Геологические основы повышения эффективности выработки неоднородных пластов на поздней стадии разработки: На примере отдельных площадей Ромашкинского месторождения

Актуальность проблемы Современный этап разработки уникального Ромашкинского нефтяного месторождения характеризуется снижением темпов отбора нефти, ухудшением структуры запасов и ростом обводненности до критических значений. Для площадей, охватывающих центральные и восточные части Ромашкинского месторождения, указанные проблемы являются весьма актуальными. Доля трудноизвлекаемых запасов, составлявшая от начальных извлекаемых запасов (НИЗ) 38,7%, по текущим извлекаемым запасам (ТИЗ) достигла 78,6%. Технология разработки продуктивных площадей существующей системой заводнения требует значительного ее совершенствования. Из высокопродуктивных коллекторов отобрано более 93% НИЗ. В то же время темпы отбора от НИЗ по слабопроницаемым коллекторам составляют 1−1,5%.

В условиях территориальной замкнутости зоны деятельности НГДУ «Актюбанефть» перспективы прироста запасов связаны:

— с приращением запасов нефти в вертикальном разрезе;

— с совершенствованием системы заводнения и развитием методов увеличения нефтеотдачи (МУН) на основном продуктивном объекте — горизонте Д1.

Для стабилизации добычи нефти продуктивных объектов требуется решение ряда актуальных проблем, обусловленных специфическими особенностями геологического строения и системы разработки многопластового неоднородного объекта, к основным из которых относятся: -совместная эксплуатация высоко — и низкопродуктивных пластов;

— нарушение баланса отбора и закачки по площадям и по пластам.

— нерегулируемое заводнение высокои низкопродуктивных объектов (в результате чего по низкопродуктивным объектам произошло значительное уменьшение пластового давления, эффективность заводнения низкаяпо высокопродуктивным объектам происходит прорыв закачиваемой воды и оттеснение активных запасов в тупиковые зоны);

— ухудшение экологической ситуации в результате засолонения пресноводного комплекса и почвы.

Сегодня для стабилизации добычи нефти на рассматриваемых объектах, а следовательно, и улучшения общей экономической эффективности производства наиболее актуально создание новых и совершенствование применяемых технологий, адаптированных к реальным геолого-физическим условиям и состоянию остаточных запасов нефти.

Цель работы Разработка научных геологических основ повышения эффективности выработки многопластового неоднородного продуктивного объекта Ромашкинского нефтяного месторождения за счет приращения извлекаемых запасов.

Изменение структуры извлекаемых запасов ттттг" ^ / т тттп л л / ягп /• мги ОХ, Л / ¿-О,/ 1413 ?1,4/ /5,0.

Темны отбора снижаются ~.

Расширяется география закачки сточных вод.

Увеличивается протяжённость трубопроводной системы, перекачивающие агрессивные жидкости.

Появляется нерентабельный фонд в большом количестве.

Необходимо совершенствование и реконструкция системы заводнения У худшение ^ экономической ситуации проблемы возникающие на поздней стадии разработки много пластов ого неоднородного объекта (актуальность проблемы).

I Истощение запасов основного объекта разработки.

ТРЕБУЕТ.

Восполнения их новыми запасами.

2. В условиях территориальной замкнутости НГДУ это возможно в двух направлениях.

Приращение? запасов нефти ввертикальлом разрезе.

Увеличение нефтеотдачи разрабатываемых объекшн i поиск запасов нефти в кристаллическом фундаменте и в осадочном чехле вплоть до поверхности земли. 1 Путем углубления бурящихся скважин на перспективных участках в нижележащие горизонты я кристаллический фундамент.

1.2 Испытания перспективных горизонтов во время бурения эксплуатационных скважин, отбора образцов сверлящими керноотборниками.

1.3 Выявление участков возможного нефтегаз о накопления, путем построения структурных карт, используя компьютерную технику, 4 Переинтерпритация накопленного, reo до гогсоф из! 1ческо го материала по пробуренным скважинам на перспективных участках возможного нефтегазонакоиления.

2. Доразведка уже выявленных залежей нефти в староосколь-ском, дан ково лебедя не ком. турнейском, бобрнковском горизонтах.

1. Реконструкция и совершенствование системы заводнения.

2. Методы увеличения нефтеотдачи:

2. / Физико-химические.

2.2 Гидродинамические.

2.3 Волновые 'ти. I гуля ция скважин.

0113).

4. Повышение эффективности бурения.

5. Создание систем разработки с применением горизонтальных скважин.

Основные задачи исследований.

1. Дифференцированная оценка остаточных запасов по низкои высокопродуктивным пластам и блокам разработки горизонта Д1 на основе уточнения геологического строения и анализа разработки месторождения.

2. экологической ситуации в исследуемом регионе.

3. Разработка рекомендаций по разукрупнению объекта разработки (горизонта Д1), включающего различные по геологической характеристике высокоГеолого-промысловый анализ эффективности сложившейся системы заводнения, оценка степени техногенного воздействия интенсивного заводнения, разработка рекомендации по ее совершенствованию и мероприятий по стабилизации и низкопродуктивные пласты.

4. Проведение анализа эффективности гидродинамических, физико-химических и волновых методов увеличения нефтеотдачи продуктивных пластов и разработка рекомендаций по широкомасштабному применению МУН в различных геолого-физических условиях.

5. Разработка комплекса рекомендаций по извлечению остаточных запасов нефти в высокопродуктивных зонах и трудноизвлекаемых запасов.

Научная новизна.

1. На основе обобщения результатов комплекса геолого-промысловых, геофизических и гидродинамических исследований предложен новый вариант разукрупнения эксплуатационных объектов, учитывающий специфику текущего состояния разработки и особенности геологического строения.

2. Разработана и предложена оптимальная система заводнения высокои низкопродуктивных коллекторов по результатам дифференциации остаточных запасов.

3. Разработан и предложен комплекс геолого-технологических направлений по приращению извлекаемых запасов нефти объекта разработки на основе анализа состояния текущих запасов и эффективности гидродинамических, физико-химических, волновых методов увеличения нефтеотдачи.

4. Предложены способы разработки многопластовой неоднородной нефтяной залежи (Патенты РФ 2 001 252, 2 065 940 2 061 177, 2 065 942, 2 078 917, 2 105 142, 2 108 452, 2 086 753).

Основные защищаемые положения.

В диссертационной работе защищаются следующие основные положения:

— уточненные особенности геологического строения и дифферецированная оценка остаточных запасов нефти как геологическая основа научного подхода к совершенствованию систем разработки отдельных площадей месторождения;

— комплекс геологических и технологических решений по приращению извлекаемых запасов нефти из различных типов коллекторов многопластового объекта на поздней стадии разработки;

— геологические условия и гидродинамические критерии усовершенствования системы заводнения высоко — и низкопродуктивных объектов;

— новые технологии разработки многопластовых неоднородных нефтяных залежей.

Практическая ценность работы.

1. Реализация комплексного геолого-технологического обоснования стабилизации добычи нефти неоднородного продуктивного объекта на поздней стадии эксплуатации позволила значительно повысить эффективность разработки, степень извлечения запасов, снизить обводненность добываемой продукции, оптимизировать критерии эффективного применения технологий МУН и обработки призабойной зоны (ОПЗ), улучшить экологическую ситуацию и снизить степень техногенной нагрузки на окружающую среду.

2. Результаты диссертационной работы вошли в следующие руководящие документы:

• Программу НГДУ «Актюбанефть» по совершенствованию системы ППД на 1995;1996г.г.;

• Концепцию «Основные направления совершенствования системы ППД в АО «Татнефть» и снижение затрат в этой области «, 1994 г.;

• Бизнес-план «Технико-экономическое обоснование реконструкции и совершенствования системы ППД с целью повышения коэффициента нефтеизвлечения эксплуатационных объектов АО „Татнефть“», 1995;

• «Положение о составлении технологических режимов работы добывающих и нагнетательных скважин НГДУ «Азнакаевскнефть» «, 1996;

• Стандарт предприятия (АО «Татнефть») «Временное методическое руководство по оценке эффективности применения гидрофобизирующего материала „Полисил“ при первичном и вторичном вскрытии продуктивных пластов», 1998 г.

3. Разработаны и внедрены в НГДУ «Азнакаевскнефть» технологии разработки и увеличения нефтеотдачи, в т. ч. на уровне изобретений (Патенты РФ 2 001 252, 2 065 940, 2 061 177, 2 065 942, 2 078 917, 2 105 142, 2 108 452, 2 086 753).

4. Технологическая эффективность от реализации разработанных технологий за 1993;1998г.г. составила 676,1 тыс.т. дополнительно добытой нефти.

Апробация работы Материалы диссертационной работы докладывались на VII и VIII Международных Симпозиумах по «Методам увеличения нефтеотдачи» (г. Москва, 1993; г. Вена, Австрия- 1995), на Международном Симпозиуме «Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения» (г. Санкт-Петербург, 1997), Международном конгрессе «Новые высокие технологии для газонефтяной промышленности, энергетики и связи» (г. Казань, 1998 г.), научно-технических совещаниях АО «Татнефть», НГДУ «Азнакаевскнефть» (г. Альметьевск, г. Азнакаево, 1985;1998), ТатНИПИнефть (г. Бугульма, 1993;1998 гг.), научно-практической конференции «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супертехнологий», (г. Бугульма, 1997), научно-практической конференции «Опыт разведки и разработки Ромашкинского и других крупных нефтяных месторождений Волго-Камского региона», (г.Лениногорск, 1998), НИИнефтеотдача АН РБ.

Публикации Основные результаты диссертации изложены в 23 работах (в том числе 8 патентах РФ).

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 32 наименований, написана на. 140 страницах, содержит 51 рисунок и 33 таблицы.

Выводы и предложения:

1. Причинами загрязнения пресноводного комплекса являются:

1.1. Нарушение баланса закачки и отбору жидкости в положительную сторону в течение длительного времени, что привело:

— к закачке сточной воды в порывы эксплуатационных колонн нагнетательных скважин, что нарушило естественное равновесие подземной гидродинамики;

— к порывам разводящих и подводящих водоводов через которые изливалась сточная вода высокой минерализации, в результате этого произошло перенасыщение зоны аэрации солями сточных вод во время фильтрации этих вод через эту зону, которая служила долгое время (до перенасыщения) естественным (природным) фильтром.

1.2. Применение в системе нефтесбора и поддержания пластового давления не защищенных от коррозии труб.

1.3. Высокие давления нагнетания в системе ППД по причине превышения закачки воды над отбором жидкости на определенных участках, из-за несвоевременного территориального размещения излишков сточной воды.

1.4. Отсутствие нормального ряда насосов (от 100 м2/сут. до 2000 м2/сут) отечественного производства, для нужд ППД.

2. Основной причиной загрязнения пресноводного комплекса являются поверхностные источникиводоводы и нефтесборные сети.

3. В случае поверхностных источников загрязнения нецелесообразно заниматься искусственным оздоровлением родников.

4. Необходимо организовать откачку вод из участков с избыточным давлением в горизонтах близких пресноводному комплексу (Артинский, Уфимский) с целью снижения давления до начального состояния.

5. Дальнейшая работа по изучению экологического равновесия и сохранению этого равновесия должна продолжаться в следующих направлениях;

5.1. Районирование по степени загрязненности территории деятельности по техногенным причинам:

— выявить загрязненные участки и установить причины. Устранить источники загрязнения и исключить возможность дальнейшего загрязнения. Эти участки предоставить естественному оздоровлению;

— выявить незагрязненные участки территории деятельности и принять меры, исключающие попадание на земную поверхность агрессивных жидкостей.

5.2. Организация мониторинга территории по поверхностным и подземным водоисточникам, геоэкологическим скважинам.

5.3. Вести разработку месторождений с поддержанием давлений в продуктивных пластах близких к начальным.

Динамика изменения минерализации Бирючевского ш.

Ми кул и некого родников.

622 668 оз / / я ш ¦ Д ЯН —¦-¦

Сл а.

Г29.

1978 1979 1580 1981 1982 198Э 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 годы.

БИРЮЧЕВСКИЙ ¦ МИКУЯИНСКИЙ.

Рис. 4 10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты, полученные в работе, можно обобщить в следующих выводах:

1. Уточнены наиболее характерные особенности геологического строения основного продуктивного объекта (гор. Д]) Ромашкинского месторождения в пределах центральных и восточных площадей, оказывающие существенное влияние на процесс разработки.

— значительная расчлененность и высокая неоднородность продуктивного горизонта в центральной и юго-восточной площадях — в 2 — 2,5 раза превышающая аналогичные показатели восточной части месторождения;

— высокая доля трудноизвлекаемых запасов нефти (в 1,2−1,7 раза выше, чем в целом по Ромашкинскому месторождению);

— коллекторские свойства пластов центральных площадей ухудшаются «снизу вверх», от пласта «гд» до пласта «а.» Наблюдаются отклонения от общей закономерности.

2. По результатам геолого-промыслового анализа разработки и дифференцированного анализа выработки запасов установлено, что существующая система заводнения не охватывает запасы в низкопродуктивных коллекторах и, в настоящее время малоэффективна для высокопродуктивных коллекторов.

3. Предложена схема разукрупнения продуктивного объекта в зависимости от типа коллекторов, их неоднородности и степени выработанности запасов нефти.

4. Разработана геологические и гидродинамические критерии для организации объектов, предусматривающая увеличение степени охвата воздействием различных типов остаточных запасов, сокращения и прекращения закачки пресной воды, межскважинную перекачку воды и снижение отбора попутной и закачки сточной воды.

5. Проведен детальный геолого-промысловый анализ эффективности применяемых физико-химических методов увеличения нефтеотдачи, предложены и реализованы: способ разработки неоднородных нефтяных пластов при циклическом заводнении и способы увеличения нефтеотдачи пласта.

Технологическая эффективность от реализации разработанных технологий составила 676,1 тыс.т. дополнительно добытой нефти.