Диссертация (Совершенствование технологии извлечения нефти из карбонатных коллекторов на основе разномасштабных исследований)

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)ИМЕНИ И.М. ГУБКИНАНа правах рукописиХАБИРОВА ЛУИЗА КАМИЛЕВНАСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ ИЗ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВНА ОСНОВЕ РАЗНОМАСШТАБНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙСпециальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяныхи газовых месторожденийДИССЕРТАЦИЯна соискание учёной степени кандидата технических наукНаучный руководитель:кандидат технических наукБравичева Татьяна БорисовнаМосква − 20182ОГЛАВЛЕНИЕОГЛАВЛЕНИЕ ................................................................................................................

2ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 51.ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСАТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КАРБОНАТНЫХКОЛЛЕКТОРОВ С ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТЬЮ ...................................................

131.1Структура запасов и доля карбонатных коллекторов на месторожденияхРеспублики Татарстан................................................................................................... 131.2Особенности строения карбонатных коллекторов башкирского яруса наместорождениях Республики Татарстан и свойства насыщающих флюидов ........ 171.3Сложности и пути совершенствования технологии разработкикарбонатных коллекторов башкирского яруса Республики Татарстан ................... 231.4Выбор объекта исследования, параметров и свойств системы дляфизического и гидродинамического моделирования ................................................

311.4.1Геолого-физическая характеристика объекта исследования ...................... 311.4.2Основные причины низкой эффективности разработки башкирского ярусаАканского месторождения ........................................................................................... 331.4.3Анализ эффективности системы поддержания пластового давления ....... 381.5Выводы главе 1 ................................................................................................

402.ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ И СВОЙСТВ СИСТЕМЫНА МЕХАНИЗМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ ПРИ ФИЗИЧЕСКОМ ИГИДРОДИНАМИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ................................................... 422.1Исследование изменения смачиваемости и влияния на эффективностьразработки исследуемых коллекторов при физическом и гидродинамическоммоделировании .............................................................................................................. 422.1.1Физическое моделирование на основе кернового материала .....................

422.1.2Результаты численных исследований с учетом особенностейсмачиваемости ............................................................................................................... 4832.2Исследование влияния изменения эффективного давления нафильтрационно-емкостные свойства при физическом и гидродинамическоммоделировании ..............................................................................................................

532.3Исследование расположения зон разуплотнений при физическоммоделировании и промысловых исследованиях ........................................................ 552.3.1Уточнение и подтверждение представления о распространении зонразуплотнений с использованием 3D сейсмических исследований ........................ 552.3.2Сопоставление результатов интерпретации кривых восстановлениядавления по скважинам, расположенным на территории исследования ................ 573D сейсмикой с результатами атрибутного анализа ................................................. 572.3.3Подтверждение расположения зон разуплотнения бурениемгоризонтальных скважин с отбором керна ................................................................. 592.4Выводы к главе 2 .............................................................................................

643.РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ РАЗРАБОТАННОГО СПОСОБАПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ НАОСНОВЕ РАЗНОМАСШТАБНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .......................................... 663.1Разработка способа повышения достоверности гидродинамическихрасчетов показателей разработки исследуемых карбонатных коллекторов ........... 663.2Оценка влияния анизотропии зон разуплотнений при размещениискважин в карбонатных коллекторах ..........................................................................

713.3Результаты использования рекомендаций по совершенствованиютехнологии расстановки проектных скважин относительно зон разуплотнений прифактическом бурении ................................................................................................... 753.4Выводы к главе 3 ............................................................................................. 784.СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАВОДНЕНИЯКАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ С УЧЕТОМ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗОНРАЗУПЛОТНЕНИЙ ...................................................................................................... 804.1Промысловые исследования анизотропии проницаемости коллектора .... 804.2Совершенствование технологии заводнения карбонатных коллекторов сучетом расположения зон разуплотнений ..................................................................

8344.2.1Оценка влияния зон распространения трещинности на показатели работыскважин при организации закачки для условий башкирского объекта Аканскогонефтяного месторождения на основе геолого-гидродинамической модели .......... 844.2.2Оценка влияния интервалов перфорации на технологические показателидля выбранного варианта ............................................................................................. 934.3Обоснование предлагаемой технологии заводнения на участке геолого-гидродинамической модели башкирского яруса Аканского месторождения ........ 954.4Выводы к главе 4 ........................................................................................... 100ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 101СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .........................................................................................

103СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 1055ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияКрупные нефтяные месторождения Республики Татарстан (РТ) находятся напоздней стадии разработки, и вопрос о поддержании текущих уровней добычинефти становится все острее и решается в том числе вовлечением в разработкутрудноизвлекаемых запасов карбонатных отложений. Доля остаточных запасовнефти в карбонатных коллекторах неуклонно возрастает и на 2018 год составилаболее 40 % от балансовых. Основные запасы нефти по отложениям карбонатногокарбона сосредоточены в отложениях турнейского и башкирского ярусов, при этомтурнейский ярус достаточно активно вовлечен в разработку в отличие отбашкирского.До настоящего времени при решении задач управления разработкойместорождений с карбонатными коллекторами не в полной мере учитываютсясложные механизмы нефтеизвлечения, в первую очередь связанные с трещиннойсоставляющей коллектора.

Недостаточно полно изучены свойства коллекторовбашкирского яруса, существенно влияющие на эффективность разработки, такиекак изменение смачиваемости поверхности порового пространства продуктивныхпластов по глубине их залегания и расположение зон разуплотнений с неизвестнымхарактером развития трещин.В современных условиях цифровизации процессов разработки нефтяныхместорождений не уделяется должного внимания способам моделирования зонразуплотнений, анизотропии развитой системы трещин, не формализованы методысовершенствования применяемых гидродинамических моделей с их учетом.Результатом этого являются низкие темпы выработки запасов нефти изкарбонатных коллекторов, неэффективность системы заводнения и, как следствие,низкие коэффициенты нефтеизвлечения.Таким образом, актуальным является исследование, направленное насовершенствование технологий извлечения нефти из карбонатных коллекторовбашкирского яруса, основанное на изучении в разных масштабах (размерностях)6свойств продуктивной системы и формализации дополнительных методовусовершенствования гидродинамических моделей.Цель диссертационной работыСовершенствованиетехнологииизвлечениянефтиизкарбонатныхколлекторов башкирского яруса месторождений РТ на основе проведенияпромысловых исследований изменения геолого-физических свойств продуктивнойсистемы, а также физического и геолого-гидродинамического моделирования.Основные задачи исследований:1.

Анализ структуры остаточных запасов, особенностей и проблемнефтеизвлечения из карбонатных коллекторов башкирского яруса месторожденийРТ для определения возможных направлений повышения эффективностиразработки.2. Выявление особенностей изменения смачиваемости пород продуктивныхпластов башкирского яруса от кровли к подошве по глубине их залегания иисследование их влияния на эффективность разработки на основе физического игеолого-гидродинамического моделирования.3. Обоснование необходимости учёта расположения зон разуплотнений наоснове использования результатов интерпретации 3D сейсмических исследованийс целью совершенствования технологии разработки.4.

Разработкаспособаповышениядостоверностигидродинамическихрасчетов карбонатных коллекторов с учетом свойств трещинной среды ирезультатов 3D сейсмических исследований.5. Численное исследование влияния расположения скважин относительнозон разуплотнений на эффективность нефтеизвлечения для геологических условийбашкирского яруса с учётом результатов разномасштабных исследований.6. Оценка влияния выявленного расположения зон разуплотнений напоказатели разработки при промысловых исследованиях.7. Выработка рекомендаций по совершенствованию системы заводненияисследуемой залежи с учётом выявленных зависимостей.7Научная новизна:1.Доказано, что смачиваемость порового пространства карбонатногопродуктивного пласта башкирского яруса Аканского нефтяного месторождениялинейно изменяется от смешанного типа до преимущественно гидрофобного сувеличением глубины его залегания, при этом доля гидрофильной поверхности откровли к подошве пласта уменьшается с темпом от 0,08 % до 1,2 % на одинпогонный метр его толщины в диапазоне величин доли гидрофильной поверхностиот 52 % до 12%.2.Показано, что наличие открытых и закрытых трещин в выбранноминтервалескважины,пробуреннойввыявленной3Dсейсмическимиисследованиями зоне разуплотнения, определяют синхронные экстремумы гаммакаротажа (ГК), потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) и каротажасопротивлений (КС).