Создание геолого-промысловых фильтрационных моделей залежей углеводородов в неструктурных ловушках: На примере Романовского месторождения Западной Сибири

Актуальность проблемы.

Нефтегазодобывающая промышленность нашей страны в своем развитии прошла несколько периодов, существенно отличающихся друг от друга. Современный период также значительно отличается от всех предшествующих. Ему свойственно резкое ухудшение сырьевой базы нефтяной отрасли. Оно связано с увеличением доли запасов, приуроченных к залежам с неблагоприятными для разработки геолого-физическими условиями.

Так, многие крупные месторождения, дававшие основной объем нефти вошли в сложную завершающую стадию выработки оставшихся трудноизвлекаемых запасов.

В тоже время на многих вновь вводимых в разработку месторождениях оказались довольно неблагоприятные геолого-физические условия для выработки запасов традиционными методами. Причем дальнейшее восполнение сырьевой базы во многом связывается с открытием и освоением залежей, приуроченных к неструктурным ловушкам, опыт разработки которых пока недостаточен.

Успешное применение современных систем разработки, их совершенствования, а также внедрения новых технологий в обстановке всё усложняющихся геологических условиях залегания запасов нефти требует адекватного отражения этих условий в создаваемых геолого-промысловых фильтрационных моделях.

В полной мере это относится к сложнопостроенным залежам нефти в клиноформных образованиях.

Поскольку от степени соответствия создаваемой фильтрационной геолого-промысловой модели пласта реальной залежи при проектировании ее разработки, в конечном итоге зависит полнота извлечения нефти и экономичность процесса, качество моделирования приобретает всё большую актуальность, как в научном, так и в практическом плане.

Цель диссертационной работы.

Основной целью диссертационной работы является совершенствование методов комплексного геолого-промыслового моделирования сложнопостроенных залежей углеводородов, приуроченных к клиноформным отложениям для целей проектирования их разработки.

В том числе при комплексировании геолого-физической информации в создаваемых моделях необходимо обеспечение более полного отражения особенностей строения природных границ, оконтуривающих залежи в этих отложениях, а также характера изменения проводимости и насыщенности пласта по площади в направлении от ундоформы (шельфовой части клиноформы) до фондоформы (глубоководной части клиноформы), и учета этих особенностей при преобразовании геолого-промысловой фильтрационной модели в математическую гидродинамическую.

Достоверность полученных данных обеспечена комплексным использованием:

• сейсмических материалов, общим объемом 767 пог. м (47 профилей);

• литолого-петрографических и петрофизических исследований керна;

• опробования и испытания пластов (80 скважин);

• комплекса геофизических исследований в 116 скважинах Романовского месторождения.

Методы исследования.

В диссертационной работе применялся методический подход к комплексному использованию разнородной информации следующих направлений нефтяной науки:

1) сейсмические исследования, методики интерпретации данных 2Д и ЗД сейсмики;

2) исследование кернового материала;

3) интерпретация данных ТИС, использование современных алгоритмов и методик комплексной интерпретации данных ГИС с применением вычислительной техники, выявление петрофизических зависимостей;

4) методические приемы использования промысловой информации (данные ГИС-контроля, детальная информация по добыче и закачке, результаты гидродинамических исследований);

5) методические приемы литологического расчленения разреза, детальная корреляция скважинных разрезов;

6) создание трехмерной цифровой геологической модели на базе современных математических и аналитических программ;

7) методы адаптации геологической основы для гидродинамического моделирования, методика построения фильтрационной модели;

8) использование современных программных средств для моделирования геологических процессов и процессов разработки.

Методический подход к комплексному использованию разнородной информации основывается на выявлении общих закономерностей, которые обеспечивают наиболее полную сходимость их результатов. Научная новизна.

В диссертационной работе автором предложен и показан методический подход создания фильтрационных геолого-промысловых моделей сложнопостроенных залежей в клиноформных образованиях регрессивного типа, применительно к их преобразованию в математические геолого-гидродинамические на стадии проектирования их разработки.

Усовершенствован поэтапный алгоритм построения и перехода от фильтрационной геолого-промысловой модели к математической гидродинамической модели с максимальным учетом специфики строения клиноформных залежей рассматриваемого типа. Основные защищаемые научные результаты.

1. Создание адекватных трехмерных фильтрационных геолого-промысловых моделей, учитывающих специфику строения регрессивных клиноформ, на основе комплексного изучения аналогичной залежи Романовского месторождения Западной Сибири.

2. Методический подход к переводу геолого-физической информации в математическую форму с максимальным учетом различных природных факторов, определяющих строение клиноформной залежи нефти.

3. Повышение достоверности геолого-гидродинамической модели залежи в клиноформных отложениях для целей проектирования ее разработки.

Практическая значимость.

Усовершенствованный автором методический подход комплексного геолого-промыслового моделирования позволит существенно повысить качество и точность построения геолого-промысловых и математических моделей сложнопостроенных залежей, приуроченных к клиноформным отложениям Западной Сибири. Использование предлагаемого алгоритма перехода от фильтрационной геолого-промысловой модели к математической прогнозной для целей проектирования разработки, позволит максимально учитывать природные составляющие геолого-промысловой модели залежи и повысить качество расчета технологических показателей разработки и прогноза коэффициента извлечения нефти.

Построенные автором фильтрационные геолого-промысловые модели залежей нефти Романовского месторождения переданы на предприятие для дальнейшего использования при проектировании их разработки.

Публикации и апробация работы.

Основные положения диссертационной работы опубликованы автором в трех статьях и тезисах научной конференции «Молодежная науканефтегазовому комплексу» (март, 2004г).

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 180 страницах, включая 70 рисунков и 7 таблиц. Библиографический список включает 50 опубликованных и фондовых работ.

Основные выводы и результаты работы.

1. На основании обобщения литературных и фондовых материалов, касающихся исследований клиноформных залежей, установлено, что залежь.

О 1 нефти пласта БСю Романовского месторождения относится к специфическим клиноформным образованиям регрессивного типа. Это подтверждается сейсмическими данными и палеотектоническим анализом изучаемой площади.

2. На основе комплекса сейсмических и геолого-промысловых данных проведено построение фильтрационной геолого-промысловой модели залежи.

У 1 пласта БСю • При этом в основу была положена теория формирования клиноформных отложений регрессивного типа, полученных предшествующими исследователями. Для этих специфических геолого-физических условий был разработан методический подход к созданию геолого-промысловых моделей с комплексным использованием всей имеющейся информации.

3. Отличительной особенностью строения клиноформных отложений является строго ориентированная веерообразность залегания слоев пород, слагающих объем клиноформного тела.

Л 1.

Характерными чертами строения нефтяной залежи пласта БСю Романовского месторождения являются: а) Форма залежи определяется тремя типами геологических границ (граница полного выклинивания коллекторов, границы их фациального замещения, и гидродинамические экраны, фиксируемые при интерпретации сейсмических данных). б) Высокая макронеоднородность пласта, выраженная в существенной изменчивости расчлененности пород на отдельные прослои с разной степенью их прерывистости. в) Менее высокая микронеоднородность пласта, выраженная изменением фильтрационно-емкостных свойств в объеме пород-коллекторов в основном по разрезу. 4. Автором произведено преобразование геолого-промысловой модели в трехмерную геолого-гидродинамическую. Оно осуществляется в определенной последовательности:

Вначале происходит перевод исходной геолого-промысловой информации в математическую форму, касательно полного объема клиноформного образования, оконтуренного геологическими границами разного генезиса, которое в соответствии с его формой дифференцируется на конусообразные элементарные слои переменной толщины, с разбиением на ячейки.

Затем отстраиваются формы геологического тела, сложенного породойколлектором и нефтенасыщенной породой, с учетом дифференциации, принятой для полного объема клиноформы.

На завершающей стадии моделирования залежи нефти каждой ячейке присваивается значение параметров пористости, проницаемости и нефтенасыщенности.

В итоге создана трехмерная геолого-гидродинамическая модель, используемая при обосновании выбора системы разработки залежи, расчете технических показателей и определения КИН для данных геолого-физических условий.