Совершенствование разработки трудноизвлекаемых запасов на основе комплексного анализа информации (стр. 1 из 4)

На правах рукописи

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Совершенствование разработки трудноизвлекаемых запасов на основе комплексного анализа информации о сдВиговых дислокациях юрских залежей

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АФОНИН ДЕНИС ГЕННАДЬЕВИЧ

Тюмень – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ГОУ ВПО "ТюмГНГУ") Федерального агентства по образованию

Научный руководитель – доктор технических наук

Гогоненков Георгий Николаевич

Официальные оппоненты: - доктор геолого-минералогических наук, доцент Попов Иван Павлович;

- кандидат технических наук Соколов Сергей Викторович

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие "Западно-Сибирский научно – исследовательский институт геологии и геофизики" (ФГУП "ЗапСибНИИГГ")

Защита состоится 12 ноября 2009 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.01 при ТюмГНГУ по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. 50 лет Октября, 38., ауд. 225

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72 а, каб. 32.

Автореферат разослан 12 октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор Г.П. Зозуля

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В результате интерпретации данных сейсморазведки 3D перспективных зон северной части Западно-Сибирской низменности выявлен особый тип тектонических дислокаций, представляющий собой протяженные системы множества относительно коротких кулисообразных нарушений с вертикальными амплитудами до 100 м. Их генетической основой являются зарождающиеся (малоамплитудные) горизонтальные сдвиги в породах фундамента. Одним из критериев отнесения запасов углеводородного сырья к трудноизвлекамым (ТИЗ) является раздробленность месторождения тектоническими нарушениями, с одной стороны, создающими барьеры проницаемости, с другой, – образующими зону трещиноватости вблизи разломов. Большая часть таких запасов сосредоточена в верхнеюрских отложениях (пласты Ю₁) Пур-Тазовской нефтегазоносной области. Наиболее крупные месторождения – Харампурское нефтеконденсатное и Фестивальное нефтегазовое находятся в длительной разработке, которая ведется с малой эффективностью. Не достигаются утвержденные запасы коэффициента извлечения нефти (КИН), при обводненности 60 % на первом месторождении КИН = 0,15, а на втором при обводненности 41 % КИН = 0,1. Поэтому актуальность поиска технологий разработки залежей со сложным геологическим строением, позволяющих повысить нефтеизвлечение, не вызывает сомнения.

Российскими учеными (С.Н. Беспалова, О.В. Бакуев, B.C. Вышемирский, Г.Н. Гогоненков, С.В. Дворов, М.Ю. Зубков, А.Э. Конторович, А.И. Тимурзиев, А.А. Трофимук и др.) описано влияние тектонических нарушений залежей на текущую разработку. Однако не определены особенности подходов к проектированию разработки подобных месторождений, осложненных сдвиговой тектоникой, что в результате влияет на конечную нефтеотдачу. Сложная морфология, интенсивная дизъюнктивная нарушенность и блоковое строение требуют для эффективной эксплуатации таких объектов научно обоснованной и надежной геологической модели разломов, формирующих структуры горизонтального сдвига для применения современных моделей фильтрационных потоков.

Таким образом, вопрос учета дизъюнктивных деформаций (сдвиговой тектоники) при проектировании разработки становится актуальным, а его решение в значительной степени способствует повышению нефтеотдачи пластов.

Цель работы

Повышение нефтеотдачи на основе комплексного анализа геолого-промысловой информации о дизъюнктивных деформациях (сдвиговой тектонике) и создание научно обоснованной гидродинамической модели залежей нефти для юрских отложений на примере Харампурского месторождения.

Основные задачи исследований

1. Анализ разработки юрских залежей, содержащих трудноизвлекаемые запасы углеводородов, Пур-Тазовской нефтегазоносной области Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (ЗСНГП).

2. Выделение перспективных зон продуктивности юрских залежей Харампурского месторождения, осложненного дизъюнктивными нарушениями, с целью повышения эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов нефти.

3. Исследование влияния сдвиговой тектоники на эффективность эксплуатации юрских залежей.

4. Изучение с использованием математического моделирования влияния системы поддержания пластового давления на работу добывающих скважин с учетом непроницаемых экранов, обусловленных блоковым строением продуктивного горизонта.

5. Реализация результатов исследований в проектных документах на разработку Харампурского месторождения и месторождений-аналогов.

Научная новизна выполненной работы

1. Впервые для залежей нефти юрских отложений выявлена зависимость влияния расстояния от тектонических разломов сдвигового типа до забоя эксплуатационных скважин на эффективность их работы, позволяющая прогнозировать объем безводной добычи и формировать рациональный вариант разработки на месторождениях-аналогах.

2. На основе комплексного анализа информации о сдвиговых дислокациях юрских залежей разработана методика адаптации системы разработки, обеспечивающая вовлечение большего объема остаточных запасов, чем при эксплуатации стандартной системой.

3. Научно обосновано и экспериментально подтверждено, что при эксплуатации залежей, структура которых обусловлена непроницаемыми экранами, наиболее эффективным является размещение нагнетательных скважин вдоль линии непроницаемых экранов, что гарантирует поддержание оптимального их энергетического состояния.

Практическая ценность и реализация

1. Обоснована оптимальная система разработки юрских отложений Харампурского месторождения - обращенная пятиточечная система размещения с избирательным (адаптивным) размещением элементов, учитывающих разломно-блоковое строение залежи, что позволяет увеличить эффективность выработки на 8,5%.

2. Результаты диссертационной работы использованы в проектных технологических документах "Дополнение к технологической схеме разработки Харампурского месторождения" и "Дополнение к технологической схеме разработки Фестивального месторождения", утвержденных Центральной комиссией по разработке (ЦКР). Полученные расчетные КИН превышают ранее принятые значения на 2,3 % по Харампурскому и на 0,25 % по Фестивальному месторождениям. Дополнительная добыча нефти за счет адаптированных систем разработки, а также запланированных геолого-технологических мероприятий по Харампурскому месторождению составит 11254,6 тыс. т. (7,01 %), по Фестивальному - 3952,6 тыс. т. (8,9 %).

Апробация результатов исследований

Основные положения диссертационной работы докладывались на: Международной научной конференции "Проблемы развития нефтяной промышленности Западной Сибири" (Тюмень, 2004 г.), VI Международном технологическом симпозиуме "Новые ресурсосберегающие технологии недропользования и повышения нефтегазоотдачи" (Москва, 2007 г.), рабочем заседании департамента разработки нефтяных и газовых месторождений в ОАО "ЦГЭ", на заседаниях ЦКР Роснедра, на семинарах и заседаниях кафедры "Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений" ТюмГНГУ, научно – технического совета ТюмГНГУ (2009 г.).

Публикации

Результаты выполненных исследований отражены в 8 печатных работах, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 73 рисунка. Состоит из введения, 4 разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников, включающего 102 наименования.

Содержание работы

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи.

В первом разделе анализируется опыт разработки и проектные решения по 11 месторождениям Пур-Тазовской нефтегазоносной области, содержащим юрские отложения. Вопросам изучения образования и развития дизъюнктивных нарушений посвящены работы ведущих отечественных и зарубежных ученых и исследователей, таких как: Ю.Е. Батурин, Е.Б. Бачурин, Н.С. Богданов, B.C. Вышемирский, Г.Н. Гогоненков, С.И. Грачев, С.Б. Денисов, А.С. Кашик, А.Э. Конторович, А.С. Лаврик, Р.Р. Лукманов, Р.И. Медведский, И.П. Попов, А.П. Телков, А.И. Тимурзиев, А.А. Трофимук, В.С. Черняк, С.С. Эльманович, Artur G. Sylvestr, Yaroszewski Wojciech и др. Несмотря на то, что технологические документы разрабатывались различными проектными институтами, основные проектные данные совпадают: плотность сетки скважин колеблется от 20 до 49 га/скв (в среднем 32 га/скв), расстояние между скважинами от 500 до 1000 м (в среднем 600 м), системы размещения скважин преимущественно активные площадные пяти- или семиточечные, также присутствуют рядные с применением горизонтальных скважин.

Из анализа состояния разработки Харампурского месторождения определено, что основная проблема эксплуатации - это преждевременное обводнение скважин. В результате обводнения добывающих скважин (более 40%) происходит их выбытие из системы разработки. В результате, упорядоченная проектная система превращается в бессистемную (выборочную, неупорядоченную). Появляются зоны остаточной нефти (целики), не охваченные разработкой, или трудноизвлекаемые запасы. На Харампурском месторождении трехрядная система с соотношением добывающих и нагнетательных скважин 3:1, не учитывающая разломы и энергетическое состояние отдельных блоков, вызвала резкое понижение пластового давления, что в совокупности с низкой проницаемостью приводит к потере запасов.