Контроль и регулирование разработки залежей
.pdfELMİ ƏSƏRLƏR • PROCEEDINGS • НАУЧНЫЕ ТРУДЫ |
2014 №2 |
|
|
тров на нефтеотдачу [4].
Несмотря на очевидные преимущества такие как: апробированность и геологическую интерпре- тируемость результатов корреляционно-регресси- онного анализа, для получения достоверных моде- лей должны быть соблюдены основные условия - все параметры участвующие в модели должны бытьслучайнымиинезависимыми.Однако,извест- но, что в области промысловой геологии между геолого-промысловыми параметрами имеет место определённая коррелируемость. Для удовлетворе- ния поставленных требований и устранения, свя- занных с этим недостатков обоснована постановка комплексирования факторного и корреляционнорегрессионного анализов [5].
Модель нефтеотдачи с применением фактор- ного анализа имеет вид:
– для смешанного режима
Y = 0.45 – 0.7f 1 – 0.14f 2 – 0.34f 3
где f1 – I фактор имеет вес 29.4%, f 2 – II фактор – 18.3%,
f 3 – III фактор – 12.8%,
множественный коэффициент корреляции составляет r = 0.79, то есть три первых фактора охватывают около 60% всего признакового про - странства:
– для режима растворенного газа
Y = 0.19 – 0.69f 1 – 0.68f 2 – 0.01f 3
где f1 – I фактор весом 31.5%, f 2 – II фактор 20.5%,
f 3 – III фактор 10%,
множественный коэффициент корреляции составляет r = 0.82, то есть три первых фактора охватывают чуть более 60% всего признакового пространства.
Важно отметить, что алгоритм факторного анализа предусматривает выявление структуры каждого фактора в отдельности. В качестве при- мера рассмотрим табличные структуры нагрузок I-х факторов, как наиболее весомых, тем самым отражающих наибольшую часть геолого-про- мысловых параметров для залежей, разрабаты- ваемых на смешанном режиме и режиме раство - ренного газа (таблица).
Для выявления структуры столь сложной вза- имосвязи нами были разработаны алгоритм и программа, на основе которой построены схемы «ветвящихся связей» I-х факторов (рис.1) [6].
Анализ построенной структуры факторов для смешанного режима, выявил, что на коэффици- ент нефтеотдачи в различных факторах непо - средственное значимое влияние оказывают сле- дующие параметры: пористость пород коллек- торов (влияние положительное), расчлененность пород коллекторов (влияние отрицательное), обводненность добываемой продукции (влия - ние положительное) и вязкость нефти (влияние отрицательное).
Непосредственно на нефтеотдачу залежей, разрабатываемых на режиме растворенного газа, влияют значительно большее число геологопромысловых параметров. За основные из них можно принять: давление насыщения (влияние отрицательное), эффективная толщина (влия - ние положительное), плотность сетки скважин (влияние отрицательное), вязкость нефти (вли- яние отрицательное), депрессия на пласт (вли- яние положительное), газовый фактор (влияние положительное), пористость пород коллекторов (влияние положительное), обводненность добы- ваемой продукции (влияние отрицательное).
Сопоставительной анализ и интерпретация результатов проведенных выше работ по моде- лированию коэффициентов нефтеотдачи зале-
|
|
Таблица |
|
Структура нагрузок геолого-промысловых параметров залежей, |
|||
разрабатываемых на смешанном режиме и режиме растворенного газа |
|||
|
|
|
|
Геолого-технологические признаки |
Фактор 1 |
Фактор 1 |
|
(Смешанный) |
(Растворенный газ) |
||
|
|||
|
|
|
|
Эффективная толщина |
-0.78843 |
0.705230 |
|
Пористость коллекторов |
0.695506 |
0.705540 |
|
Проницаемость коллекторов |
0.0194 |
0.383199 |
|
Расчленённость |
-0.68909 |
-0.263794 |
|
Вязкость нефти |
-0.79531 |
-0.673580 |
|
Плотность сетки скважин |
-0.239677 |
-0.683832 |
|
Темп отбора нефти в начальный период разработки |
0.43181 |
0.014193 |
|
Коэффициент безводной нефтеотдачи |
-0.01973 |
– |
|
Обводнённость продукции |
0.606514 |
-0.497540 |
|
Текущее пластовое давление |
0.14194 |
– |
|
Депрессия |
– |
-0.714374 |
|
Давление насыщения |
– |
-0.674720 |
|
Газовый фактор |
– |
0.592848 |
|
Факторный вес, % |
29.4 |
31.5 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts |
39 |
2014 №2 |
ELMİ ƏSƏRLƏR • PROCEEDINGS • НАУЧНЫЕ ТРУДЫ |
|
|
Условные обозначения: |
связей» I-х факторов залежей, разрабатываемых на различных природных режимах |
a) смешанный режим, b) режим растворенного газа |
|
Рис.1. Схема «ветвящихся |
|
|
|
|
40СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
ELMİ ƏSƏRLƏR • PROCEEDINGS • НАУЧНЫЕ ТРУДЫ |
2014 №2 |
|
|
жей, разрабатываемых на смешанном режиме и режиме растворенного газа, показал обоснован- ность проведения мероприятий по увеличения подвижности нефти в поровом пространстве пород коллекторов, в частности с помощью новых методов увеличения нефтеотдачи [7]. Выбор тех или иных третичных методов воздей- ствия на пласты сугубо индивидуален и зависит от большого комплекса геолого-промысловых показателей разработки нефтяных залежей.
Как показали выше приведенные исследова- ния, первоочередными методами воздействия на залежи, характеризующиеся пассивными запаса- ми [8] (высоковязкой нефтью), становятся терми- ческие методы воздействия на пласты.
Успешное внедрение тепловоздействия на пласты требует систематического контроля про - цессов разработки, позволяющий максимизиро- вать эффект от применения метода за счет его своевременного регулирования. Трудоемкость получения оперативных данных о текущем тер- мобарическом состоянии пласта может отрица- тельно сказаться на планах достижения проект- ных коэффициентов нефтеотдачи. На практике для контроля за тепловоздействием рекоменду- ется построение карт изменения температуры пласта (изотерм), что не всегда своевременно предоставляет информацию о направлении про - движения теплового фронта. Таким образом, обоснование новой более эффективной методи- ки контроля за процессами термовоздействия является актуальной задачей.
Методика основана на положениях о том, что если в пласт вводится теплоноситель в виде пара или горячей воды, либо осуществляется внутри- пластовое горение, это должно отразиться не только на повышении пластовой температуры, и тем самым на уменьшении вязкости и плотности пластовой нефти, но и приводить к изменению характера ионно-солевого состава пластовых вод. При этом следует принимать во внимание то, что скорость продвижения воды в пористой среде всегда будет опережать скорость теплопрово- дности пород и насыщающей его жидкости. Поэтому изменение химизма воды выступает
как информативный показатель, что позволяет выявлять зоны пласта, охваченные тепловоз- действием. При этом характер изменчивости ионно-солевого состава зависит от типа тепло - воздействия: если в пласт внедряется пар, соле- ность вод пласта неизбежно будет уменьшаться, так как нагнетаемая вода по сути своей представ- ляет собой дистиллированную воду. А при горе- нии пласта, наряду с уменьшением вязкости и плотности нефти, увеличивается и температура пластовой воды, что ускоряет их совместное про - движение к добывающим скважинам. При этом вымывающая способность разогретой пластовой воды все более растет и приводит к естествен- ному увеличению ее химической активности. Поэтому в добываемой воде, на фоне различного изменения солевого состава, как правило, повы- шается содержание ионов Na+K и Cl.
Рассмотрим реализацию предлагаемой мето- дики на конкретных объектах разработки.
Паровоздействие. Этот метод успешно при- менялся на залежах горизонта II КСв месторож- дения «Балаханы-Сабунчи-Раманы» (площадь Хорасаны). Объект представлен частым и одно- образным чередованием маломощных прослоев глинистых и песчаных пород толщиной 35 – 45 м. Среднее значение пористости – 25%, проницаемо- сти – 0.215 мкм2. Площадь, охваченная паровоздей- ствием, не осложнена разрывными нарушениями и имеет углы падения 18 - 25°. Нефть в пластовых условиях имеет плотность 0.920 - 0.935 г/см3, вяз- кость 75 - 110 мПа∙с. Объект разрабатывается с 1924 года, на момент начала воздействия теку- щий коэффициент нефтеотдачи составлял всего 0.19. Среднесуточные дебиты скважин изменя - лись в пределах 0.6 - 3.2 т нефти и 0.1 - 8.0 м 3 воды. Обводненность продукции составляла 55-65%, а пластовое давление на участке изменялось от 0.07 до 1.25 МПа. С целью улучшения подвижности нефтей в пористой среде с 1969 года на рассма- триваемой площади была начата закачка пара в скважине №1396 и далее в 1970 году в скважине №1128. Температура рабочего агента (пара) на устье составляла 200 - 220 °C, давление нагнета- ния равнялось 3.0 МПа (рис.2).
Условные обозначения:
Рис.2. Карта распространения тепла в результате паровоздействия на площади Хорасаны месторождения «Балаханы-Сабунчи-Раманы»
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts |
41 |
2014 №2 |
|
|
|
|
ELMİ ƏSƏRLƏR • PROCEEDINGS • НАУЧНЫЕ ТРУДЫ |
||||
Следует |
отметить, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||||
что |
при |
нагнетании |
|
|
|
|
|||
пара в пласте образу- |
|
|
|
|
|||||
ются |
три |
характерные |
|
|
|
|
|||
фазовые зоны |
– |
зона |
|
|
|
|
|||
вытеснения паром, зона |
|
|
|
|
|||||
горячего конденсата и |
|
|
|
|
|||||
зона, неохваченная воз- |
|
|
|
|
|||||
действием |
[9]. Каждые |
|
|
|
|
||||
из указанных зон испы- |
|
|
|
|
|||||
тывают взаимное |
вли- |
|
|
|
|
||||
яние. |
Компенсируя |
|
|
|
|
||||
друг друга, эти зоны |
|
|
|
|
|||||
дают |
представление о |
|
|
|
|
||||
характере |
и |
направле- |
|
|
|
|
|||
нии движения фронта |
|
|
|
|
|||||
тепла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В работе приведены |
|
|
|
|
|||||
результаты |
исследова- |
|
|
|
|
||||
ния влияния темпера- |
|
|
|
|
|||||
туры на физико-хими- |
|
|
|
|
|||||
ческие свойства нефтей |
|
|
|
|
|||||
и пластовых вод в реа- |
|
|
|
|
|||||
гирующих |
|
скважинах |
|
|
|
|
|||
(№№2220, |
2281, |
2547, |
|
|
|
|
|||
2238, 2227). Выявлено, |
|
|
|
|
|||||
что с ростом темпера- |
|
|
|
|
|||||
туры |
в реагирующих |
|
|
|
|
||||
скважинах наблюдалось |
|
|
|
|
|||||
закономерное уменьше- |
|
|
|
|
|||||
ние вязкости и плотно- |
|
|
|
|
|||||
сти добываемой нефти. |
|
|
|
|
|||||
При этом в тех скважи- |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
нах (№2236), где изме- |
|
|
|
|
|||||
нение пластовой |
тем- |
|
|
|
|
||||
пературы |
замечено не |
|
|
|
|
||||
было, также отмечалось |
|
|
|
|
|||||
некоторое |
|
улучшение |
|
|
|
|
|||
подвижности |
нефти. |
|
|
|
|
||||
Это дало возможность |
Рис.3. Карта распространения тепла в результате применения ВПГ |
|
|||||||
предположить,чтовли- |
на площади Хорасаны месторождения «Балаханы-Сабунчи-Раманы» |
|
|||||||
яние теплового потока |
|
|
|
|
распространяется более широко. Исследования |
воздействия. |
показали, что даже в тех скважинах, где изме- |
Внутрипластовое горение (ВПГ). Метод |
нения пластовой температуры не наблюдались, |
основан на способности углеводородов выде- |
тем не менее, пластовые воды претерпевали |
лять большое количество тепла при вступле- |
значительные изменения. Соленость этих вод |
нии с кислородом в окислительные реакции. |
уменьшалось от 2.5 - 3.1 до 0.5 - 2.8 °Be. |
Генерирование теплоты непосредственно в пла- |
Сопоставление физико-химических характе- |
сте является основным преимуществом и отли- |
ристик пластовой воды показало, что изменение |
чительной особенностью этого метода. Метод |
её свойств происходит вследствие опережающе- |
внутрипластового горения эффективен в терри- |
го проникновения парового конденсата (являю- |
генных коллекторах. Недостаток метода заклю- |
щегося по сути своей дистиллированной водой) |
чается в том, что более 25% нефти в пласте сго - |
по более проницаемым пропласткам. Причем |
рает в виде топлива, при этом эффект от метода |
такая картина наблюдалась даже в тех скважинах |
может увеличить конечный коэффициент нефте- |
(№1397, 1934), где другие геолого-технологиче- |
отдачи до 20% [10,11]. |
ские характеристики остались стабильными. |
Отметим, что под влиянием физического |
Исследования контроля за паровоздействием |
изменения теплового режима пласта в процессе |
показали, что прослеживание характера распре- |
горения, в анализах вод, отобранных из реагиру- |
деления гидрохимической обстановки залежей |
ющих скважин в тот же период, отмечается изме- |
в динамике позволяет выявлять направления |
нение их ионно-солевого состава. Этот эффект |
теплового потока в залежах, что может исполь- |
нами был выявлен на объектах месторождений |
зоваться как метод контроля применяемого типа |
«Балаханы-Сабунчи-Раманы» и «Пираллахи». |
42СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
ELMİ ƏSƏRLƏR • PROCEEDINGS • НАУЧНЫЕ ТРУДЫ |
|
|
|
|
|
|
2014 №2 |
||||||||||||||
|
0.018 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.12 |
|
|
0.016 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
0.014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO4 |
|
Эквивалент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0.012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.08 |
HCOCO33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.06 |
Ca |
|
0.008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0.006 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.04 |
Cl |
|
0.004 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.02 |
Na+K |
|
0.002 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
24/06/71 |
24/08/71 |
24/10/71 |
24/12/71 |
24/02/72 |
24/04/72 |
24/06/72 |
24/08/72 |
24/10/72 |
24/12/72 |
24/02/73 |
24/04/73 |
24/06/73 |
24/08/73 |
24/10/73 |
24/12/73 |
24/02/74 |
24/04/74 |
24/06/74 |
24/08/74 |
24/10/74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.4. Динамика изменения физико-химических показателей вод (скв.№3375) |
|
1. Горизонт ПКв месторождения «Балаханы- |
более 40 добывающих скважин (рис.3). |
Сабунчи-Раманы» (площадь Хорасаны), в отличие |
Воздействие проводилось вплоть до 1995 |
от других площадей месторождения, характери- |
года, за весь период было закачано в пласт |
зуется низкими коэффициентами нефтеотдачи |
более 600 тыс.м3 воды и более 200 млн.м 3 сжатого |
(<0.30), что связано в основном с высокими значе- |
воздуха. В результате воздействия было полу- |
ниями вязкости нефти (>50 мПа∙с). В этой связи |
чено около 230 тыс.т нефти дополнительно, что |
в 1973 году в этой залежи стали применять ВПГ. |
связано с увеличением её подвижности за счёт |
Краткие геолого-технологические характери- |
снижения вязкости и плотности. Метод воздей- |
стики объекта сводятся к следующему. |
ствия находился под систематическим наблю- |
Горизонт ПК (площадь Хорасаны) вступил в |
дением, в результате чего и осуществлялось его |
разработку в 1919 году. За весь период разра- |
регулирование. Отметим, что на фоне различно - |
ботки площадь была вскрыта многочисленны- |
го изменения тепла в реагирующих скважинах в |
ми скважинами, однако из-за низкодебитности |
большинстве из них наблюдалось существенное |
большинство из них в кратчайшие сроки было |
изменение физико-химических характеристик |
возвращено на вышележащий горизонт. Процесс |
вод скважин. В качестве примера показана дина- |
горения осуществлялся в скважинах №№3326, |
мика изменения ионно-солевого состава вод по |
3323, 12z, 3396, 2632. Под воздействием оказалось |
скважине №3375 (рис.4). |
Условные обозначения:
Рис.5. Карта распространения тепла в результате применения ВПГ на горизонте КС в месторождения «Пираллахи»
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts |
43 |