Влияние анизотропии проницаемости на гидродинамическое моделирование и оптимизацию разработки северного блока Крапивинского нефтяного месторождения

В связи с возникновением вопроса эффективной доразработки текущих
залежей и залежей, характеризуемых как трудноизвлекаемые, многие авторы [1]
стали подчеркивать, что весьма важной задачей в ближайшее время станет
понимание поведения резервуара в новых сложных геологических условиях.
Ввиду этого, большое значение стало уделяться вопросу неоднородности горных
пород, которая, в свою очередь, вызывает изменение фильтрационных свойств.
Взаимосвязь этих двух факторов приводит к термину анизотропии
проницаемости.
Особенно остро, проблема явления анизотропии проницаемости проявляет
себя при использовании заводнения как основного метода разработки и при
применении направленного гидроразрыва пласта (ГРП), как эффективного
метода интенсификации притока. Стоит отметить, что на текущий момент
данные методы являются основными видами воздействия на пласты в России.
Влияние анизотропии в случае первого выражается в движении закачиваемой
воды по избирательным направлениям высокопроницаемых пластов от
нагнетательных к добывающим скважинам, что особенно проявляется на
поздних стадиях разработки и приводит к низкому коэффициенту охвата залежей
[2]. В случае с ГРП, влияние анизотропии сказывается на соотношении
радиального и тангенциального полей напряжений в пластах и приводит к
образованию трещин в определенном направлении. Таким образом, важность
анизотропии проницаемости состоит в том, что она может сильно влиять на
размещение нагнетательных и добывающих скважин, а также иметь
значительное влияние на протекание гидродинамических процессов в
разрабатываемых пластах при последующих стадиях разработки.
В рамках данной работы, рассматриваются и используются данные
изучения анизотропии двух организаций: Центра подготовки и переподготовки
специалистов нефтегазового дела Томского политехнического университета
(ЦППС НД ТПУ) и Открытого Акционерного Общество (ОАО) «Томскнефть»,
г. Стрежевой. В дальнейшем в работе, они именуются как «Заказчик».
На основании полученных данных и степени изученности проблемы было
принято, что целью данной работы является изучение влияния анизотропии
проницаемости на гидродинамическое моделирование и оптимизацию
разработки северного блока нефтяного месторождения D.
Заказчиком установлены следующие задачи:
а) Изучить основные методы определения анизотропии и провести
сравнение;
б) Выполнить построение геолого-гидродинамической модели
месторождения;
в) Сравнить результаты расчётов изотропной и анизотропной моделей с
фактическими данными;
г) Оценить влияние анизотропии на разработку.
Основные положения, которые вынесены на защиту:
1) Оптимальными методами изучения анизотропии являются
специализированный лабораторный анализ керна, трассерные
исследования и специализированный метод постинтерпретационной
обработки каротажных данных [10];
2) Учёт анизотропии проницаемости в гидродинамической модели
позволяет оптимизировать процесс разработки месторождения.
Особенностью работы является построение геологической и
гидродинамической моделей с использованием современного программного
обеспечения (ПО) и стремление достижения максимальной оценки влияния
анизотропии на разработку в рамках доступных данных. С такой позиции,
научная новизна работы заключается в выявлении параметров, имеющих
наибольшее влияние на анизотропию проницаемости и подбор оптимальных
мероприятий для дальнейшей эксплуатации. Практическая значимость
результатов работы заключается в способе оценки влияния анизотропии на
разработку месторождения и формулировке предложений по возможному
улучшению существующей системы эксплуатации с целью достижения
максимального извлечения запасов углеводородов (УВ). В дальнейшем, результаты работы и опробованные в ней методы могут быть использованы для
оценки анизотропии проницаемости на месторождениях, имеющих сходные
геологические характеристики.
Личным вкладом автора работы можно считать самостоятельное
выполнение всех этапов работы на основе экспериментальных данных,
внедрение в гидродинамическую модель анизотропии проницаемости и анализ
её влияния. Материалы исследования опробованы в виде доклада на XXII
Международном научном симпозиуме студентов и молодых ученых имени
академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр».