Анализ влияния геологофизических факторов на эффективность обработки продуктивных скважин методом электровоздействия

Общая характеристика работы.

Как известно, геолого-физические факторы оказывают существенное влияние на результаты применения любой технологии воздействия на продуктивный пласт с целью интенсификации нефтедобычи. Поэтому необходимо иметь методику, позволяющую прогнозировать результаты применения технологии с учетом этих факторов. Поскольку количество таких факторов (глубина скважины, тип горной породы, пористость, проницаемость и т. д.) весьма велико, анализ результатов воздействия на продуктивный пласт весьма сложен. В то же время понимание роли каждого из таких факторов весьма необходимо для прогноза результата воздействия на продуктивный пласт [10, 11].

Основная идея предлагаемого подхода заключается в том, что, вводя весовые коэффициенты вклада каждого из факторов в конечные результаты воздействия, например, изменения обводненности скважин или дебитов по нефти после воздействия, можно найти эти коэффициенты и оценить таким образом степень влияния каждого фактора, решив систему уравнений связывающую изменение обводненности с параметрами, характеризующими скважину [12].

Система уравнений имеет решение в случае, когда количество подвергшихся обработке скважин равно или превышает количество геолого-физических факторов, влияющих на результаты обработки. В случае, когда это условие выполняется, под решением понимается наилучшее приближенное решение матричного уравнения по методу наименьших квадратов.

Используя найденные коэффициенты вкладов факторов в результаты воздействия, можно прогнозировать изменения обводненности и дебитов по нефти для скважин на месторождениях, для которых были найдены эти коэффициенты. Создав базу данных таких коэффициентов для большего количества месторождений, можно прогнозировать результаты воздействия для более широкого спектра условий применения технологии электровоздействия [13].

В данной работе приводится описание технологии электровоздействия, результаты ее применения на восьми месторождениях Атырауской области Республики Казахстан, описание методики прогноза результатов применения технологии ЭВ с учетом геолого-физических факторов и анализ результатов ее применения, а также анализ геологических факторов этих месторождений.

Актуальность темы

От понимания степени влияния каждого из возможных факторов на результаты применения электровоздействия существеннейшим образом зависит эффективность применения этой технологии. В данной работе предлагается методика, позволяющая учитывать влияние различных геолого-физических факторов (до пятидесяти и более) на результаты применения технологии электровоздействия на продуктивный пласт.

Цель работы — Создание методики, позволяющей прогнозировать результаты применения технологии электровоздействия на продуктивный пласт с учетом влияния различных геолого-физических факторов и апробация её эффективности на базе представительной серии опытно-промышленных экспериментов.

Основные задачи исследований.

1. Проведение серии опытно-промышленных экспериментов по электрообработке скважин в различных условиях.

2. Анализ полученных результатов с целью селекции основных факторов, определяющих эффективность электрообработки.

3. Построение регрессионного уравнения, включающего основные параметры процесса электрообработки и разработка алгоритма его решения.

4. Создание представительной базы данных о результативности электрообработки скважин в различных геолого-промысловых условиях.

5. Проведение математической обработки полученной базы данных и сравнение расчетных данных с результатами опытно-промышленных экспериментов.

Методы решения поставленных задач. Использовались методы математического и компьютерного моделирования. Часть задач решена экспериментально в промысловых условиях.

Научная новизна. Поставлены и реализованы широкомасштабные опытно-промышленные испытания технологии электровоздействия для геолого-промысловых условий группы месторождений Атыраусского района Республики Казахстан: Кисимбай, Ботахан, Ю.-В. Камышитовое, Ю.-З. Камышитовое, Ц.-В. Прорва, Забурунье, Жанаталап, Гран, Актюбе, Досмухамбетовское.

Используя результаты многофакторного анализа, разработана методика, позволяющая прогнозировать результаты применения технологий вторичного нефтеизвлечения с учетом различных геолого-физических факторов.

Практическая ценность. В подавляющем большинстве случаев выбор скважин для проведения работ по интенсификации нефтеизвлечения субъективен и основан скорее на интуиции разработчика, нежели на научном подходе. Разработанный 6 способ многофакторного анализа позволил проводить такой отбор более объективно, а, следовательно, обоснованно и эффективно. Кроме того, он может быть использован и для прогноза результатов применения других технологий интенсификации нефтегазодобычи [16,26, 44].

Апробация работы. Основные научные результаты исследований по теме диссертации докладывались на втором Российско-Китайском семинаре по нефтяной геофизике (Москва, 2000 г.) [11], на семинаре кафедры нефтегазовой и подземной гидромеханики РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, на научном семинаре ВНИИНефть им. акад. А. П. Крылова.

По результатам исследований опубликованы три научные статьи [10, 12, 13].

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка использованных источников и 3-х приложений. Текст диссертации (без приложений) изложен на 97 стр. машинописного текста и содержит 32 рисунка, 17 таблиц.

Список использованных источников

содержит 46 наименований.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Проведены экспериментальные работы по ЭВ на добывающие скважины, а также анализ результатов промышленного применения ЭВ на месторождениях ОАО «КАЗАХОЙЛЭМБА», которые показали следующее:

Технология ЭВ может быть использована для:

— очистки и разглинизации призабойной части добывающих скважин;

— снижения обводненности добывающих скважин;

— повышения нефтеоотдачи пласта;

— реанимации скважин на месторождениях, находящихся в очень поздней стадии разработки.

2. Проведен анализ влияния геолого-физических факторов на результаты применения ЭВ методом многофакторного анализа. При анализе исследовалось влияние следующих факторов:

— проницаемости коллектора,.

— отношения вязкости нефти к вязкости воды,.

— дебита скважины по жидкости,.

— обводненности скважины,.

— обводненности скважины после ввода ее в эксплуатацию,.

— глубины залегания продуктивного пласта,.

— нефтенасыщенности,.

— нефтеотдачи.

Кроме того, исследовалась зависимость результатов ЭВ от мощности продуктивного пласта, которая показала, что влияние этого фактора незначительно, и его можно не учитывать при анализе.

Проведенное исследование показало:

1) результат применения ЭВ зависит от большого количества геолого-физических факторов,.

2) для получения устойчивых результатов по определению весовых коэффициентов, характеризующих степень влияния того или иного геологофизического фактора, необходимо иметь в распоряжении данные о количестве скважин, в четыре раза превышающем количество выбранных параметров.

3) Найдены весовые коэффициенты, характеризующие степень влияния геолого-физических факторов на результаты применения ЭВ, которые дают возможность прогнозировать изменение дебита по нефти или обводненности после проведения ЭВ.

4) Получены следующие качественные зависимости:

— при фиксированных режимах электровоздействия на продуктивные пласты с большим коэффициентом проницаемости относительное увеличение дебита по нефти снижается — весовой коэффициент отрицательный (-0.01);

— аналогичная зависимость наблюдается и для фактора, характеризующего зависимость эффекта от глубины пласта — с увеличением глубины залегания пласта эффект от электровоздействия снижается. В то же время небольшая величина этого коэффициента (-0.0028) говорит о том, что в данном случае влияние этого фактора на результаты применения технологии ЭВ невелико. Чем выше вязкость нефти, тем ниже результат ЭВ — соответствующий весовой коэффициент отрицательный, но не большой (-0.0006) Отрицательным также является и весовой коэффициент для нефтенасыщенности (-0.0012), остальные весовые коэффициенты положительные.

— основными факторами, которые следует в первую очередь учитывать при применении электровоздействия, является текущий дебит скважины, а также обводненность (текущая и при вводе в эксплуатацию) и проницаемость.

5) Создана база данных, которая содержит как геологическую информацию по месторождениям, так и данные по конкретным скважинам, подвергнутым электрообработке. Необходимо отметить, что информация по скважинам не всегда является полной — наборы геолого-физических факторов для разных скважин не всегда совпадают.

Предлагаемый метод многофакторного анализа влияния геолого-физических факторов на результаты применения ЭВ, а также создание базы данных по результатам ЭВ на скважины, дают возможность прогнозировать результаты ЭВ, гарантируя положительный результат с вероятностью существенно превышающей ту, что имеет место при обычном субъективном (человеческий фактор) отборе скважин для ЭВ.

Это связано с тем, что, как показало проведенное рассмотрение, результат ЭВ зависит от значительного числа факторов, и человек, будучи физически не в состоянии проводить такого рода анализ, может полагаться только на интуицию. Следует заметить, что данная методика дает возможность не только качественно, но и количественно прогнозировать результаты ЭВ. Но для повышения точности количественного прогноза необходимо дальнейшее ее развитие. В первую очередь это зависит от объема и качества информации как о геолого-физических параметрах, так и о результатах ЭВ.

Защищаемые научные положения диссертации:

1. Используя результаты многофакторного анализа, разработана методика, позволяющая прогнозировать результаты применения технологий доизвлечения и интенсификации нефтедобычи по геолого-физическим и технологическим характеристикам разрабатываемого пласта.

2. Определена степень влияния некоторых геолого-физических и технологических параметров на эффективность метода электровоздействия.

3. Эмпирически установлено минимальное количество скважин, необходимое в качестве информационной базы предлагаемой методики многофакторного анализа.

4. Проведено сравнение расчетных прогнозов, полученных по разработанной методике, с результатами промышленных экспериментов по применению технологии электрообработки ПЗС на ряде месторождений Казахстана и показано хорошее согласие между ними, что позволяет рекомендовать данную методику к широкому внедрению на предприятиях отрасли.

5. Показано, что технологический эффект от внедрения метода электровоздействия на ПЗС с учетом разработанной методики отбора скважин составил по ОАО «Казахойл-Эмба» в среднем 465 тонн за квартал в расчете на одну скважину. Эффективность применения технологии электровоздействия благодаря используемой методике возросла в среднем на 20%.