановки нагнетательных и добывающих скважин зависит от литологической неоднородности продуктивного пласта и, соответственно, от продуктивности добывающих скважин и приемистости нагнетательных скважин.

По рисунку 1 к одной добывающей скважине идут фильтрационные потоки от шести нагнетательных скважин, необходимо оценить из какой нагнетательной скважины поступает вода в добывающую скважину. Для этого необходимо провести закачку трассеров во все шесть нагнетательных скважин.

По рисунку 2 от одной нагнетательной скважины идут фильтрационные потоки к шести добывающим скважинам. Необходимо оценить какая добывающая скважина начнет обводняться в первую очередь. Для этого необходимо провести закачку трассеров в одну нагнетательную скважину.

Таким образом, с позиции сокращения затрат по управлению добывающими и нагнетательными скважинами для четырехточечной системы разработки при планировании трассерных исследований наименее затратной является схема по рисунку 2.

Вторая задача, требующая рассмотрения, относится к управлению системой заводнения на этапе обводнения всех добывающих скважин. В этом случае добывающая скважина, имеющая максимальное значение обводненности, обводнилась в первую очередь. Следовательно, мероприятия по трассированию необходимо проводить также по схеме на рисунке 2.

Рассмотрим более распространенную, пятиточечную, систему заводнения (рисунок 3).

При пятиточечной системе заводнения расположение добывающих и нагнетательных скважин имеют зеркальное отображение. Это либо одна нагнетательная скважина в окружении четырех добывающих скважин, либо одна добывающая в окружении четырех нагнетательных.

В этом случае реализуется все варианты управления заводнением. При контроле обводненности добывающих скважин на первом этапе заводнения можно установить первоочередность обводнения продукции одной из скважин, а затем, проведя трассирование в четырех окружающих нагнетательных скважинах, выявить направление поступления воды в эту добывающую скважину. На втором этапе, когда все добывающие скважины дают обводненную продукцию, выявляется скважина с наибольшей обводненностью и повторяется предыдущая операция трассирования. Таким образом, при пятиточечной системе заводнения операция трассирования выполняется по четырем нагнетательным скважинам. Следовательно, при пятиточечной расстановке скважин трассирование проводится вне зависимости от однородности пласта-коллектора.

При семиточечной системе заводнения трассирование проводится аналогично четырехточечной системе заводнения. Подобные аналогии можно выявить и для других вариаций точечных систем заводнения.

Более сложная задача ставится при неравномерной сетке скважин. В этом случае для трассирования необходимо выбирать аналогичные процедуры управления заводнением при равномерной сетке скважин.

В любом случае, следует правильно выбирать схему трассерных исследований, чтобы получить наиболее достоверную информацию.

Список литературы

1. Антонов О.Г. Использование данных индикаторных исследований при создании постоянно действующей геолого-технологической модели / О.Г. Антонов, А.В. Насыбуллин, А.В. Лифантьев, А.Р. Рахманов // «Нефтяное хозяйство» - №7 – 2013 г. – с.40-42.

2. Санников, В.А. Мониторинг гидродинамических и трассерных исследований / В.А. Санников, В.И. Курочкин, М.В. Чертенков // «Нефтяное хозяйство» - №7 – 2013 г. – с.104-107.

3. Левченко В.С., Воронцова И.В., Анисимов Л.А.. «Определение направления фильтрации закачиваемого агента на ранней стадии заводнения Южно–Хыльчуюского месторождения с помощью индикаторов–трассеров». Отчет по договору 169/2009-87/09 от 01.10.2009 г. // Левченко В.С., Воронцова И.В., Анисимов Л.А. –Волгоград: ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефть». - 2010 г – 169 с.

4. Лысенко, В.Д. Геометрическая неравномерность вытеснения нефти (Геометрические соображения при построении адресной детерминированной математической модели разработки нефтяной залежи) / В Д. Лысенко // «Нефтепромысловое дело» - №7 – 2001 г. – с.5-7;

5. Кайгородов С. В., Кашапова Э. Р., Киршин В. Т., Павлова С. А. Оптимизация системы заводнения на месторождении на поздней стадии разработки с помощью модели линий тока // материалы XII научно-практической конференции «Геология и разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами» / Геленджик, 2012г.

6. Соболева Е.В. Анализ геолого-геофизических характеристик терригенных коллекторов при прогнозе приемистости скважин месторождений Соликамской депрессии / Е.В. Соболева, А.А. Ефимов, С.В. Галкин // «Нефтяное хозяйство» - №6 – 2014 г. – с.20-22.

7. О методике контроля закачки воды с помощью флюоресцентных трассеров-маркеров на месторождении Каракудук/ Анисимов Л..А., Киляков В.Н., Воронцова И.В. и др. Вопросы освоения нефтегазоносных бассейнов. Сборник статей, ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефть», вып.67, 2008, С. 200-208

8. Соколовский Э.В., Соловьев Г.Б., Тренчиков Ю.И. Индикаторные методы изучения нефтегазоносных пластов. – М.: Недра, 1986. – 157 с.

9. Хозяинов М.С., Чернокожев Д.А. Компьютерное моделирование фильтрации меченой жидкости с целью уточнения геологической модели эксплуатируемого нефтяного пласта // Каротажник. – 2004. – № 3-4 (116-117). – С. 293-294.