Особенности интерпретации результатов гидродинамических исследований скважин, оснащенных установками одновременно-раздельной эксплуатации
При разработке нефтяных месторождений с применением технологий ОРЭ для обеспечения их эффективной работы необходимо проводить регулярный мониторинг изменения фильтрационных параметров пласта, отслеживать динамику пластового давления, что обеспечивает контроль совместной разработки пластов. Основой контроля являются гидродинамические исследования скважин (ГДИС). В данном случае стандартные ГДИС определяют только интегральные параметры многопластовой системы, без разделения фильтрационных и энергетических свойств, характеристики качества вскрытия по отдельным пластам, поэтому задача совершенствования технологий проведения исследований скважин и методов интерпретации получаемых данных становится актуальной.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………… 13
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН ПРИ
СОВМЕСТНОЙ РАЗРАБОТКЕ ПЛАСТОВ …………………………………………….. 17
1.1 Геолого-промысловое обоснование применения одновременно-
раздельной эксплуатации …………………………………………………………………………….. 17
1.2 Достоинства и недостатки одновременно-раздельной эксплуатации ……. 18
1.3 Технологические схемы и конструкции установок одновременно-
раздельной эксплуатации ……………………………………………………………………………. 19
1.3.1 Одно- и двухнасосные системы одновременно-раздельной эксплуатации
……………………………………………………………………………………………………………………. 19
1.4 Гидродинамические методы исследования скважин при совместной
разработке пластов ……………………………………………………………………………………… 22
1.5 Математическая основа гидродинамических исследований скважин ….. 23
1.6 Исследования скважин на неустановившихся режимах ………………………. 27
1.7 Анализ добычи ………………………………………………………………………………….. 29
2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
ПРЕДПОСЫЛОК ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСА
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ………………………………………. 38
2.1 Сведения о месторождении …………………………………………………………………….. 38
2.1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза месторождения ХХХ
……………………………………………………………………………………………………………………. 38
2.1.2 Тектоническое строение ……………………………………………………………………… 39
2.1.3 Нефтегазоносность ……………………………………………………………………………… 40
2.2 Классификация систем ОРЭ на основе информативности ГДИС ……………. 41
2.3 Методика проведения гидродинамических исследований в скважинах,
оснащенных однонасосной конструкцией ОРЭ с разобщающим пакером ……. 42
2.4 Программные комплексы, применяемые для интерпретации ГДИС и анализа
добычи ……………………………………………………………………………………………………….. 43
2.5 Исходные данные для интерпретации кривой восстановления давления и
анализа добычи …………………………………………………………………………………………… 44
3. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СКВАЖИНЫ, ОБОРУДОВАННОЙ УСТАНОВКОЙ ДЛЯ
ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ …………………………. 49
3.1 Интерпретации кривой восстановления давления пластов ЮВ10 и ЮВ1,
скважина №3026 ………………………………………………………………………………………….. 49
3.1.1 Интерпретация КВД пласта ЮВ1, скважина № 3026 ……………………………. 49
3.1.2 Интерпретация КВД пласта ЮВ10, скважина № 3026 ………………………….. 51
3.2 Применение анализа добычи для пластов ЮВ10 и ЮВ1, скважина №3026 54
3.2.1 Создание аналитической модели …………………………………………………………. 56
3.2.2 Создание численной модели ……………………………………………………………….. 61
3.2.3 Прогноз работы скважины ………………………………………………………………….. 66
3.2.4 Адаптация динамического пластового давления ………………………………….. 68
4. ОЦЕНКА КОРРЕКТНОСТИ ГДИ СКВАЖИНЫ, ОСНАЩЕННОЙ
ОДНОПАКЕРНОЙ ОДНОНАСОСНОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ ДЛЯ ОРЭ …. 70
4.1 Сравнение результатов интерпретации КВД и анализа добычи ………………. 70
4.2 Сопоставление энергетических параметров соседних скважин с
результатами интерпретации КВД и анализа добычи …………………………………… 72
4.3 Обоснование применения однопакерной однонасосной конструкции для
ОРЭ ……………………………………………………………………………………………………………. 73
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ………………………………………………………………………… 76
5.1 Расчет экономической эффективности внедрения однопакерной установки
для одновременно-раздельной добычи …………………………………………………………. 76
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ ПРИ
ПРОВЕДЕНИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СКВАЖИН ……………………………………………………………………………………………….. 86
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………… 86
6.2 Анализ выявленных вредных и опасных факторов при проведении
гидродинамических исследований скважин ………………………………………………… 87
6.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………………….. 92
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………… 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 97
Список публикаций ……………………………………………………………………………………… 99
Список используемых источников ……………………………………………………………… 100
Приложение 1 ……………………………………………………………………………………………. 103
К числу трудноизвлекаемых запасов по оценкам экспертов относятся
более 70% запасов нефти в России. Однако остается актуальной задача
наращивания темпов добычи нефти на месторождениях. В данной ситуации
вовлечение в разработку многопластовых месторождений может быть одним из
способов решения данной задачи. Однако совместное вскрытие одним стволом
нескольких объектов разработки, которое является экономически
рентабельным при разработке многопластовых месторождений с низко
проницаемыми коллекторами, не всегда возможно из-за жестких требований
«Правил разработки месторождений углеводородного сырья» и «Правил
охраны недр», предъявляемых к многопластовым объектам. При таких
условиях разработка и внедрение систем одновременно-раздельной
эксплуатации является эффективным решением.
Одновременно-раздельная эксплуатация (ОРЭ) месторождений
подразумевает разработку многопластовых объектов единой сеткой скважин,
что позволяет значительно оптимизировать затраты на добычу нефти.
Одновременно-раздельная эксплуатация проводится путем оснащения скважин
обычной конструкции оборудованием, разобщающим продуктивные пласты,
или путем использования для этих целей скважин специальной конструкции.
Важно учесть то, что при разработке нефтяных месторождений с
применением технологий ОРЭ для обеспечения их эффективной работы
необходимо проводить регулярный мониторинг изменения фильтрационных
параметров пласта, отслеживать динамику пластового давления, что
обеспечивает контроль совместной разработки пластов.
Основой контроля являются гидродинамические исследования скважин
(ГДИС). Основная задача ГДИС – раздельная оценка энергетических и
фильтрационных параметров, характеристик совершенства вскрытия каждого
из совместно эксплуатируемых пластов. В данном случае стандартные ГДИС
определяют только интегральные параметры многопластовой системы, без
разделения фильтрационных и энергетических свойств, характеристики
качества вскрытия по отдельным пластам, поэтому задача совершенствования
технологий проведения исследований скважин и методов интерпретации
получаемых данных становится актуальной [2].
Цель работы.
Выбор системы ОРЭ, обеспечивающей прямые оценки индивидуальных
параметров совместно вскрытых пластов по результатам ГДИС, и рассмотрение
методики определения индивидуальных фильтрационных и энергетических
параметров нефтяных пластов при их совместной эксплуатации на основе
данных гидродинамических исследований.
Основные задачи исследования.
1. Проанализировать основные технологические схемы одновременно-
раздельной эксплуатации и выделить оптимальные виды компоновок для ОРЭ,
обеспечивающие максимальную информативность гидродинамических
исследований, в условиях Западной Сибири. Классифицировать системы ОРЭ
на основе информативности ГДИС.
2. Рассмотрение методики проведения гидродинамических исследований
в скважинах с выбранной оптимальной компоновкой для ОРЭ и интерпретация
ГДИС на неустановившихся режимах (КВД), ХХХ нефтяного месторождения
(ХМАО).
3. Применение метода анализа добычи для определения
фильтрационных и энергетических параметров нефтяных пластов при их
совместной эксплуатации и прогноза динамики добычи для каждого из
продуктивных пластов.
4. Сравнения результатов интерпретации КВД и АД, оценка
корректности результатов.
Научная новизна
1. Обоснован выбор оптимальных видов компоновок для одновременно-
раздельной эксплуатации, обеспечивающих максимальную информативность
гидродинамических исследований при разработке многопластовых нефтяных
месторождений.
2. Оценена возможность применения анализа добычи на скважинах с
оптимальной компоновкой для ОРЭ для определения параметров системы
пласт-скважина и прогноза динамики добычи по каждому пласту.
Основные защищаемые положения
1. Обоснование применения однопакерной однонасосной компоновки
для ОРЭ для повышения информативности мониторинга индивидуальных
параметров нефтяных пластов в условиях Западной Сибири.
2. Экспериментальное обоснование возможности применения анализа
добычи в совокупности с гидродинамическими исследованиями на
неустановившихся режимах для получения параметров работы системы
скважина-пласт и прогноза динамики добычи.
Теоретическая и практическая значимость работы
1. Классификация систем ОРЭ на основе информативности ГДИС.
2. Выполнена оценка ФЕС продуктивных пластов многопластового
объекта в области дренирования, определены пластовые давления и выполнен
прогноз динамики добычи для исследуемой скважины.
3. Полученные по анализу добычи данные позволят уточнить
особенности работы пласта в области исследуемой скважины, степень ее
взаимодействия с окружением, а также использовать результаты при выборе
оптимального режима работы.
Степень разработанности темы исследования
В развитие проведения и обработки результатов гидродинамических
исследований скважин значительный вклад вносят сотрудники научно-
исследовательских и проектных институтов компании ПАО «Роснефть»,
научно-технических центров ПАО «Газпром нефть».
Компания «СИАМ», осуществляющая подрядные работы по
проведению ГДИС, регулярно проводит конференции по проблемам отрасли, а
также публикует материалы по различным экспериментальным результатам,
полученным в рамках проводимых работ.
Среди зарубежных исследователей ярко выделяются работы
сотрудников компании KAPPA Engineering, внедривших метод анализа добычи
в пакет программ для интерпретации ГДИС – Оливье Узе, Дидье Витура, Оле
Фьяре.
Объект и предмет исследования
Объектом исследования являются добывающие скважины, оснащенные
установками для одновременно-раздельной эксплуатации пластов. Предметом
исследования являются данные по технологическим параметрам работы
скважины.
Обработка данных проведена в программном комплексе Saphir NL и
“Topaze” KAPPA-Workstation.
Доступ к рассматриваемой информации получен в рамках выполнения
подрядных работ в составе штата геологов компании ООО «Альтаир» (г.
Томск), которая производит полный комплекс работ, связанных с выполнением
гидродинамических исследований на территории России и Республики
Казахстан. Автор является непосредственным исполнителем приведенных в
данной работе исследований. Название месторождения, объекта разработки в
данной работе зашифровано, согласно требованию правообладателя.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН ПРИ
СОВМЕСТНОЙ РАЗРАБОТКЕ ПЛАСТОВ
В исследовательской работе были выявлены основные элементы
производственного процесса, формирующие опасные и вредные факторы. К
ним относится установка лубрикатора на фланец ФА и спуск глубинного
манометра в скважину. Дополнительным неблагоприятным фактором является
высокая влажность, которая является агрессивной средой для трубопроводов. В
ходе выполнения работы был проведен анализ методов определения
технического состояния промысловых трубопроводов. Один метод не может с
высокой точностью определить техническое состояние, и поэтому для
увеличения показателей точности экспертизы применяются несколько методов
в одном комплексе, специально разработанные программы и алгоритмы
работы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основной целью данной работы являлся выбор системы одновременно-
раздельной эксплуатации, обеспечивающей прямые оценки индивидуальных
параметров совместно вскрытых пластов по результатам ГДИС, и рассмотрение
методики определения индивидуальных фильтрационных и энергетических
параметров нефтяных пластов при их совместной эксплуатации на основе
данных гидродинамических исследований.
Применение технологий одновременно-раздельной эксплуатации
позволяет значительно оптимизировать затраты на добычу нефти.
Важно учесть то, что при разработке нефтяных месторождений с
применением технологий ОРЭ для обеспечения их эффективной работы
необходимо проводить регулярный мониторинг изменения фильтрационных
параметров пласта, отслеживать динамику пластового давления, что
обеспечивает контроль совместной разработки пластов. Основой этого
контроля являются гидродинамические исследования скважин (ГДИС), но
методы стандартных гидродинамических исследований позволяют определять
лишь интегральные параметры системы «скважина-пласт», поэтому становится
актуальной задача выбора оптимальных компоновок для ОРЭ,
совершенствования технологий проведения ГДИС и методов интерпретации
получаемых данных.
В процессе исследования в качестве наиболее оптимальной компоновки
для ОРЭ в условиях Западной Сибири выбрана однопакерная однонасосная
компоновка. По результатам интерпретации КВД и Анализа добычи был
подтвержден тот факт, что данная компоновка обеспечивает проведение
информативных гидродинамических исследований.
Результаты интерпретации КВД и АД представлены в таблице 23.
Таблица 23 – Сопоставление результатов интерпретации КВД и анализа
добычи
Пласт ЮВ1 Пласт ЮВ10
Скважина Рпл Полный Полный
Рпл (ВДП),
№3026 (ВДП), k, мД скин- k, мД скин-
атм
атм фактор фактор
Интерпретация
127,6 0,16 -3,78 162,3 0,88 -5,39
КВД
Анализ добычи 129,18 0,96 -3,01 163,35 0,75 -4,82
Сравнение результатов интерпретации КВД и анализа добычи
свидетельствует о том, что для определения параметров системы скважина-
пласт также достаточно достоверным является применение анализа добычи,
который рекомендуется использовать в совокупности с ГДИС на
неустановившихся режимах фильтрации.
Также для оценки корректности фильтрационных и энергетических
характеристик рассматриваемых пластов ЮВ1 и ЮВ10, полученных при
интерпретации ГДИС на скважине №3026, проведено сопоставление
параметров по скважинам ближайшего окружения. Параметры пластов ЮВ1 и
ЮВ10 можно назвать корректными и достоверными.
В работе проведен расчет экономической эффективности внедрения
однопакерной однонасосной компоновки для ОРЭ, который составил 3 634 760
руб.
Таким образом, по итогу проведенного исследования можно сделать
вывод о том, что применение методики анализа добычи в ПО KAPPA Topaze
подтверждает возможность своего внедрения в качестве дополнения к
исследованиям на неустановившихся режимах фильтрации. Также с
экономической точки зрения внедрение установок для одновременно-
раздельной эксплуатации на многопластовых объектах представляется
актуальным и перспективным.
Список публикаций
1. А.А. Марина. Особенности интерпретации гидродинамических
исследований скважин, оснащенных установками одновременно-раздельной
эксплуатации. Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIII
Международного научного симпозиума студентов и молодых ученых имени
академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр», посвященном
120-летию со дня рождения академика К.И. Сатпаева, 120-летию со дня
рождения профессора К. В. Радугина. 2019 г. (в печати).
2. А. Э. Волков, А. А. Марина ; науч. рук. И. В. Шарф // Проблемы
геологии и освоения недр : труды XXII Международного симпозиума имени
академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 155-летию
со дня рождения академика В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения
академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы, и
110-летию первого выпуска горных инженеров в Сибири, Томск, 2-7 апреля
2018 г. : в 2 т. — Томск : Изд-во ТПУ, 2018. — Т. 2. — [С. 739-740].
3. А. Э. Волков, А. А. Марина ; науч. рук. С. Н. Харламов // Проблемы
геологии и освоения недр : труды XXII Международного симпозиума имени
академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 155-летию
со дня рождения академика В.А. Обручева, 135-летию со дня рождения
академика М.А. Усова, основателей Сибирской горно-геологической школы, и
110-летию первого выпуска горных инженеров в Сибири, Томск, 2-7 апреля
2018 г. : в 2 т. — Томск : Изд-во ТПУ, 2018. — Т. 2. — [С. 661-662].
3. А.Э. Волков, А.А. Марина. Моделирование температурного поля
опоры трубопровода, покрытой жидкой теплоизоляцией, в условиях Крайнего
Севера. Проблемы геологии и освоения недр: труды XXIII Международного
научного симпозиума студентов и молодых ученых имени академика М.А.
Усова «Проблемы геологии и освоения недр», посвященном 120-летию со дня
рождения академика К.И. Сатпаева, 120-летию со дня рождения профессора К.
В. Радугина. 2019 г. (в печати).
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (285 отзывов)
5 (8 отзывов)
4.8 (30 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.7 (46 отзывов)
4.3 (248 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
4.9 (37 отзывов)
4.9 (826 отзывов)
