Повышение эффективности разработки карбонатных коллекторов нефти на основе комплексного применения физических и химических методов интенсификации процесса нефтеизвлечения: На примере НГДУ «Краснохолмскнефть» ОАО АНК «Башнефть»

Актуальность темы

исследований. С карбонатными коллекторами связано более 40% мировых запасов нефти и около 60% мировой добычи нефти. Нефтяные месторождения, приуроченные к карбонатным коллекторам, широко распространены в России, на Ближнем и среднем востоке, США, Канаде и в странах Латинской Америки. В последнее время на территории Урало-Поволжья наблюдается устойчивая тенденция к снижению добычи нефти, ухудшается структура извлекаемых запасов, что проявляется в увеличении объема трудно-извлекаемых углеводородов (ТРИЗ), возрастает удельный вес карбонатных коллекторов, основные запасы нефти, в которых приурочены к турнейским и каширо-верей-башкирским отложениям.

Исключительная неоднородность карбонатных коллекторов, связанная с широким развитием в них вторичных процессов приводит к необходимости изучать не только данные по керну, но и применять комплексный подход. Помимо изучения геологических и литолого-петрофизических особенностей пород и классификации трещинных коллекторов нужно исследовать влияние горных пород на фильтрацию в них жидкости, изменение геофизических параметров, трещиноватость отложений и ряд других факторов. Так как карбонатные коллектора характеризуются высокой степенью расчлененности и прерывистостью продуктивных пластов, наличием и широким развитием густой сети трещин и каверн самых разнообразных размеров и протяженности выбор оптимальной технологии весьма затруднен.

Коэффициент успешности проведения мероприятий по увеличению нефтеотдачи пласта составляет лишь 30−80% по различным объектам, а в половине скважин, затраты, связанные с проведением воздействия, не окупаются дополнительно добытой нефтью. Это связано со следующими причинами:

1) разработанные технологии проведения обработок не учитывают всех особенностей механизма воздействия на карбонатный коллектор;

2) низкий уровень геолого-технологического сопровождения технологий.

В настоящее время на большинстве объектов разработки АНК «Башнефть» ставится задача стабилизации добычи нефти. При наличии у компании месторождений нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам, разработка данного типа залежей становится весьма актуальной. Накоплен и значительный опыт, как отдельных промысловых экспериментов, так и промышленной разработки подобных объектов при различных режимах и в НГДУ «Краснохолмскнефть.

Цель работы: Повышение эффективности разработки запасов нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам месторождений НГДУ «Краснохолмскнефть» на основе комплексного применения физических и химических методов. Создание обоснованной системы, определяющей комплекс геолого-технологических критериев выбора технологий для освоения запасов углеводородного сырья, приуроченных к карбонатным коллекторам.

Задачи и методы исследования:

1. Провести структуризацию и дифференциацию залежей нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам НГДУ «Краснохолмскнефть» .

2. Выполнить множественную классификацию и идентификацию очагов воздействия с помощью статистических методов с включением в анализ гидродинамических параметров, полученных по данным нестационарных исследований скважин. Сравнить результаты классификации по группам и установить наиболее эффективные применяемые МУН по выделенным группам очагов воздействия.

3. Провести оценку изменения емкостно-фильтрационных свойств пласта в результате физико-химического воздействия на пласт по данным исследования скважин на нестационарных режимах работы.

4. Разработать методики обоснования и прогнозирования эффективности технологий увеличения нефтеотдачи пластов на месторождениях нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам.

5. На основе разработанных методик рекомендовать конкретные методы воздействия на карбонатные коллекторы провести опытно-промышленные работы и выполнить геолого-промысловый анализ их эффективности.

Научная новизна результатов, полученных в работе:

1. Впервые проведены сравнительная классификация очагов воздействия месторождений НГДУ «Краснохолмскнефть» методами ГК с включением в анализ данных гидродинамических исследований.

2. Проведен сравнительный геолого-промысловый анализ разработки выделенных групп очагов воздействия.

3. Определены геологические факторы, влияющие на эффективность использования в данном регионе физических и химических методов увеличения нефтеотдачи.

4. Определены геологические критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи и подбора оптимальной технологии для конкретной залежи нефти на основе гидродинамических исследований скважин и статистического анализа исходных геолого-промысловых данных.

Основные защищаемые положения:

1. Классификация объектов воздействия НГДУ «Краснохолмскнефть» статистическими методами с использованием данных гидродинамических исследований скважин и анализ эффективности технологий ПНП по выделенным группам объектов.

2. Методика выбора методов воздействия на продуктивные пласты, приуроченные к карбонатным коллекторам.

3. Новые технологии воздействия на карбонатные коллекторы с применением химических и физических методов интенсификации процесса нефтеизвлечения.

Практическая ценность и внедрение результатов работы:

Результаты проведенных исследований позволяют:

— существенно поднять уровень технико-экономической эффективности технологий доразработки нефтяных месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам;

— повысить степень использования недр, снизить обводненность добываемой продукции и энергозатраты на добычу углеводородного сырья;

— значительно повысить степень достоверности и надежности геолого-технологического обоснования и прогнозирования мероприятий по повышению эффективности разработки месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам в НГДУ «Краснохолмскнефть» ;

— данные проведенных исследований могут использоваться в качестве инженерных методик для выбора и прогнозирования технологической эффективности химических и физических методов воздействия на пласт в НГДУ, в которых ведется активная разработка карбонатных коллекторов.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано девять печатных работ и три патента.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

Список литературы

включает 65 наименований. Текст на 166 страницах, содержит 10 рисунков и 33 таблицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Уточнены наиболее характерные особенности геологического строения и разработки карбонатных коллекторов месторождений НГДУ «Краснохолмскнефть» АНК «Башнефть», оказывающие существенное влияние на эффективность процесса нефтеизвлечения: высокая анизотропия фильтрационно-емкостных свойств, наличие коллекторов с двойной пористостью, повышенные вязкости пластовых нефтей, низкая продуктивность скважин, невысокие значения (по сравнению с терригенными коллекторами) коэффициентов извлечения нефти, обусловленные несоответствием применяемых традиционных систем воздействия на пласт и призабойную зону скважин геолого-физическим условиям сложнопостроенных пластовых систем.

2. На основе проведенной структуризации запасов месторождений НГДУ «Краснохолмскнефть» установлено, что основная часть геологических и извлекаемых запасов (более 95%) сосредоточена в продуктивных отложениях каменноугольной системы, а основные перспективы извлечения нефти из карбонатных коллекторов связаны с верей-башкирскими и каширо-подольскими отложениями, на долю которых приходится более 40% геологических и активных запасов углеводородов.

3. Предложены методы прогноза эффективности технологий повышения нефтеотдачи карбонатных пластов для конкретных очагов воздействия, основанные на аппарате статистической оценки множественной корреляции, современных методов проведения и интерпретации результатов нестационарных гидродинамических исследований с учетом совокупности осложняющих добычу факторов.

4. Выполнено группирование исследуемых очагов воздействия с помощью статистических методов (регрессионный анализ, кластерный анализ дендрограмм), в результате чего предложена классификация очагов воздействия различными видами кислотных обработок. Проведенная структуризация объектов воздействия позволяет прогнозировать параметры эффективности обработок с использованием адекватных моделей, полученных отдельно по матрицам «СКО+ +алюмохлорид» и «ВВВ+СКО» для скважин различных групп.

5. На примере конкретных месторождений продемонстрированы результаты выбора и обоснования технологий освоения ТРИЗ в карбонатных коллекторах. Установлено, что для объектов с низкопроницаемыми коллекторами наиболее эффективными технологиями являются: технология изоляции продуктивных пластов для сохранения естественной продуктивности при строительстве новых скважин, циклическое (нестационарное) заводнение, различные модификации кислотных обработок (методы многоцикловых кислотных обработок, создание кавернонакопителей, применение нефтекислотных эмульсий), технология волнового воздействия на нефтяные пласты, технология обработки ПЗС электрогидровоздействием, технология закачки оторочек сырой нефти в добывающие скважины месторождений с карбонатным коллектором, повышение продуктивности скважин методом гидроразрыва в карбонатных пластах с применением виброволнового воздействия на ПЗП, бурение и эксплуатация ГС.