Методы контроля за разработкой нефтяных месторождений

1. Цели и задачи контроля за разработкой нефтяных месторождений

Сущность  контроля за разработкой

Контроль  за  разработкой направлен на  получение и правильную  интерпретацию

информации,  характеризующей  реально  протекающие  процессы  разработки  залежи  с

фильтрации различных  флюидов и сопровождающих их физико-химических процессов в

пласте и скважинах.

Фактический  процесс  разработки  конкретных  месторождений  и  залежей,  как

правило,  отличается  от  проектного.  Причиной  является  сложность и недостаточная

изученность  объекта  разработки,  схематизация  и  упрощение  геологического  строения

резервуара (залежи)  и  процесса  ее  разработки  при  составлении  проектов.  Однако,

целенаправленная,  уточняющая  информация,  получаемая  при  контроле  за  разработкой,

позволяет изменить или влиять на процесс разработки.

Под  контролем  за  разработкой  залежей  нефти  понимается  достаточно  полное  и,  в

основном,  соответствующее  действительности  описание  процессов,  происходящих  в

пределах  залежи,  основанное  на  обработке,  интерпретации,  анализе и обобщении

информации,  получаемой  в  результате  различного  рода  измерений  и  исследований  в

скважинах.

Контроль  за разработкой нефтяных месторождений осуществляется на протяжении

всего  периода  его  разработки  и  включает  решение  целого  ряда  вопросов,  решаемых  на

основании получаемой информации: планирование видоизменений и уточнений принятой

системы  разработки;  оптимизации  работы  скважин;  определение  степени  выработки

запасов  нефти;  энергетическое  состояние  залежей;  техническое  состояние  скважин  и

скважинного оборудования и т.д.

Целью  современного  контроля  и  анализа  разработки  нефтяных  залежей  является

достижение  максимальной  нефтедобычи  всех  пластов  объекта  разработки.  Только

объединение  и  совместный  анализ  всей  частичной  информации  по  каждой

индивидуальной  скважине  может  решить  эту  основную  задачу.  Однако,  непременным

условием  такого  анализа  является  создание  четкой  геологической  модели  строения

продуктивных  пластов  на  основе  детальной  корреляции  разрезов  скважин  и

использования  текущей  информации  о  работе  пластов,  их ФЕС,  давлении,  температуре,

характере насыщения и т.п.

Четкая  геологическая  модель  объекта  разработки (пласты,  залежи),  дополненная

достаточным  объемом  информации  как  о  пласте,  его  свойствах,  насыщающих  его 2. Цели и задачи контроля за разработкой нефтяных месторождений 9

флюидах, процессах происходящих внутри объекта разработки и т.д., позволит получить

достоверную объемную модель объекта разработки и решить основную задачу разработки

– максимальную нефтеотдачу. Из этого следует вывод – нельзя искусственно проводить

различие между  ГИС открытого и закрытого  ствола скважин.

Основные  цели и принципы контроля за разработкой

Основной  целью  контроля  за  разработкой  является  создание  близкой  к

действительности  модели  залежи  и  процесса  ее  разработки,  позволяющей  осуществить

рациональную  систему  разработки  данной  залежи.  Под  моделью  залежи  понимается

систематизированная информация, описывающая:

1)  геометрию   резервуара  залежи,  то  есть  пространственное   распределение   ФЕС,

закономерности  их  изменения,  взаимосвязи,  анизотропию,  погрешности

прогнозирования и т. д.

2)  распределение  в пространстве различных флюидальных  фаз (нефти, газа и воды), их

физико-химических свойств (плотности, вязкости, газонасыщенности, давления

насыщения,  коэффициента  светопоглощения  и других),  содержания

микроэлементов (Cо, Ni и др.)

3)  распределение   давления  в  пласте,  направления   и  скорости  перемещения   нефти  и

других  флюидов  на  разных  участках  залежи,  дебитов  скважин  и  пластов  по

нефти, газу и  воде в любой момент времени;

4)  положение   поверхностей  ВНК,  ГНК  и   ГВК,  контуров  нефтеносности,  фронта

закачиваемой  воды  и  динамической  переходной  зоны  в  реальном  масштабе

времени;

5)  закономерности  и количественные зависимости  между наблюдаемыми явлениями  и

фактами, позволяющие:

-  устанавливать  причинные связи;

-  восстанавливать  более полную (связную) картину  процесса разработки при

отсутствии некоторых сведений;

-  с той  или иной степенью достоверности  прогнозировать поведение залежи;

-  более   обосновано  планировать мероприятия,  направленные на  реализацию

рациональной  системы разработки.

Модель  залежи  представляется  в  виде  карт,  профилей,  таблиц,  графических

зависимостей, формул (уравнений), текстового описания на машинных носителях.

При  обработке  материала,  составлении  модели  залежи  и  процесса  ее  разработки

используются  современные  достижения  в  области  нефтепромысловой  геологии,  физики

нефтяного пласта, петрофизики, подземной гидродинамики, теории разработки нефтяных 2. Цели и задачи контроля за разработкой нефтяных месторождений 10

и  газовых  месторождений,  теории  управления  сложных  систем  с  обратной  связью

(кибернетики)  с  обязательным  привлечением  соответствующего  математического

аппарата и  электронно-вычислительной техники.

Составными частями  контроля разработкой также являются:

-  контроль за техническим состоянием скважины;

-  определение   в  скважине  интервалов  размещения  различных  компонентов,

находящихся  в  статическом  или  подвижном  состоянии (осадков,  воды,

нефти);

-  изучение  особенностей  динамики  подвижных   флюидов,  например,

продвижения  добываемой нефти  сквозь  столб  накопившейся  неподвижной

воды,  образования  эмульсии;  определение  глубины  начала  разгазирования

нефти, интервалов выпадения парафина, солей и т.д.

Задачи, решаемые при контроле за разработкой

В области уточнения  геометрии резервуара залежи:

-  уточнение   границ  распространения  коллекторов,  распределения  в

пространстве  эффективной  толщины,  проницаемости  и  интегрального

параметра –  гидропроводности, закономерностей изменения их по площади

и  по  вертикали;  выявление  мест  слияния  смежных  пластов;  выявление

изолированных  линз;  определение  закономерностей  и  случайной

составляющей  в  распределении  границ  и  свойств  коллекторов;  уточнение

параметров, характеризующих  степень неоднородности резервуара залежи;

-  уточнение  работающих (отдающих и поглощающих)  интервалов, профилей

притока  и  приемистости;  определение  закономерностей  и  случайной

составляющей  профилей притока и приемистости, погрешностей измерения

дебитомерами  и расходомерами;  определение взаимосвязей  промыслово-

геофизических  характеристик  продуктивной  части  разреза  и  профилей

притока и приемистости;

-  определение   призабойной  закупорки в разных  скважинах и ее  динамики;

изучение факторов, определяющих величину призабойной закупорки пласта

и характер ее изменения  во времени;

-  изучение  взаимосвязей  показаний  различных   промыслово-геофизических

методов  и  коллекторских  характеристик разреза по  керну,  данным

расходометрии и дебитометрии, других гидродинамических исследований;

-  изучение  гидродинамической связи нефтяной  залежи с законтурной частью;

-   уточнение  коллекторских характеристик пласта вблизи поверхности ВНК. 2. Цели и задачи контроля за разработкой нефтяных месторождений 11

В  области  изучения  насыщенности  коллекторов  различными  флюидами  и

распределения в пространстве их физико-химических свойств:

-  определение   и  уточнение  распределения   нефтеводогазонасыщенности  по

данным  промыслово-геофизических  исследований,  анализа  отобранного

керна;

-  анализ  глубинных  и  поверхностных   проб  нефти,  газа  и  воды;  построение

карт  изменения  по  площади  залежи  физико-химических  свойств  нефти,  в

частности,  коэффициента  светопоглощения,  содержания микроэлементов и

др; периодическое повторение этих операций для построения новых карт;

-  изучение  фильтрационных  характеристик   нефтяной  части  пласта  вблизи

поверхности ВНК, выявление зон закупорки окисленной нефтью.

В области изучения динамики механических перемещений  жидкости в пласте:

-  определение   распределения  начального  и   периодически  динамического

пластового  давления,  а  также  забойных  давлений  в  каждой  работающей

скважине;

-   определение   направления  и  скорости  перемещения  нефти  в   пласте  на

различных участках залежи;

-  определение   дебита  каждого  пласта  в   каждой  скважине  по  нефти,  газу  и

воде;

-  выявление  застойных зон залежи и зон  с низкой скоростью перемещения;

-  контроль за продвижением поверхности ВНК и ГНК;

-  контроль за продвижением фронта закачиваемой воды;

-  выявление  интервалов обводнения;

-  оценка начальной, текущей и остаточной нефтенасыщенности;

-  прослеживание  температурного фронта при движении  закачиваемых вод.

В области контроля за техническим состоянием скважин:

-  определение   толщины  стенки  обсадной  колонны,  местоположения  муфт,

центрирующих  фонарей и специальных пакеров;

-  определение  нарушений в колонне и НКТ,  мест негерметичности;

-  определение  эксцентричности колонны;

-  определение   наличия  цементного  камня,  его  плотности,  полноты   и

равномерности заполнения цементом затрубного пространства;

-  выявление  затрубной циркуляции;

-  локализация  интервалов перфорации.

В области изучения физических условий динамики флюидов  в стволе скважины: 2. Цели и задачи контроля за разработкой нефтяных месторождений 12