автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Методы прогнозирования технологических показателей разработки залежей с карбонатными коллекторами порового типа, основанные на обобщении опыта их разработки

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВСЕСОЮЗНЫЙ НВФТЕГАЗОВЫЙ НАУЧНО-ИССЯЕДОВАШЬСКИЙ ИНСТИТУТ им. акад. А.П.КРЫЛОВА (ВНИИ)'

На правах рукописи Дяя слутабногочпалБттования

Экз. 3 ^ УДК 622.276.1/ .4:552.54

СУББОТИНА Злена Витальевна

методы прогнозирования технологических показателей разработки залееей с карбонатными коллектора!® порового типа, основанные на обобщении опыта их разработки

Специальность 05.15.06 -

"Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождения"

Автореферат

диссертации на соискание ученоЗ степени кандидата технических наук

Москва - 1991 г.

Работа выполнена во Всесоюзном нефтегазовом научно-исследовательском институте им. академика Л. П.Крылова (ВНИИ) Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор И.Д.Амелин Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор, член-корреспондэнт академии естествонных наук РОЗСР А.Т.Горбунов - кандидат технических наук, доцент Л. 0.Палий

Ведущее предприятие

институт "Гипровостокнефть"

Защита диссертации состоится " 2>\ " пнгаря 1992 г. в Ю час. на заседании Специализированного Совета Д.104.02.01 ВАК СССР при Всесоюзном нефтегазовом научно-исследовательском институте (ВИИ) по адресу: 125422, г.Москва, Дмитровский проезд, 10.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке ВНИИ.

Автореферат разослан " 9 " декабря

1991 г.

Ученый секретарь Спедиализи-рованного Совета, кандидат геолого-шнералогических наук, ( старший научныЗ сотрудник

М.М.Максимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Увеличение числа новых месторождений, входящих в промышленную разработку с карбонатными коллекторами порового и трещиновато-порового типа, а также особенности их строения и фильтрации пластовых флюидов, ставит перед исследователями дополнительные задачи по усовершенствовании методов изучения коллекторских свойств и созданию рациональной технологии разработки залежей нефти в карбонатных коллекторах.

В связи с этим, анализ изменчивости физических свойств карбонатных коллекторов, обобщение материалов длительноЗ эксплуатации залежей нефти в карбонатных коллекторах порового типа Урэло-Повэлжья и, на этой основе, надежное прогнозирование технологических показателей, имеет важное научное и практическое значение.

В последние годы получили интенсивное развитие два метода прогноза технологических показателеЗ разработки - один из них основан на применении современных математических моделей, другой - на использовании статистических зависимостеЗ (уравнений регрессии, характеристик вытеснения нефти водой и др.). В связи с этим, актуальными являются вопросы анализа и определения областей применимости существующих методов прогноза показателей разработки нефтяных залежей в карбонатных коллекторах порового типа.

Цель работы. Анализ и обоснование применимости основных методов прогнозирования технологических показателей разработки и коэффициентов извлечения нефти в залежах с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволжья.

Основные задачи исследования. I. Обобщение опыта эксплуа-

тацив и сопоставление показателей разработки залежей нефти с различным типом коллектора.

2. Анализ влияния на нефтеотдачу геолого-физических пара-

I

| метров и технологических показателей разработки. : 3. Исследование областей применения существующих характе-

■ ристик вытеснения для уточнения начальных извлекаемых запасов нефти (НИЗ) и прогноза технологических показателей разработки.

4. Обоснование применимости математической модели двумерной двухфазной фильтрации слабосжимаемых жидкостей для залежей нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам порового типа ; Урало-Поволжья.

Методы решения поставленных задач. I. Статистические рас: четы на основе анализа и систематизации фактического материала : по разработке залежей нефти.

! 2. Математическое моделирование разработки залежей нефти * на двумерной модели двухфазной фильтрации жидкости. ! Научная новизна. Получены следующие научные результаты: \ I. Даны рекомендации об областях применения наиболее на; декных характеристик вытеснения, обеспечивающих достоверность определения извлекаемых запасов нефти и прогноза технологичес-

■ ких показателей разработки залежей с карбонатными коллекторами . порового типа Урало-Поволкья.

: 2. Предложены усовершенствованные регрессионные уравнения I для оценки проектной нефтеотдачи залежей с карбонатными кодлек-1 торами порового типа Урало-Поволжья.

I

| 3. Создана постоянно-действующая модель залежи нефти пласта А4 Покровского месторождения Оренбургской области, позволившая уточнить величины балансовых запасов нефти и конечной нефте-!отдачи пласта.

4. Выявлено наиболее вероятное распределение остаточныг запасов нефти и рекомендовано местоположение дополнительной добывающей скважины, переводимой с нижележащих пластов Хилков-ского месторождения.

5. Доказана применимость математической модели двумерной двухфазной фильтрации слабосжимаемых жидкостей для залежей нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам порового типа Урало-Поволжья.

Практическая ценность работы."

1. Рекомендованы наиболее надежные характеристики вытеснения для оценки извлекаемых запасов нефти в длительно разрабатываемых залежах с карбонатными коллекторами порового типа и обоснованы области их применения.

2. Предложенные регрессионные уравнения позволяют проводить оценочные расчеты проектной нефтеотдачи залежей с карбонатными коллектора™ порового типа Урало-Поволжья.

3. Результаты исследований по применимости математической модели двумерной двухфазной фильтрации слабосжимаемых жидкостей для залежей нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам порового типа, доказывают правомерность ее использования при конкретном проектировании аналогичных месторождений.

4. Результаты математического моделирования залежи А4 Хил-ковского месторождения используются при выполнении работ по анализу разработки Хилковского месторождения и при проведении авторских надзоров за ходом его разработки.

Реализация и внедрение результатов исследований.

I. В РД 39-9-1069-84' "Методическое руководство по определению начальных извлекаемых запасов нефти в залежах, находящихся

в поздней стадии разработки (при водонапорном режиме)", утвержденное Миннефтепромом, Мингазпромом, Мингео СССР и ГКЗ СССР и введенное в практику с I июля 1984 г., вошли следующие результаты:

- предложено с помощью статистических кривых вероятности выхода характеристик вытеснения на заключительные прямые в зависимости от обводненности добываемой жидкости определять область применимости характеристик вытеснения;

- определена область применения рассмотренных характеристик вытеснения, что позволило выбрать и рекомендовать наиболее надежные характеристики вытеснения для оценки извлекаемых запасов в длительно разрабатываемых залежах.

2. Воспроизведение истории разработки залежи А4 Покровского месторождения Оренбургской области позволившее уточнить величины балансовых запасов нефти и конечной нефтеотдачи пласта включено в работу ВНИИ "Анализ и обобщение опыта разработки месторождений и прогнозирование уровней добычи нефти и газа на ХП пятилетку и на период до 2010 года" (Д.88.020.02.90).

3. Математическое моделирование залежи А4 Хилковского месторождения позволило выявить наиболее вероятное местонахождение остаточных запасов нефти и определить местоположение дополнительной добывающей скважины. Результаты моделирования вошли в работу института Гипровостокнефть "Повышение эффективности разработки нефтяных и газонефтяных месторождений на ХП пятилетку" (Д.86.53.2537.90).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на:

- заседаниях секции "Разработка нефтяных месторождений и гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов" Ученого

Совета ВНИИ (Москва, 1983, 1984, 1985, 1987, 1988, 1990 г.);

- заседании секции "Разработка нефтяных месторождений и нефтепромысловая геология" Ученого Совета института "Гипровос-токнефть" (Куйбышев, 1989 г.);

- Всесоюзном совещании "Совершенствование методов изучения и подсчета запасов нефти в карбонатных и эффузивных породах" (Волгоград, 1987 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.

Общий объем работы 154 страницы, из них 94 странивд маши*-нописного текста, 13 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 84 наименований на 10 страницах.

Основные положения, представляемые к защите.

1. Близость значений наиболее важных технологических характеристик рассматриваемой группы залежей нефти с поровым типом карбонатного коллектора и группы залежей-аналогов с терригенным коллектором доказывает, что известные способы-характеристики вытеснения и модели гидродинамических расчетов, предложенные первоначально для залекей с терригенным типом коллектора, правомерно используются при прогнозировании технологических показателей разработки залекей с карбонатными коллекторами порового типа.

2. Рекомендуется для определения начальных извлекаемых запасов нефти в залежах с карбонатными коллекторами порового типа использовать характеристики вытеснения Г.С.Камбарова и др., С.Н.Назарова и Н.В.Сипачева.

Для определения технологических показателей разработки с

помощью характеристик вытеснения предлагается использовать характеристику вытеснения Г.С.Камбарова и др., модифицированную для средней действующей скважины.

3. Результаты воспроизведения истории разработки и расчета технологических показателей залежей А4 Покровского и Хилковского месторождений доказывают применимость математической модели двухмерной двухфазной фильтрации слабоскимаемых жидкостей для залежей нефти, приуроченных к карбонатным коллекторам порового типа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе изложена краткая характеристика 32 длительно разрабатываемых залежей с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволжья. Выбранные залежи удовлетворяют следующим условиям: они эксплуатируются в поздней стадии разработки, характеризуются водонапорным режимом и по ним имеется сравнительно надежная информация о строении и эксплуатации. Соблюдение этих условий обеспечивает качественность выводов при сопоставлении фактических показателей разработки залежей нефти.

Далее, в первой главе представлен краткий анализ работ по изучению неоднородности залежей нефти в карбонатных коллекторах порового типа Урало-Поволжья. В этом направлении проводились исследования И.И.Абызбаевым, К.Б.Ашировым, Ю.П.Борисовым, Л.В.Васильевской, В.Д.Викториным, С.А.Винниковским, В.В.Воиновым, Г.Б.Выжигиным, Е.П.Горячевым, В.А.Громовичем, М.А.Ждановым, В.М.Житомирским, А.И.Калугиной, В.С.Ковалевым, Н.А.Лыковым, В.С.Мелик-Пашаевым, М.Г.Ованесовым, В.С.Роммом, З.К.Рябининой, Б.Ф.Сазоновым, Е.М.(Чеховым, М.А.Токаревым, Б.И.Тульбовичем, И.Н.Шустефом, В.Энгельгардтом, М.А.Эсмонтовичем, Л.Г.Югиным и ДР-

Неоднородность физических свойств коллектора обуславливается изменчивостью литологического состава карбонатных коллекторов, их трепщноватостью и слоистостью, зональной неоднородностью. Кроме того, в объеме залежи наблюдается изменчивость физико-химического состава нефтей.

Для сравнения степени неоднородности залежей может быть использован комплекс различных показателей и коэффициентов: коэффициента однородности продуктивного горизонта, определяемого отношением коэффициентов эффективной толщины и расчлененности (М.Л.Сургучев, В.И.Колганов, А.В.Гавура и др.), или совокупность коэффициентов песчанистости, слияния, расчлененности и показателя прерывистости пласта (В.В.Воинов), или комплексный параметр, прямо пропорциональный изменчивости пористости и неф-тенасыщенности и обратно пропорциональный средней эффективной мощности дропластков (М.А.Жданов, М.Г.Ованесов и М. А.'Токарев), или комплексный параметр, прямо пропорциональный величине проницаемости и обратно пропорциональный величинам пористости, начальной нефтенасыщенности и коэффициенту вытеснения нефти водой (В.С.Ковалев и В.М.Житомирский). В представленной диссертационной работе, для изучения влияния неоднородности коллекторов на фактические показатели разработки и величины конечной нефтеотдачи пласта, используется совокупность коэффициентов эффективной толщины (аналог коэффициента песчанистости) и расчлененности. Следует отметить, что формулировка "конечная нефтеотдача" -весьма условна. В представленной работе под величиной "конечной нефтеотдачи" подразумевается физически, возможное извлечение нефти при существующей технологии разработки месторождений.

Вторая глава посвящена обобщению опыта разработки рассматриваемых залежей. Задачи обобщения промыслового опыта, ана- •

ли за и совершенствования систем разработки нефтяных месторождений с карбонатными коллекторами Урало-Поволжья успешно решались в работах И.Д.Амелина, К.Б.Аширова, Б.Т.Баишева, Ю.П.Борисова, В.Д.Викторина, А.В.Гавуры, В.Е.Гавуры, А.И.Губанова, М.М.Ивановой, В.В.Исайчева, В.С.Ковалева, В.И.Колганова, Н.А.Лыкова, Ю.В.Масдянцева, П.А.Палия, Б.Ф.Сазонова, М.М.Сат-тарова, Е.И.Семина, М.Л.Сургучева, И.Л.Ханина и др.

В представленной работе приводятся результаты сопоставления динамики наиболее важных технологических показателей, характеризующих эффективность процесса нефтеизвлечения, в зависимости от типа коллектора, соотношения вязкосте'й нефти и вытесняющей воды и степени неоднородности карбонатных коллекторов порового типа.

Для характеристики состояния разработки групп залежей использовались следующие технологические показатели: степень вы-работанности начальных извлекаемых-запасов нефти, обводненность добываемой продукции, годовые темпы добычи нефти, накопленный водонефтяной фактор, величина суммарного отбора жидкости, выраженного в долях от начальных балансовых запасов нефти, коэффициент конечной нефтеотдачи пластов.

Выявление общих тенденций в фактической динамике технологических показателей и анализ процесса разработки месторождений проводились по выделенным в соответствии с принципами, предложенными Ю.П.Борисовым и Ы.Л.Сургучовым, 1-1У стадиям разработки.

Постадийное сопоставление фактических показателей разработки залежей нефти с различным типом коллекторов (с карбонатными коллекторами порового типа - первая группа, трещиновато-кавернозно-порового типа - вторая группа и третья группа зале-кей-анадогов с терригенным коллектором Урало-Поволжья) показало,

что средние технологические показатели разработки группа залежей с поровым типом карбонатного коллектора и группы залежеЗ-аналогов с терригенннм коллектором близки по значению, хотя величины конечной нефтеотдачи залежей с карбонатными коллекторами на 9-15% ниже, чем по аналогичным залежам с терригенннм коллектором. Полученные результаты подтверждают выводы, к которым пришли ранее А.З.Гавура, В.С.Ковалев, В.И.Колганов, Б.Ф.Сазонов, М.Л.Сургучев и др.

На основании фактических материалов показано, что технологические показатели разработки залежей нефти в меньшей мере зависят от степени неоднородности карбонатного коллектора поро-вого типа (определяемой совокупностью коэффициентов эффективной толщины и расчлененности), чем от соотношения вязкостей нефти и вытесняющей воды.

В третьей главе на основе обобщения опыта разработки нефтяных месторождений проводятся исследования влияния основных геолого-физических и технологических факторов на величину конечной нефтеотдачи. Для выявления качественной связи между коэффициентом нефтеотдачи и многочисленными параметрами используется метод многомерного регрессионного анализа, впервые нашедший применение при обработке промыслово-геологического материала о нефтеотдаче в работе Р.Гутри и М.Гринбергера.

Аналогичным исследованиям, применительно к залежам нефти с терригенными и карбонатными коллекторами Урало-Поволжья, посвящены работы А.В.Гавуры, В.К.Гомзикова, С.В.Копакина, И.Н.Малиновского, H.A.Молотовой, Н.Е.Стадниковой, И.Н.Иустефа и др.

В представленной работе, в качестве информативных параметров, описывающих геолого-физическую характеристику объектов, были выбраны: коэффициенты начальной нефтенасыщенности, порис-

тости, проницаемости, эффективной толщины пласта, расчлененности пласта, соотношение вязкостей нефти и воды. В качестве информативных технологических факторов - удельные извлекаемые запасы нефти, приходящиеся на одну добывающую скважину и максимальный темп отбора нефти (на Ж стадии разработки).

На первом этапе статистической обработки данных использовались информативные параштры по 28 залетам нефти с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволжья. Однако, четкой корреляционной связи конечной нефтеотдачи пластов от геолого-физических факторов для рассматриваемой группы залежей не обнаружено, коэффициент корреляции полученного уравнения - 0,45.

Далее, выделив из общего числа объектов две группы залежей более однородных по распространению (первая группа) и проницаемости (вторая группа) и уменьшив таким образом коэффициенты вариации коэффициентов эффективной толщины и расчлененности ( в первом случае) и проницаемости (во втором случае) в два раза, получены уравнения (I) и (2), пригодные для оценки конечной нефтеотдачи залежей с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволжья.

1} = 0,11 + 0,54 $н - О,III Кэф.т. + 0,075 - 0,005/1о -- 0,008т, (I)

^ = - 0,552 + 1,084 ¿н + 0,099 Кэф.т. + 0,073 ^К - 0,07/^о~

- 0,002т - 0,168 /Кр, (2)

где: у - коэффициент конечной нефтеотдачи, доли ед.;

- коэффициент начальной нефтенасыщенности, доли ед. ;

Кэт.т- коэффициент эффективной толщины пласта, доли ед.;

К - проницаемость пласта, мкм2;

- соотношение вязкостей нефти и воды; т - пористость, %;

Кр. - коэффициент расчлененности пласта, доли ед.

Для полученных уравнений (I) и (2) коэффициенты корреляции равны соответственно - 0,67 и 0,73. Средняя относительная погрешность - около 5,5%, среднеквадратическая погрешность 3,8% (при расчетах по первому уравнению) и 3,2£ (при расчетах по второму уравнению).

Статистическая обработка исходных данных по выбранным в проведенном исследовании залежам нефти показала, что наиболее сильное влияние на величину конечной нефтеотдачи оказывают такие геолого-физические факторы, как начальная нефтенасыщенность коллектора, коэффициент эффективной толщины (аналог коэффициента песчанистости) и проницаемость коллектора.

В четвертой главе рассматриваются вопросы применимости характеристик вытеснения при определении начальных извлекаемых запасов нефти, прогнозировании технологических показателей разработки и оценки величин балансовых запасов нефти.

В первом разделе рассмотрены вопросы применимости для определения начальных извлекаемых запасов нефти к залежам в карбонатных пластах порового типа, способов-характеристик вытеснения С.Н.НазароЕа и Н.В.Сипачева (способ I), Г.С.Камбарова и др. (способ 2), А.А.Казакова (способ 3), обеспечивающих наибольшую надежность определения извлекаемых запасов нефти для залежей с терригенным типом коллектора.

Обработка данных эксплуатации всех об%ектов производилась следующим образом: на характеристиках вытеснения выявлялись заключительные прямолинейные отрезки, затем, значения среднегодовой обводненности и степени выработанности начальных извлекаемых

запасов, соответствующие началу заключительного прямолинейного отрезка использовались при построении статистических кривых, с помощью которых были установлены области применения рассмотренных способов-характеристик вытеснения.

Б представленной работе рассмотрено влияние на область применения характеристик вытеснения типа коллектора, соотношения вязкостей нефти и вытесняющей воды, а также степени неоднородности коллектора.

Исследование характеристик вытеснения, используемых для определения начальных извлекаемых запасов нефти в залежах с терригенннм типом коллектора, позволило выявить применимость перечисленных выше характеристик вытеснения для залежей нефти в карбонатных коллекторах порового типа. Апробация способов-характеристик вытеснения для выделенных групп залежей показала, что способы I и 2 могут рекомендоваться для определения начальных извлекаемых запасов нефти в залежах с карбонатными коллекторами порового типа.

На основании результатов работы, рекомендуется применять характеристики вытеснения для определения начальных извлекаемых запасов в залежах нефти с карбонатными коллекторами порового типа в следующих случаях: для группы залежей с ]И о < 5 способ I рекомендуется использовать, когда обводненность добываемой продукции превысит 45%, а способ 2 - при обводненности превышающей 40%; для группы залежей с о> 5 способы I и 2 рекомендуется использовать на более поздней стадии обводнения залежей (при обводненности 50-55$); для группы залежей с однородными коллекторами (Кэф.т. >0,8 ; Кр.-<5) способы I и 2 рекомендуется применять при обводненности добываемой продукции более 40?; для группы залежей с коллекторами повышенной неоднородности (Кэф.т. < 0,8;

Кр.> 5) способы I и 2 применимы при среднегодовой обводненно- ! сти превышающей 455?. !

Таким образом, результаты проведенной работы подтверждают возможность использования характеристик вытеснения, построен- ; ных по способам I и 2 для определения начальных извлекаемых за—! пасов нефти в залежах с карбонатными коллекторами порового ти- : па. Благодаря проведенной работе установлены четкие границы применимости рассмотренных способов-характеристик вытеснения.

Во втором разделе проведена оценка способа определения балансовых запасов нефти с помощью характеристики вытеснения, построенной по способу 2.

Область применения предложенной Г.С.Камбаровым характеристики вытеснения может быть расширена. На примере залежей Азербайджана им была выявлена эмпирическая зависимость начальных балансовых запасов нефти от соотношения постоянных коэффициентов характеристики вытеснения, построенной по способу 2. Предложенное Г.С.Камбаровым уравнение позволяет оценивать величины балансовых запасов нефти по данным предшествующей эксплуатации залежей с террягэнннм типом коллектора Азербайджана.

Преобразования эмпирического уравнения, описывающего характеристику вытеснения Г.С.Камбарова и др. позволили нам подтвердить существование линейной зависимости между соотношением постоянных коэффициентов с величиной балансовых запасов нефти.

Построенная нага эмпирическая зависимость балансовых запасов нефти от соотношения определяемых по заключительному прямолинейному отрезку характеристики вытеснения постоянных коэффициентов для залежей с поровым типом карбонатных коллекторов зрало-Поволжья, подтверждает существование линейной зависимости между этими параметрами. Описывающее эту зависимость уравнение,

предлагается использовать для оценки балансовых запасов нефти в залежах с поровым типом карбонатных коллекторов Урало-По-волжья в тех случаях, когда трудности в определении емкостных параметров могут привести к недостоверны;.! значениям балансовых запасов нефти, подсчитанных по объвтощ методу.

В третьем разделе представлены результаты прогнозирования технологических показателей разработки залежей нефти с помощью характеристик вытеснения.

Учитывая, что способы I и 2 дают достоверные величины извлекаемых запасов нефти, их можно использовать и при прогнозе технологических показателей разработки. Очевидно, таким способом прогнозирования технологических показателей разработки можно воспользоваться в тех случаях, когда система разработки в прогнозный период не будет претерпевать значительных изменений (ввод из бурения или резкое сокращение числа скважин). Для того, чтобы учесть отключение скважин в результате их обводнения или ввод новых скважин на поздней стадии разработки, Л.В.Давыдововым рекомендуется строить характеристики вытеснения не для всей залежи в целом, а для осредненной действующей скважины.

В представленной работе проведены расчеты для определения технологических показателей разработки с помощью характеристик вытеснения на примере залежей пласта А4 Хилковского месторождения Куйбышевской области и Покровского месторождения Оренбургской области. Расчеты проводились с использованием характеристик вытеснения, построенных по способам I и 2, как по всей залежи в целом, так и для осредненной действующей скважины.

Ацализ результатов расчетов показывает, что характеристики вытеснения, построенные для осредненной действующей скважины

позволяют более точно определять технологические показатели разработки, чем характеристики вытеснения, построенные для суммарных показателей по залежи з целом. При этом показано, что технологические показатели разработки, рассчитанные по способу 2 согласуются с фактическими лучше, чем рассчитанные по способу I. Кроме того следует отметить, что погрешность расчетов значительно выше для залегай с малыми запасам а небольшими годовыми отборами нефти.

Пятая глава посвяцена воспроизведению истории разработки я прогнозу технологических показателен с помощью математлческо-' го моделирования.

Использование математического моделирования позволяет, решив задачу по воспроизведению истории разработки залежи, выявить распределение по площади залежи значений абсолютной проницаемости и начальной водонасыщенности, определить наиболее вероятное кестснахокдение остаточных запасов нефти и рекомендовать оптшлалышЯ вариант цоразработкп залога.

В представленной работе для решения задач до воспроизведению истории разработки залекеЯ нефти с карбонатными коллекторами лорового типа использовалась математическая модель двумерной двухфазной фильтрации слабосжшэемых жидкостей, предложенная П.В.Индельманом и Р.М.Кацем в 1982 г. для залежей с террзгенным типом коллектора. Воспроизведение истории разработки проводилось для двух залежой пласта А4: Хилковского (Куйбышевская область) п Покровского (Оренбургская область) месторождений.

Воспроизведение истории разработки залени пласта Л4 Хилков-счого месторождения проводилось за период с 1950 по 1ЭС8 г., а последующий прогноз технологических показателен по трем вариантам соразработки на перспективу - с 192Э по 1997 г. 3 связи с

тем, что залежь пласта А4 на протяжении 20 лет эксплуатировалась без поддержания пластового давления (ППД) при упруго-водонапорном режиме, при решении задачи по воспроизведении истории разработки наш были уточнены размеры водонапорной системы, ее расположение относительно рассматриваемой залоги.распределание проницаемости в законтурной области. На этом этапе корректировка проводилась при сопоставлении величин и характера распределения пластового давления в залежи.

| Для расчета изменения обводненности жидкости по залежи, в ! качестве исходной информации в модель были введены кривые фазо-| вых проницаемостей, построенные по экспериментальным данным . А.В.Берлиным. Последовательная модификация относительных проницаемостей привела к совпадению расчетных и фактических значений добычи нефти и- обводненности жидкости в целом по залежи.

На следующем этапе работы уточнялось распределение по площади залежи значений абсолютной проницаемости и начальной водо-: насыщенности. При этом проводилось сопоставление динамики обводненности жидкости, как для всей залеяи в целом, так и по каждой - добывающей скважине в отдельности. Достоверность воспроизведения истории разработки оценивается погрешностью адаптации, которая для динамики пластового давления составляет в среднем ,6.6%, а для годовой добычи нефти - 9.0%.

Проведенное воспроизведение истории разработки позволило выявить наиболее вероятное местонахождение остаточных запасов нефти - в центральной части восточного крыла структуры.

Для того, чтобы оценить эффективность закачки воды в залежь пласта А4 Хилковского месторождения, нами рассматривались два варианта разработки. Первый вариант - базовый, учитывает что закачка воды в пласт осуществляется в объемах, указанных

в технологически* рапортах, с 1980 года. Второй вариант предполагает, что залежь разрабатывается без ПЕЩ на протяжении всего срока эксплуатации.

Теоретические расчеты показывают, что дополнительная добыча нефти, связанная с технически совершенным применением очагового заводнения может составить 60 тыс.т (или 0,7$ относительно НИЗ). На практике-же, эффект от применения очагового заводнения наблюдается в течение двух лет (1980-1981 г.). С 1982 г. закачка воды в пласт на ход разработки залежи не влияет, а кривая фактической добычи нефти совладает с расчетной кривой, соответствующей второму варианту, который предполагает отсутствие ПГЩ.

Прогноз технологических показателей разработки залежи пласта А4 Хилковского месторождения проводился для трех вариантов доразработки. Как было показано ранее, с 1982 года закачка воды в пласт не влияла на ход разработки залежи. Следовательно, базовым вариантом в дальнейших расчетах может быть второй вариант, предусматривающий эксплуатацию залежи существующим фондом добывающих скважин без ПЦЦ. Третий и четвертый варианты доразработки залежи предусматривают перевод с нижележащих пластов дополнительной добывающей скважины в центральной части восточного крыла структуры. При этом, третий вариант предполагает наличие очагового заводнения, а четвертый вариант - доразработку залежи без ПОД.

Как показали расчеты, величины накопленной дополнительной добычи нефти при вводе в эксплуатацию добывающей скважины в выявленном районе концентрации остаточных запасов' нефти, могут составить примерно 130 тыс.т ( или 2% относительно НИЗ).

Воспроизведение истории разработки залежи нефти пласта А4

Покровского месторождения выполнено с целью уточнения величин балансовых запасов нефти и характера их распределения по площади залежи.

Оценка состояния рассматриваемого объекта методом математического моделирования проводилась в 2 этапа. На I этапе (1964 - 1982 г.) осуществлялась настройка математической модели, как по произвольно выбранным опорным скважинам, рассредоточенным по всей площади залежи, так и по залежи в целом. Модификация кривых фазовых проницаемостей, уточнение характеристик законтурной области, объемов закачки по нагнетательным скважинам, а также уточнение распределения по площади залежи значений начальной водонасыщенности и проницаемости позволило добиться достигнутого совпадения фактических и расчетных показателей разработки. На 2 этапе (1983-1985 г.) проверялась адекватность созданной математической модели залежи, проводилось сопоставление расчетных и фактических значений пластового давления и среднегодовой обводненности добываемой продукции как по опорным скважинам, так и по залежи в целом. Б целом по залежи погрешность адаптации динамики пластового давления составляет в среднем 9.8%, а динамики годовой добычи нефти - 5.2%.

Начальные балансовые запасы нефти (НБЗ) откорректированной модели залежи составляют 33.76 млн.т нефти и превышают утвержденные ГКЗ СССР в 1959 г. (25.36 млн.т). Основными причинами существующего расхождения в величинах НБЗ, по видимому, является уточнение с помощью математического моделирования карты эффективных толщин залежи и незначительное увеличение площади нефтеносности, выявленное в процессе разбуривания нижележащих горизонтов.

Увеличение НБЗ, естественно, привело к уменьшению коэффи-

циента нефтеизвлечения, необоснованно завышенного ранее, с 0,5 (утвержден ГКЗ СССР в 1969 г.) до 0,41 (уточнен в результате математического моделирования). Величина предлагаемого коэффициента нефтеизвлечения не противоречит опыту разработки залежей с близкими коллекторскими свойствами.

ОСНОВНШ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДИ

1. Проведен анализ изменчивости физических свойств карбонатных коллекторов порового типа л обобщение опыта разработки группы длительно разрабатываемых залежей Урало-Поволхья. Сопоставление фактических показателей разработки залежей нефти с различным типом .коллекторов (с карбонатными коллекторами порового типа - первая группа, трещиновато-кавернозно-порового типа - вторая группа и группа залекей-аналогов с терригенным коллектором Урало-Поволжья) показало, что средние технологические показатели разработки группы залежей с поровым типом карбонатного коллектора и группы залежей-аналогов с терригенным коллектором близки.

2. Многофакторный анализ влияния на нефтеотдачу карбонатных коллекторов порового типа геолого-физических параметров и технологических показателей выявил подавляющее влияние природных факторов, определяемых параметрами начальной нефтенасыщен-ности, проницаемости коллектора и коэффициента эффективной толщины (аналог коэффициента лесчанистости).

Предложены регрессионные уравнения для оценки проектной нефтеотдачи залежей с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволкья.

3. Исследование характеристик вытеснения, используемых для определения начальных извлекаемых запасов нефти в залежах

с терригекным типом коллектора, позволило выявить применимость рассмотренных характеристик вытеснения для залежей нефти в карбонатных пластах порового типа. Даны рекомендации об областях применения характеристик вытеснения, построенных по способам С.Н.Назарова и Н.В.Сипачева, Г.С.Камбарова и др., А.А.Казакова, обеспечивающие достоверность определения начальных извлекаемых запасов.

4. Проведена оценка способа определения балансовых запасов нефти с помощью модифицированной характеристики вытеснения Г.С.Камбарова и др. Предложены зависимости для оценки балансовых запасов нефти по данным предшествующей эксплуатации залежей с поровым и трещиновато-кавернозно-поровым типом карбонатных коллекторов. Зависимости рекомендуются к использованию в тех случаях, когда, трудности в определении емкостных параметров могут привести к недостоверным значениям балансовых запасов нефти, подсчитанных по объемному методу.

5. Определение технологических показателей разработки с помощью характеристик вытеснения проводилось на примере залежей пласта А4 Хилковского и Покровского месторождений. Показано, что характеристики вытеснения, построенные для осредненной действующей сквакины, позволяют более точно определять технологические показатели разработки, чем характеристики вытеснения, построенные для суммарных' показателей по залежи в целом. При этом показано, что технологические показатели разработки, рассчитанные по способу Г.С.Камбарова и др. согласуются с фактическими лучше, чем рассчитанные по способу С.Н.Назарова и Н.В.Сипачева.

6. Впервые созданы постоянно-действующие математические модели залежей нефти пласта А4 Хилковского и Покровского место-рокдений.

По Хилковскому месторождению выявлено наиболее' вероятное • местонахождение остаточных запасов нефти и рекомендовано местоположение дополнительной добывающей скважины, переводимой с нижележащих пластов месторождения. Рекомендации согласованы с институтом Гипровостоннофть и приняты для реализации в НГДУ "Первомайнефть".

По Покровскому месторождению Оренбургской области уточнены величины балансовых запасов нефти и конечной нефтеотдачи пласта.

7. Данные исследований, изложенные в диссертационной работе использованы в работе ВНИИ "Анализ и обобщение опыта разработки месторождений и прогнозирование уровней добычи нефти и газа на ХП пятилетку и на период до 2010 года" (Д.88.020.02.90), нашли практическое применение в работе института Гипровосток-нефть "Повышение эффективности разработки нефтяных и газонефтяных месторождений на ХП пятилетку" (Д.86.53.2537.90), вошли составной частью в РД 39-9-1069-84 "Методическое руководство по определении начальных извлекаемых запасов нефти в залежах, находящихся в поздней стадии разработки (при водонапорном режиме)".

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Анализ зависимости нефтеотдачи залежей с карбонатными коллекторами порового типа Урало-Поволжья от различных факторов. - Сб.науч.тр. Всесоюз.нефтогаз.науч.-исслед.ин-та. -1987. - ВнпЛОО. - С. 104-110.

2. Использование воспроизведения истории разработки залежей нефти пласта А4 Покровского месторождения Оренбургской области для уточнения величины балансовых запасов нефти и ко-

нечной нефтеотдачи пласта. - Экспресс-информ. Сер. Разработка нефтяных месторождений и методы повышения нефтеотдачи. - М.: ШИИОЭНГ. - 1990. - Вып.4. - С.7-13.

3. Применение двумерной двухфазной математической модели при воспроизведении истории разработки и прогноза технологических показателей залежи пласта А4 Хилковского месторождения. -Сб. "Создание эффективных технологий разработки нефтяных месторождений в сложных геологических условиях. - КуЗбышев. - 1989. - C.I02-II2.

4. Определение извлекаемых запасов нефти в залежах на поздней стадии разработки по характеристикам вытеснения нефти водой. - НИС Нефтепромысловое дело и транспорт нефти. - 1,1. :ЗНИИ-ОЭНГ. - 1985.- Вып. 3. - C.I-5. (в соавторстве с И.Д.Амелиным и А.В.Давыдовым).

5. Оообенности разработка залекеп нефти с карбонатными коллекторами. - Обзорная информация. Сер.Нефтепромысловое дело.-М. :ВШИ0ЭНГ.- 1986. - Вып.8(115). - С.46. (в соавторстве с И.Д.Амелиным).

6. Особенности разработки залекей нефти с карбонатными коллекторами. - Сб."Структура запасов и проблемы разработки нефтяных месторождений". (ДСП). - М. :ВГ-га.- 1986. - C.I78-204. (в соавторстве с И.Д.Амелиным).

7. О методах определения нефтеотдачи и извлекаемых запасов нефти в карбонатных коллекторах. - Сб."Совершенствование методов изучения и подсчета запасов нефти в карбонатных и эффузивных породах". - М.:ШИИОЭНГ. - 1987. - С.45-55. (в соавторстве с И.Д.Амелиным).

8.. Оценка балансовых запасов нефти в залежах с карбонатными коллекторам! с помощью характеристик вытеснения. - Сб."Воп-