раствора
3 Закачка растворителей До 20 >001 Терри генный,
карбонатный <20 >08 <09 <60 <30 г
Отсутствие трещин .(
4 Заводнение с оторочкой До 100 >003 Тврригенный, ?1 Л <20 <40
пены карбонатный *^J U
5 Закачка оторочки растворов До 100 >0 1 Тоже <30 >03 <09 <90 <45 >
и Закачка СПС До 130 >0 1 Тоже >30 <03 <02 <130 <4J
7 С труктур оо 6р 43 уклци* составы До 100 >03 ТерригвкныЙ >30 <03 <02 >40 <40 <20
8 Закачка оторочки силикат . полимерных составов До я: >04 " ерригеннъй >33 <04 <02 <90 <50
9 Кольматирующие составы До 100 >0i Ткрригенный
карбснатньй >4 <02 <0 1 <100 <50 -
Отсутствие тпвщив
ных критериев определения области рентабельного применения каждого из рассматриваемых методов.
Гидродинамические расчеты с последующей оценкой технико-экономических показателей каждого из рассмотренных методов позволят выбрать оптимальную технологию для конкретного объекта
При выборе участка воздействия на стадии проектирования и уточнения его границ в процессе реализации МУН необходимо учитывать, что пласт является единой гидродинамической системой. Поэтому воздействие даже на одну нагнетательную или добывающую скважину может привести к перераспределению потоков в пласте из-за интерференции скважин Следовательно, оценку эффективности метода необходимо осуществлять с учетом работы всего фонда окружающих скважин.
Выделение участка реагирующих скважин может быть осуществлено по картам изобар. В этом случае зона дренирования участка воздействия определяется по наименьшей изобаре, оконтуривающей систему ближайших добывающих скважин.
4.2. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МУН
Данные, необходимые для моделирования процесса разработки нефтяных месторождений, являются главной составной частью достоверного прогноза показателей разработки как при обычном заводнении, так и в случае применения МУН.
В п.1 1 нами было отмечено, что получить всю необходимую геолого-промысловую информацию практически невозможно. Данные, необходимые для проектирования, поступают из нескольких различных источников и с неодинаковой степенью точности. Информация о характеристике пласта поступает, в основном, после проведения геофизических и гидродинамических исследований скважин и пластов, а также на основе лабораторных исследований кернов. Однако относительно полной и достоверной информацией об основных геолого-физических параметрах пласта можно располагать только на поздней стадии разработки месторождений. В связи с этим, с нашей точки зрения, в некоторых случаях при ограниченном объеме или недостоверной геолого-промысловой
227
информации предпочтение следует отдать математическим моделям, в основе которых лежат методы математической статистики для количественного описания геолого-физических параметров пласта Основные параметры пласта в таких моделях подбираются методом адаптации в автоматическом режиме
Несмотря на то, что большинство математических моделей основаны на решении системы дифференциальных уравнений, представленных в п. 3 2, однако каждая из описанных выше моделей требует своих исходных данных, которые представлены в таблице 4 2.
Как видно из таблицы, при моделировании разработки с применением физико-химических методов увеличения нефтеотдачи необходим значительный объем лабораторных исследований Данные лабораторных испытаний закладываются в математическую модель и производится расчет проектных показателей разработки с применением МУН в сопоставлении с базовым вариантом (обычным заводнением) Желательно в процессе моделирования выбрать оптимальный вариант технологии путем многовариантных расчетов
При моделировании процесса разработки с применением методов увеличения нефтеотдачи, возможны два принципиально огличных друг от друга подхода
Первый подход (традиционный) Предварительно проводится комплекс лабораторных исследований, по возможности максимально приближенным к реальным пластовым условиям с использованием кернового материала выбранного объекта В процессе проведения этих исследований определяются наиболее важные параметры, как при вытеснении нефти водой, так и с применением планируемого метода
В связи с тем, что лабораторные исследования достаточно трудоемки и требуют затрат значительного времени, на практике, в большинстве случаев, не представляется возможным провести полный комплекс экспериментов Некоторые параметры, закладываемые в гидродинамическую модель как исходные данные, принимаются авторами интуитивно с неопределенной степенью достоверности на основе своего предшествующего опыта или данных других исследователей
Варьировать параметрами технологии в процессе лабораторных исследований в большинстве случаев не удается в силу вышесказанных причин
228
-* jv • О " . г"г> ^ Таблица 4 2
Данные, необходимые для моделирования процесса разработки нефтяных месторождений
п \п Исходные данные для надели № Математических моделей
1 2 3 4 5
1 1 1 1-2 13 14 15 2 21 12 23 24 26 27 23 25 210 211 2!2 213 3 31 32 34 3.5 ЗА 37 4 41 42 43 44 46 47 ПАРАМЕТРЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЗАЛЕЖИ, УЧАСТКА) Балансовые запасы Активные задасы Проектная конечная нефтеотдача (вводится для процедуры уточнения запасов) Величина во да нефтяной зоны Начальное пластовое давление ПАРАМЕТРЫ ПЛАСТА Средняя неф те насыщенная толщина Средняя пористость Средняя проницаемость Начальная не ф те насыщ е нность Коэффициент песчанистостн Коэффициент расчлененности К о эф ф ицне нт аннзо трз пии Степень неоднородности пласта (коэффициент вариации или стандартное отклонение проникавшего) Коэффициент вытеснения по воде Относительные фазовые проникаем ости для нефти и воды Ф ункцня Леве ретта Текущая температура пласта ПАРАМЕТРЫ ФЛЮИДОВ Вязкость нефти в пластовых условиях Отношение вязкостен нефти и воды в ШЕСТОВЫХ условиях Объемный коэффициент нефти Платность нефти в поверхностных условиях Плотность воды в поверхностны! условиях Вязкость нефти при формировании нефтяного вала Газовый фактор ПРОМЫСЛОВЫЕ ДАННЫЕ Расстояние мевдусквалинамн Радиус скважины Текущее пластовое давление Давление нагнетания воды Начальная пряемистоств нагнетательной скважииы Данные по добыче нефти и жидкости (база промысловых данных) Накопленная добыча нефти и «идкоств » точке адаптации (в случае уточнения параиетгюв пласта по данным него пни разпаботкн местооожпения) : : : * -
+ •»- +
: : : : :
4 + +
: + : : *
5 51 52 53 54 55 ПАРАМЕТРЫ ЗАКАЧИВАЕМЫХ КОМПОЗИЦИЙ Объев закачиваетых оторочек Время внзли закачиваеиых композиций в шистовых условиях Реологические кривые Начальный пидиент павпення композиций в пористой ере в: Изотерма адсорбции закачиваемых химреагентов (коэффициенты Генри) Коэффициент вытеснения при закачке химреагентов ; + Г + ч-
Примечание в таблице приведены исходные данные для следующих математических моделей I - института "Гипровостокнефть" 2 - модели Леви Б И , 3 - методики ВНИИ, 4 - модели Швецова И А , 5 - методики ИМП АН СССР
229
Полученные в лабораторных условиях исходные данные
закладываются в математическую модель и осуществляются расчеты с целью определения параметров технологии и эффективности ее применения. При данном подходе возможности оптимизации метода по технологическим и экономическим характеристикам крайне ограничены, так как исходные параметры задаются жестко в соответствии с результатами лабораторных исследований.
Перечень всех необходимых исходных данных, в случае применения физико-химических методов, представлен в таблице 4.2.
Второй подход. После проведения расчетов показателей разработки при вытеснении нефти водой (базовый вариант), осуществляются многовариантные гидродинамические расчеты показателей с применением нового метода. В процессе многовариантных расчетов варьируют исходными данными, влияющими на эффективность метода. В результате определяются оптимальные значения параметров технологии.
Далее, на основе рассчитанных и установленных таким способом основных характеристик, в лабораторных условиях подбираются некоторые параметры технологии, соответствующие оптимальным значениям, полученным расчетным путем.
В процессе многовариантных расчетов можно установить влияние последовательности закачек оторочек вытесняющих агентов с различными реологическими и нефтевытесняющими характеристиками и определить оптимальные объемы оторочек.
Данный подход позволяет значительно повысить эффективность проектируемого метода, так как оптимизирует отделы ъ:е параметры технологии без значительных затрат времени на проведение лабораторных исследований. Вместе с тем, он требует от авторов проектного документа и предлагаемой технологии достаточного опыта и знаний, владения полным объемом информации, полученной на стадии предварительных исследований по изучению влияния всех факторов на эффективность метода.
Например, в случае проектирования метода полимерного воздействия на неоднородные пласты, достаточно воспользоваться накопленным 30-ти летним опытом и результатами лабораторных и промысловых исследований. Эти данные обобщены и на их основе создана мощная база, включающая в себя все основные физико-химические, реологические, адсорбционные, кинетические зависимости гелеобразования и многие другие характеристики полимерных
230
систем, и влияние на них геолого-физических свойств коллектора и используемого растворителя.
В этих условиях объем необходимых лабораторных исследований для получения недостающих исходных данных при проектировании сводится к минимуму.
Технологическая эффективность на стадии проектирования определяется как разность между расчетными показателями добычи нефти и воды с методом и при базовом варианте разработки.
Гидродинамические расчеты показателей разработки базового варианта и с методом необходимо осуществлять с применением какой-либо одной математической модели.
Недопустимо производить расчеты базового варианта, используя одну модель, а с методом любую другую. В этом случае неизбежны значительные ошибки в определении эффективности предлагаемого метода.
4.3. АВТОРСКИЙ НАДЗОР И КОНТРОЛЬ НАД РЕАЛИЗАЦИЕЙ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ
Правильный выбор объекта воздействия и оптимальной технологии, предложенной и детально рассмотренной в проектном документе, еще не гарантируют получения высокой эффективности при реализации метода.
Для полного успеха необходимо точно выдержать на промысле все параметры рекомендуемой технологии.
Одним из наиболее важных факторов, существенно влияющих на эффективность внедряемых методов повышения нефтеотдачи пластов, является регулярный контроль над состоянием разработки залежи нефти и объектом воздействия.
Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации нефтяных месторождений, а также теоретические работы однозначно показывают, что регулярные промысловые исследования пластов и скважин являются необходимым элементом рациональной разработки месторождений. Достоверная информация о текущих показателях разработки месторождения позволяет на несколько пунктов поднять нефтеотдачу пластов, оптимизировать процесс разработки, снизить ' эксплуатационные, а в некоторых случаях и капитальные вложения.
231
Экономия на гидродинамических и геофизических исследованиях оборачивается невосполнимыми потерями в добыче нефти и неоправданными экономическими издержками.
Контроль над состоянием разработки объекта включает в себя комплекс гидродинамических, геофизических и внутрипромысловых исследований. Требуется достоверная информация об объемах закачиваемой воды в каждую нагнетательную скважину. Под особым контролем должны находится добывающие скважины. Объем и обводненность добываемой продукции по каждой из них должны замеряться с высокой степенью точности.
Полученная в результате промысловых исследований информация должна служить основой для детального анализа текущего состояния разработки, сравнения фактических промысловых данных с расчетными показателями. На основе такого анализа должны приниматься решения о необходимости корректировки разработки месторождения и уточнения размера участка воздействия.
Проведение данного комплекса исследований позволяет выявить влияние проводимых мероприятий на охват пласта заводнением (подключение неработающих интервалов, изоляция высокопроводящих интервалов).
Эти работы рекомендуется проводить до начала воздействия на пласт, в процессе осуществления мероприятий по повышению нефтеотдачи и по их завершению.
Виды исследований пластов и скважин в процессе опытно-промышленных испытаний (освоение) и в ходе широкомасштабного внедрения, а также их примерная периодичность даны в таблицах 4.2 и 4.2а.
В случае применения гидродинамических и физических методов увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти можно ограничиться указанным перечнем гидродинамических и геофизических исследований.
Более подробно основные положения и рекомендации но проведению авторского надзора за реализацией проектов и технологических схем разработки нефтяных месторождений, а также по проведению всего комплекса промыслово-геофизических и гидродинамических исследований изложены в методических руководствах [36, 39, 46, 51] и многих других материалах и литературных источниках.
232
i • s- -v x Таблица 4 2
Комплекс промысловых исследований по нагнетательным скважинам участка воздействия
NN п/п Виды исследований Периодичность исследований
При освоении При внедрении
1 Замеры приемистости скважин 2 раза в неделю 1 раз в неделю
2 Замер устьевого давления 2 раза в неделю \ раз в неделю
3 Замер пластового давления 1 раз в квартал 1 раз в квартал
4 Снятие индикаторных линий 1 раз в месяц 1 раз в полгода
5 Снятие кривых падения давления До и после До и после
мероприятия мероприятия
6 Снятие профилей приемистости До и после До и после
мероприятия мероприятия
7 Снятие термограмм До и после До и после
(температурных профилей) мероприятия мероприятия
8 Специальные исследования:
8.1 Гидропрослушивание между 1 раз до и после 1 раз до и после
добывающими и мероприятия мероприятия
нагнетательными скважинами
8.2 Закачка индикатора-трассера 1 раз до и после 1 раз до и после
мероприятия мероприятия
Комплекс промысловых исследований участка воздействия
Таблица 4.2а по добывающим скважинам
N N п/п Виды исследований Периодичность исследований
При освоении При внедрении
1 Замер дебита нефти и жидкости 2 раза в неделю 1 раз в неделю
2 Определения процента 2 раза в неделю 1 раза в неделю
обводненности продукции
скважин
3 Замер устьевого давления 1 раз в неделю 1 раз в неделю
4 Замер забойного давления (в 1 раз в квартал 1 раз в квартал
фонтанных скважинах)
5 Замер пластового давления (в I раз в квартал 1 раз в квартал
фонтанных скважинах)
6 Замер газового фактора 1 раз в месяц 1 раз в месяц
7 Снятие кривых восстановления 1 раз в год 1 раз в год
давления
8 Снятие профилей отдачи 1 раз в год 1 раз в год
233
Проведение работ по физико-химическому воздействию на пласт требует дополнительных исследований и контроля над составом и качеством закачиваемых композиций химреагентов.
Необходимо строго выдерживать все параметры рекомендуемой технологии. Для этого необходим тщательный контроль над качеством закачиваемых композиций, составом растворителя (воды), темпом закачки и т.д Только при соблюдении этих требований можно ожидать высокую эффективность. Если игнорировать их и не учитывать влияние совокупности многих факторов на эффективность процесса, то это может привести к значительному снижению технологического эффекта (иногда до нуля) и повышению степени риска.
Осуществление надзора над составом и качеством закачиваемых реагентов и композиций на их основе, характеристиками исходных реагентов методами аналитической химии является неотъемлемой частью технологического процесса. Ниже дан перечень видов работ по контролю над составом и качеством закачиваемых композиций химических реагентов.
Авторский надзор над разработкой месторождения и действенный контроль над основными параметрами технологии позволят выявить причины отклонения от проектных показателей (если это будет установлено), вовремя внести соответствующие коррективы в технологический процесс и тем самым повысить эффективность воздействия на пласт.
Главным итогом проводимой работы является пс чьггка получить максимально возможную эффективность внедряемо технологии с корректной оценкой в последующем дополнительно добытой нефти.
4.3.1. КОНТРОЛЬ НАД СОСТАВОМ И КАЧЕСТВОМ ЗАКАЧИВАЕМЫХ КОМПОЗИЦИЙ ХИМРЕАГЕНТОВ
Входной контроль реагента
• Перед применением все реагенты подвергаются входному контролю, в который входит:
• Проверка наличия сопровождающих документов (паспорта, сертификата и т д.), записей марки реагента, даты изготовления, приемки контролером организации-изготовителя.
• Соответствие марки реагента, срока транспортирования и хранения требованиям, предъявляемым к реагенту и технологии.
234
• Проверка технического состояния тары, наличие товарных ярлыков, их соответствие сопроводительным документам.
• Отбор проб для проведения анализа на соответствие паспортным данным (из партии 3 пробы).
Обустройство мест и средств отбора
• Обустройство (монтаж) пробоотборных кранов.
• Изготовление или приобретение пробоотборных устройств, сосудов (емкостей) для хранения и транспортирования отобранных проб.
Контроль состава и качества растворов и композиций
Правильность приготовления растворов и композиций контролируется следующими видами операций:
• Определение величины массовой подачи реагента в зону смешения с водой.
• Замер расхода воды, подаваемой в зону смешения с реагентом и направляемой на разбавление концентрированных растворов
• Определение содержания реагента в отобранных пробах методами аналитической химии.
• Определение производительности дозировочных насосов для подачи и смешения отдельных компонентов композиции, а также для подачи концентрированных растворов в поток закачиваемой жидкости.
Контроль над составом и качеством закачиваемых композиций должен проводиться на промысле в специально обустроенной лаборатории, оснащенной всем необходимым современным оборудованием. Кроме того, персоналу лаборатории должен быть передан полный комплект методик контроля над составом и качеством используемых реагентов и композиций на их основе.
Численность персонала, обслуживающего данное рабочее место зависит от объема планируемых работ (количества скважин, находящихся под воздействием) и состава закачиваемой композиции.
Список литературы
1 Методические указания по проведению авторских надзоров за реализацией проектов и технологических схем разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений - РД 39-0147035-203-87 - М , 1986
235
2. Методическое руководство по гидродинамическим, промыслово-геофизическим и физико-химическим методам контроля разработки нефтяных месторождений• БНИИнефть и др.- М . 1991.
3 Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений.- М.: Недра, 1968.
4. Регламент проведения авторских надзоров за реализацией проектов и технологических схем разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений.- РД 39-9-490-70.- М.- 1980.- 49 с
5. Швецов И. А., Горбатова А.Н. Критерии выбора объектов, пригодных для полимерного заводнения/ /Тр. Гипровостокнефть - Вып. 27.- Куйбышев: Кн. изд-во, 1976
