автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Повышение эффективности форсированного отбора жидкости по залежам со средневязкими нефтями на примере месторождений Куйбышевской области

■» 6 0/1

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 'ПРОШНЫЙ [ИНСТИТУТ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ М /БашНИПИнефть/

На правах рукописи

ОЛЬХОВСКАЯ Валерия Александровна

УДК 622.276.344

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОРСИРОВАННОГО ОТБОРА ЖИДКОСТИ ПО ЗАЛЕЖАМ СО СРВДНЕВЯЗКИМИ НИТЯМИ НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КУЙБЫШЕВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 05.15.06 - Разработка и эксплуатация

нефтяных и газовых месторовдений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 1994

Работа выполнена в Самарском государственном техническом университете

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор геолого-минералогических наук,

профессор К.Б.АШИРОВ ;

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор геолого-минералогических наук,

профессор М.А.ТОКАРЕВ ;

кандидат технических наук, с.н.с. Ю.А.КОЗЛОВ

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - ИНСТИТУТ "ГИПРОВОСТОКНЕФТЬ"

Защита состоится " 21 "_апреля_ 1994 г. в

^4 часов на заседании специализированного совета К. 104.01.01 Башкирского государственного научно-исследовательского и проектного института нефтяной промышленности /г.Уфа, 450077, ул.Ленина, д.86/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БалтНИПИнефть

Автореферат разослан " 48 " ЦАСуитиХ_1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат геолого-шшерало-гвческих наук

Ю.В.Голубев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМ. Разработка залежей нефти с форсиро-анием отборов жидкости /ФОЖ/ з ряде случаев является действен-ым способом интенсификации добычи нефти и способствует увели-ению степени охвата пласта выработкой. Вместе с тем недоучет собенностей физико-химических процессов, происходящих в за-ежи в условиях перераспределения пластовых давлений, а так-е неблагоприятное сочетание геологических и гидродинамических араметров на момент форсирования могут усилить неравномерное родвижепие закачиваемой воды к забоям добывающих скватан и начительно ухудшить показатели разработки. Выбор рациональных ежимов форсирования изначально определяется методологией под-ода к анализу ФОЖ. Всестороннее изучение процесса извлечения ефти из продуктивных пластов с ФОЖ служит основой конкретных ехнологических решений, целью которых является повышение эф-ективности разработки, обеспечение максимального охвата плас-а заводнением, увеличение степени конечного нефтеизвлзчения, остижение высоких темпов отбора нефти при минимизации объе-ов добычи попутной воды. Несмотря на многочисленные исследо-ания, в этой области остается еще много задач, требующих сво-го решения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Настоящая работа посвящена изучению влияния орсирования отборов жидкости на показатели разработки залежей механизм нефтеотдачи пласта, а также поиску методов наиболее олного учета геолого-технологических параметров, способных казать влияние на качество и величину получаемого эффекта.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

1. Дифференциация методологических подходов к анализу фор-ированного отбора жидкости на основе смысловой конкретизации дноименного термина.

2. Изучение закономерностей разработки залежей нефти с ФОЖ влияния различных геолого-технологических показателей на ре-

ультаты форсирования по пласту в целом и по отдельным скважи-:ам.

3. Поиск новых факторов и их комбинаций, способных оказывать лияние на механизм нефтеотдачи пласта в условиях создания помненных депрессий.

4. Разработка методик промыслового контроля, позволяющих воевременно и наиболее полно производить учет основных геоло-

го-технологических параметров, благоприятствующих проведению форсирования.

5. Сравнительная оценка степени влияния различных параметра на качество и величину эффекта от ФОЖ и подбор зависимостей, пс зволяющих осуществлять детерминированный подход к прогнозированию результатов форсирования по отдельным скважинам.

МЕТОДЫ ИСА-ЩОВАНЦ. При выполнении диссертационной работы использовались графоаналитические'методы, построение карт; ряд результатов получен с помощью вероятностно-статистических методов, включающих использование таких процедур, как определение мер инЬормативностей, ранговая классификация, корреляционный и ассоциативный анализы.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1. Дифференцированы методологические подходы к анализу ФОЖ; изучено влияние темпов отбора жидкости на показатели разработки залежи как совокупного объекта воздействия.

2. На базе системного подхода предложена регрессионно-статис тическая зависимость, позволяющая прогнозировать эффект от создания дополнительных депрессий по отдельным скважинам с использованием расширенного числа геолого-технологических показателей

3. Изучена кинематика процессов, происходящих в залежи в условиях- перераспределения пластовых давлений при изменении режимов работы добывающих скважин.

4. Установлено, что вязкость извлекаемой на поверхность раз-газированной нефти определяется энергетическим состоянием залежи, зависит от степени охвата пласта вытеснением и в комплексе с другими показателями может быть использована для контроля за процессом разработки.

5. Статистическими и промысловыми исследованиями выявлены закономерности изменения вязкости разгазированной нефти по отдельным скважинам, характеризующие механизм взаимодействия скв: жины и пласта.

6. На основе выявленных закономерностей разработан комплексный метод обнаружения слабо дренируемых зон в объемах нефтяных залежей путем совместного анализа динамики градиентов пластовог< давления, обводненности продукции и вязкости разгазированной нефти в процессе разработки с учетом геолого-литологических особенностей строения 1ушста.

7. Предложен способ промыслового контроля за продвижением нагнетаемой в пласт воды, основанный на изучении распределения

>ъемов закачки в соответствии с характером изменения профилей шемистости и позволяющий диагностировать окончание безводного фиода эксплуатации скважин.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

Т. На примере месторождений Куйбышевской области выявлены за-шомерности влияния ФОЖ на текущие и конечные показатели разра->тки, которые могут быть использованы при освоении новых залежей.

2. На основе изучения опыта разработки пласта Ад Сарбайско->чалеевского месторождения выделены группы скважин, по которым шжение забойного давления в результате смены оборудования на >лее производительное способствовало вовлечению в разработку до-мнительных запасов.

3. На основе промыслозых и аналитических исследований предло-ша зависимость для определения качества и величины ожидаемого зфекта от проведения ФОЖ по отдельным скважинам, позволяющая жратить число неэффективных мероприятий.

4. Выявлены геолого-технологические параметры и их комбинации, фактерные значения которых свидетельствуют о наличии слабо зенируемых зон в районе расположения скважины.

5. Предложено использовать вязкость разгазированной нефти для штроля за процессом разработки и качественной оценки реакции шста на создание повышенных депрессий.

6. Произведен анализ динамики изменения вязкости разгазирован-)й нефти с точки зрёния процессов, происходящих в залежи, и эедложена комплексная процедура обнаружения слабо дренируемых

)н в объемах нефтяных залежей.

7. Разработана методика определения радиуса охвата пласта за->днением, позволяющая осуществлять оперативный контроль за провесом вытеснения нефти водой.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Практические рекомендации ) переводу скважин на режим ФОЖ и использованию процедуры комп-эксного обнаружения слабо дренируемых зон в объемах нефтяных зашей были применены на Якушкинском, Яблоневском, Боголюбовском Сарбайско-Мочаяеевском месторождениях производственного объеди-эния "Куйбкшевнефть", в результате чего своевременно осуществлен щ мероприятий по регулированию'гфбцесса разработки.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты выполненных исследований доклады-ишеь и обсуждались на научно-технической конференции "Совершен-'вование методов поисков, разведки и разработки нефтяных и газо-к месторождений" /г.Пермь, 1991 г./; на научно-техническом се-

"мияаре кафедры разработки нефтяных и газовых месторождений Уфимского нефтяного института /г.Уфа, 1992 г./; на семинарах кафедры геологии и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений СамГТУ /г.Самара, 1990,1991,1992 г.г./.

ПУБЛИКАЦИИ. Основные положения диссертации изложены в 5 опубликованных работах.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Работа состоит из введения, шести глав, выводоз списка использованных источников, включающего III наименований, и 3 приложений на 8 страницах. Работа изложена на 206 страница: машинописного текста, содержит 49 рисунков и 22 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическое значение результатов проделанной работы.

Первая глава диссертационной работы посвящена конкретизации термина "форсированный отбор жидкости".

Методология подхода к изучению и анализу эффективности форсированного отбора жадности во многом определяется той смысловой нагрузкой, которую несет сам термин "форсированный отбор". В качестве вспомогательной смысловой единицы, по отношению к KOTopoi конкретизируется понятие форсированного отбора жидкости, выступает объект воздействия. Одними исследователями в качестве объекта воздействия рассматривается залежь /пласт/ в целом, другими - скважина с прилегающей к ней областью дренирования.

Увеличение /форсирование/ темпов отбора жидкости в целом по залежи ведет к углублению общей воронки депрессии, то есть к сш жению средневзвешенного пластового давления в зоне отбора. Это создает предпосылки для увеличения градиентов давления между зоной нагнетания и зоной отбора и вовлечения в разработку участков пласта, не охваченных вытеснением. С таких позиций подвергается сомнению целесообразность форсирования на ранних стадиях разработки, когда создается угроза преждевременного и неравномерного внедрения закачиваемой воды в зону отбора.

К оценке форсирования можно подойти иначе, рассматривая в качестве объекта воздействия не залежь в целом, а отдельную скважину /или группу скважин/ с прилегающей областью дренирования. В этом случае вся зона отбора рассматривается как большая система, состоящая из множества взаимосвязанных объектив - скважкк

их областей дренирования. Увеличение отбора жидкости из сква-ины приводит к изменению формы локальной воронки депрессии, ызывает увеличение градиента давления в области дренирования такое перераспределение давления в пласте, при котором ранее :окоившиеся скопления нефти начинают двигаться к забоям дсбыза-ицих скважин. В условиях высокого обводнения разрабатываемого [ласта системный подход к выбору объектов форсирования облада-!Т определенными преимуществами. Учет индивидуальных особеннос-•ей эксплуатации скважин, строения и фильтрационно-емкостчых :арактеристик прилегающих областей дренирования позволяет неле-[аправленно воздействовать на те участки, где вероятность со-:ранения не охваченных вытеснением зон наиболее нелика. Б ре-¡ультате' этого можно ожидать увеличения процзнтного содержания ¡ефти в продукции скважин с одновременным уменьшением доли вода. С позиций системного подхода вывод о неэффективности ранне--:о форсирования также представляется не столь однозначным.

Количественным критерием- форсирования может считаться йели-шна изменения пластовой депрессии, будь то разность давлений лежду зоной нагнетания и зоной отбора или разность между средне-свешенным пластовым давлением в окрестности скважины и забойным давлением.

В соответствии с вышеизложенным в настоящей работе ^(Ж ис-зледуется с двух позиций: I/ как мероприятие, связанное с увеличением темпов отбора жидкости по залежи б целом без учета особенностей взаимодействия скважин и пласта; 2/ как процесс увеличения отбора жидкости из скважины, направленный на интенсификацию поля градиентов давления в зоне дренирования пласта скважиной.

Вторая глава диссертационной работы посвящена обзору современных представлений об особенностях разработки нефтяных залежей с ФОЖ и анализу факторов, благоприятствующих осуществлению форсирования.

Большой вклад в решение существующих задач внесли исследования И.Н.Щелкачева, СЛ.Свнатанова, К.А.Карапетова, М.Л.Сургуче-ва, К.Н.Ыуотефа, В.П.долганова, Б.О.Сазонова, д.Д.Гузя, А.А.Казакова, З.З.деиликамова, К.Я.Коробова, И.Г.Иермякова, М.йД.Ка-бирова, З.А.лаоибуллина, Ф.И.Котяхова, М.А.Токарева, В.Д.Вик-то-ши и других ученых.

Проведенный анализ показал, что большинство авторов склонно считать форсированную эксплуатацию одним из методов, способст-

1/2 2-1033

вуадих увеличению степени охБата залежи вытеснением и росту коэффициента конечного нецяеизвлечения. Повышение гидродинамических градиентов давления и скоростей фильтрации оказывает влияние на величину нефтеотдачи пласта, а извлечение при этом больших количеств жидкости за счет увеличения доли воды в продукцш скважин не является технологической необходимостью.

В качестве основных условий, благоприятствующих проведению ФОЖ в целом по залежи, чаще всего рассматриваются наличие запаса пластовой энергии; хорошая продуктивность и высокие динамические уровни по скважинам, обеспечивающие возможность увеличения отбора жидкости; неоднородность и высокая степень расчленен ности пласта с изменчивостью проницаемости по разрезу; вступление объекта в позднюю стадию эксплуатации с соответственно высокой степенью обводненности по простиранию и толщине.

На эффективность форсирования по отдельным скважинам влияет учет индивидуальных особенностей процесса эксплуатации и взаимс действия скважин с нефтесодержащим пластом. Для получения эффен та по скважина:/., расположенным в водснефтяных зонах, считается необходимым, чтобы между нижними отверстиями фильтра и водонеф-тяным контактом /ВЕК/ существовали плотные пропластки. Отмечается, что в пластах с относительно однородным разрезом перед проведением ФОЖ расстояние от фильтров до текущего ВНК должно быть выдержано как по вертикальной, так и по горизонтальной составляющим. Факторами, благоприятными для осуществления ФОЖ, называются удаленность точки расположения скважины от текущего контура нефтеносности и зон закачки; наличие слабо дренируемых зон вблизи точки расположения скважины. Высказывается мнение, что положительный эффект от внедрения ФОЖ в значительной степен предопределяется намчием у нефти неньютоновских свойств.

В последнее время неоднократно предпринимаются попытки построить статистическую зависимость, объединяющую различные гео-лого-технологическке факторы, влияющие на эффективность По имеющимся сведениям, измекеккэ текущего отбора неоти в резульаа те проведения ФОЖ по скважинам в нер;;ую очередь определяется кратностью увеличения отбора жидкости и в меньшей степени - обводненностью продукции скважины и геологической неоднородностью продуктивного разреза. По другим данным теснота связ»: дебита нефти с дебитом жидкоси*: в резулыатб форсирования определяете)! динамикой обводнения продукции скважины в период, продиост^уу-щкй 40Ж. Установлено тикае, чю интенсификация слчфюв вз с.-:иа-

жин с. малым дебитом до форсирования в большинстве случаев приводит к ухудшению характеристики вытеснения нефти водой. Необходимость более детального изучения физических процессовпроисходящих в залежи в условиях перераспределения давления и создания дополнительных депрессий, требует развития диагностического подхода в направлении расширения числа признаков, обусловливающих качество и величину эффекта от проведения ФОЖ по отдельным скважинам.

Несмотря на масштабность проведенных исследований, в специальной литературе практически отсутствуют' сведения о попытках установить потенциальную связь показателя эффективности ФОЖ с чис- • лешпЛш значениями вязкости извлекаемой из пласта нефти. В подавляющем большинстве гидродинамических расчетов в качестве характеристического параметра промышленного объекта используется осредненная вязкость, величина которой считается постоянной. Вместе с тем имеются многочисленные сведения об изменении состава и свойств извлекаемой' нефти как по объему залежи, так и в процессе разработки месторождений. Последнее обстоятельство свидетельствует о возможной связи параметра вязкости с механизмом нефтеотдачи пласта. Влияние характеристик нефти на эффективность мероприятий, связанных с изменением градиентов пластового давления, требует соответствующего обоснования.

В вопросах предполагаемого форсирования важную роль играет определение текущего положения фронта вытеснения. Обзор существующих методов контроля за продвижением нагнетаемой в пласт воды свидетельствует, что принятие за основу показателей эксплуатации конкретных скважин обеспечивает получение наиболее достоверных результатов.

Поскольку наличие слабо дренируемых зон в пласте относится многими исследователями к числу факторов, благоприятствующих проведению ФОЖ, особое внимание уделено анализу известных способов обнаружения зон, нефтенасыщенность которых близка к начальной. Как свидетельствует практика, методы выделения слабо дре- ' нируемых зон, в основе которых лежит комплексная процедура использования различных способов дифференциации параметров пласта с учетом особенностей разработки, обладают значительно большей информативностью, чем методы, связанные с использованием одного или группы однородных признаков. Индивидуальность различных способов оценки выработки запасов обусловливает необходимость тщательного изучения и детализации выбора наиболее эффек-з-юзз

тивных из них.

Третья глава посвящена анализу ФОЖ применительно к залежи как совокупному объекту воздействия.

Исследование результатов форсирования по залежам, находящимся на различных стадиях разработки, осуществлялось на примере месторождений Куйбышевской области. Сравнительному анализу были подвергнуты технологические показатели разработки двадцати трех залежей с коллекторами преимущественно терригекного типа. Для анализа выбирались залежи, по которым вязкость нефти в пластовых условиях варьирует в пределах от 4 мПа-с до 12 мПа-с, что, в сочетании со средними размерами залежей, позволяет пренебречь влиянием особенностей обводнения на подученные результаты.

При оценке форсирования основное внимание уделялось сопоставлению конечных показателей разработки форсированных залежей с аналогичными показателями по тем залежам, где форсирование не применялось. Для этого все анализируемые объекты были разделены на три группы. В первую группу были включены залежи, по которым темп отбора жидкости Т)я в течение всего срока разработки не превышал 6 % в год от начальных извлекаемых запасов /залежи, разрабатываемые без форсирования/. Во вторую группу вошли залежи, по которым темпы отбора жидкости поддерживались на уровне 6-10 % /залежи, разрабатываемые ускоренными темпами/. Третью группу составили залежи с свыше 10 % /залежи безусловно форсированные/.

Сопоставление показателей разработки проводилось при одинаковых степенях истощения начальных извлекаемых запасов. Степень истощения запасов оценивалась с помощью коэффициента использования запасов КИЗ /0 КИЗ I/.

С учетом разделения на группы сравнительному анализу были подвергнуты три вида показателей: срок разработки; суммарное водонефтяное отношение /ВНО/; текущая обводненность продукции. Отдельно исследовалось влияние форсирования на величину конечного нефтеизвлечения. Для анализа использовался графоаналитический метод.

Увеличение /форсирование/ темпоз отбора жидкости как на ранних, так и на поздних этапах истощения запасов приводит к интенсификации выработки запасов и сокращению сроков разработки залежей.

Известно, что одним из главных возражений против раннего форсирования служит угроза преждевременного и неравномерного обвод-

нения скважин и пласта. Изучение влияния темпов отбора жидкости на величину суммарного ВНО показало, что на ранних- этапах разработки, когда запасы пласта истощены менее чем наполовину, высокие темпы отбора жидкости не приводят к опережающему росту объемов воды, добываемой вместе с нефтью. Величина суммарных ВНО при возрастающих КИЗ остается' постоянной. Заметное обводнение начинается на более поздних стадиях выработки запасов. В этом случае поддержание высоких темпов отбора жидкости приводит к двух-трехкратному превышению количества извлекаемой воды над уровнем добычи нефти. Наконец, форсирование отборов жидкости из залежи с свыше 20 % однозначно сопровождается кн-тенсивным ростом суммарных ВНО за счет резкого увеличения объемов попутно добываемой воды.

Исследованиями установлено, что умеренное наращивание темпов отбора жидкости на ранних этапах выработки запасов в целом не связано с ростом текущей обводненности.

Таким образом, эффективность ФОЖ как метода воздействия на залежь в целом служит результатом проявления двух разнонаправленных тенденций: с одной стороны - интенсификация выработки запасов и сокращение сроков разработки, с другой - рост текущей обводненности продукции и непропорциональное увеличение объемов попутно добываемой воды /для КИЗ > 0,5/. При этом, как выяснилось, форсирование отборов жидкости по исследуемой совокупности залежей способствует увеличению конечной нефтеотдачи вне зависимости от того, осуществляется оно на ранних или исключительно на поздних этапах разработки, /до 20 %/.

Оптимальное эмпирическое значение темпов отбора жидкости на ранних стадиях истощения запасов / КИЗ = 0,3-0,5/ колеблется в пределах от 10 % до 18 %. Поддержание темпов отбора на уровне оптимальных способствует как ускорению выработки запасов, так и сдерживанию процессов обводнения и характеризуется минимальными изменениями суммарных ВНО.

Эффективность форсирования можно повысить, используя системный подход к залежи нефти, когда в качестве объекта воздействия рассматривается конкретная скважина с прилегающей к ней областью дренирования.

Четвертая глава посвящена исследованию качества влияния ФОЖ на механизм нефтеотдачи пласта и выбору рациональных значений геолого-технологических параметров форсирования, определяемых на основе индивидуального подхода к каждой скважине.

Изучение влияния ФОЖ по отдельным скважинам на механизм нефтеотдачи осуществлялось на примере залежи нефти пласта А3 Сар-байско-Мочалеевского месторождения. Для анализа выбирались скважины, по которым отбор жидкости после смены оборудования на более производительное увеличился более чем на 20 %. Рост депрессий в областях дренирования скважин составлял при этом от 0,4 МПа до 3,2 МПа. Всего проанализировано 66 мероприятий по 32 скважинам. Прирост конечной нефтеотдачи составил около 5 %.

В подавляющем большинстве случаев увеличение дебита жидкости по скважинам сопровождалось пропорциональным увеличением дебита нефти, и лишь в единичных случаях ФОЖ приводил к резкому росту обводненности.

Поскольку получение дополнительной добычи нефти с одновременным снижением обводненности является важной задачей с точки зрения как экономической, так и экологической целесообразности, за критерий эффективности форсирования по каждой скважине принимался показатель сЬ = Кд/К^ где Кц, - коэффициенты, показывающие кратность изменения отборов нефти и жидкости соответственно. Показатель эффективности ФОЖ с^ позволяет дать оценку мероприятию как с точки зрения прироста добычи нефти, так и с точки зрения изменения обводненности продукции, то есть отражает качество влияния ФОЖ на механизм нефтеотдачи пласта.

В зависимости от величины коэффициента оЬ весь исходный материал был разделен на две группы. В группу А /высокоэффективные мероприятия/ вощяи.скважины, по которым в результате проведения ФОЖ величина коэффициента оС оказалась больше единицы. Группу В /мероприятия условно неэффективные/ составили скважины, по которым величина коэффициента оЬ оказалась меньше или равной единице.

Влияние геолого-технологических показателей на эффективность ФОЖ оценивалось путем вычисление информативности соответствующих признаков с помощью меры Кульбака в рамках одного из известных методов распознавания образов. Выбор параметров осуществлялся на основе изучения опыта разработки месторождений с ФОЖ и физических представлений о процессе. Расчет информативности признаков показал, что на величину коэффициента o¿ , помимо суммарного водонефтяного отношения, главным образом влияют вязкость разгазированной нефти в интервале дренирования пласта скважиной перед проведением ФОЖ ; квадрат коэффициента вариации послойной неоднородности в разрезе скважины рассчитываемый

; использованием комплексного геофизического параметра с/^-Р-;

т— /I оп^ п

степень выработки пласта скважиной ¿_Ц„/п„Л и положение сква-

RH Эф

н, определенное с помощью

доследования динамики изменения профилей приемистости и объемов закачки по ближайшим нагнетательным скважинам. В меньшей степени качество форсирования определяется темпом отбора нефти от остаточных извлекаемых запасов в период, предшествующий ФОЖ, И • ; емкостью коллектора в точке расположения скважины Ь эф/дОд ; количеством воды, отобранной из скважины с начала

" вели-

разработки на I м эффективной толщины пласта

эф»

чиной относительной аглиитуды собственного потенциала скважины о6сп. Наличие связи между выделенными параметрами и величиной коэффициента оЬ было подтверждено результатами ассоциативного анализа, а также высокой точностью прогноза с использованием последовательной диагностической процедуры и результатов распознавания на основе ранговой классификации.

С помощью ЭВМ РС АТ-286 был произведен расчет коэффициентов регрессии с целью описания зависимости величины коэффициента об как от каждого показателя в отдельности, так ч от совокупности различных показателей. Как видно из рис.1, наибольшее влияние на характер изменения с^ оказывают величины отборов нефти и воды из скважины о начала разработки на I м эффективной толщины пласта, вязкость разгазированной нефти, а также емкость коллектора в точке расположения скважины. Значимость перечисленных параметров была окончательно установлена в процессе оценки их существенности по критерию Стькщента, а графики соответствующих функций носят явно выраженный нелинейный характер.

об,

ед.

,95 1,90£ ),85£

О

ед. 0,95 .

0,90:

0,85 ^

1 2 3 4 5 Ранговое значение X

О

1 2 3 4 5 Ранговое значение X

Рис.1. Влияние на коэффициент эффективности ФОЖ оЬ каждого из параметров при средних значениях остальных

Искомое уравнение регрессии для условий анализируемой совокупности скважин в итоге принимает вид:

2 к-1 К=1

cL =.Z=ALxL + IZBaX^ + 2=с х + д (1)

0=0 L=o

где А^ , В , С {, - значения эмпирических коэффициентов при переменных X i, , Xj. ; X ^ , Xj. - ранговые /уровневые/ значения исследуемых параметров; Д - свободный член регрессии; к - число независимых параметров.

Частные коэффициенты эластичности параметров, оказывающих доминирующее влияние на характер изменения оС , принимают значения, 0,956, 0,913, 0,909 и 0,783. Коэффициент множественной корреляции превышает 0,6, что свидетельствует о наличии достаточно тесной связи между зависимой переменной /коэффициентом oí./ и набором независимых показателей /комплексом геолого-технологических параметров/. Относительная ошибка аппроксимации не превышает 2 %, что дает основание считать полученную зависимость адекватно]

Пятая глава посвящена разработке комплексного метода обнаружения слабо дренируемых зон в объемах нефтяных залежей и исследованию кинематики процессов, происходящих в пласте при изменении режимов работы скважин.

Сопоставлением технических возможностей скважин с особенностями обводнения их продукции на протяжении всего периода разработки установлено, что в пределах залежи пласта Ад Сарбайско-Мо-чалеевского месторождения условно можно выделить несколько блоков, каждый из которых работает подобно укрупненной скважине. Наличие этих блоков обусловлено особенностями геологического, строения залежи и условиями ее формирования, что наглядно подтверждают карты средневзвешенных по толщине значений относительных амплитуд собственного потенциала скважин o¿cn и двойного разност-нсго потенциала ДЗд. Данными независимых геофизических исследований подтверждается наличие по крайней мерс трех слабо проводящих зон в пределах Мочалеевского участка, а также существование зоны повышенной пористости в периклипальной части структуры.

Дифференцированной обработкой данных о добыче нефти и воды по сквалчнам месторождения установлено, что в центральной части залежи пласт характеризуется макеи.имлышми значениями нефтена-сыщен":Ости. В северном и восточном направлениях отмечается уменьшена; объема нефтесодержащего коллектора. На базе переоценки параметров начальной несутенасыщенности к коэффициента конечного

[¡теизвлечения произведено уточнение величин начальных извлекае-с запасов по отдельным скважинам.

Для ответа на вопрос, насколько успешно применяемая система зработки обеспечивает охват залежи вытеснением, автором пред-кена комплексная процедура обнаружения слабо дренируемых зон в ьемах нефтяных залежей, осуществляемая путем совместного анали-динамики градиентов пластового давления, обводненности продук-д и, что особенно следует подчеркнуть, вязкости разгазированной фти в процессе разработки.

Период активного разбуривания залежи при отсутствии системы I по большинству скважин характеризуется высокими значениями зкости /от 30 мла-с до 58 мПа-с/, которая затем начинает резко икаться. В условиях незначительных градиентов давления по плода залежи выработка нефти происходит в непосредственной близос-от забоя скважины. Как правило, в этом случав доминирующее вли-ае на процесс добычи оказывают силы упругости породы, обеспечи-ощие хороший охват продуктивного пласта по толщине, но одновре-зно не позволяющие вовлечь в разработку удаленные участки зале-и достичь высоких темпов отбора нефти. Быстрое истощение за-за упругих сил в зоне, прилегающей к скважине, приводит н от-очению части работающей толщины пласта и способствует преиму-зтвенному извлечению маловязкой нефти из интервалов с повышея-5 проводимостью. Этим объясняется высокий темп снижения вязкос-разгазированной нефти в первые месяцы эксплуатации скважин. С началом нагнетания воды в залежь темпы снижения вязкости из-зкаемсй нефти замедляются, что связано с восстановлением спо-5ности пласта отдавать нефть из большей части занимаемого ею нового пространства.

По мере увеличения объемов нагнетаемой в залежь воды послед-I неизбежно избирает пути селективного продвижения к забоям до-зающих скважин. С того момента, когда ведущую роль в процессе геснения нефти из пласта начинает играть устойчивая система от-хьных интервалов, вязкость извлекаемой из скважины нефти начи-эт неуклонно уменьшаться. Малые значения вязкости разгазирован-\ не$ти /от 10 мДа-с до 18 мПа-с/ по скважинам, расположенным )бласти высоких градиентов давления, на ранней стадии разрабст-залежи с ППД свидетельствуют об угрозе преждевременного проза воды по наиболее проницаемым интервалам со стороны нагнета-гьных скважин. При этом часть запасов удерживается в интервалах

пласта с худшими фильтрационными характеристиками. В дальнейшем следует ожидать быстрого роста обводненности продукции скважины и снижения годовых уровней отбора нефти, что подтверждается результатами цромысловых наблюдений.

После прорыва закачиваемой воды к забою-добывающей скважины по системе интервалов с лучией проводимостью вязкость извлекаем« нефти резко увеличивается. Высокие значения вязкости извлекаемо! нефти на фоне неуклонного роста обводненности и уменьшения объемов добычи свидетельствуют о начале преимущественного вытеснен: тяжелой, окисленной нефти из промытой зоны пласта. В подобных у« ловиях поддержание .высоких градиентов давления без изоляции основных водопроводящих интервалов, как правило, лишь усиливает ш равномерность выработки и приводит к нерациональному увеличению объемов попутно добываемой, воды.

Будучи неразрывно связана с механизмом нефтеотдачи пласта, вязкость извлекаемой на поверхность нефти может служить показат* лем процессов, происходящих в залежи при изменении режима рабой добывающих скважин. Временное уменьшение вязкости извлекаемой ш фти по скважинам, характеризующимся замедлением годовых темпов отбора, с обводненностью продукции свыше 50 % является признаког вовлечения в разработку ранее не охватываемых воздействием зон /зон, не испытавших контакта с закачиваемой водой/, а также интенсификации притока нефти из интервалов с ухудшенной проводимо« тью. По скважинам, характеризующимся высокими годовыми уровнями отбора нефти, с обводненностью менее 50 % признаком вовлечения I разработку слабо дренируемых зон является увеличение вязкости разгазированной нефти с одновременным снижением обводненности д« бываемой продукции.

Выявленные автором закономерности позволяют утверждать: совместный анализ динамики градиентов пластового давления, изменения обводненности продукции и вязкости разгазированной нефти в процессе разработки с учетом особенностей геолого-литологическо-го строения залежи способствует обнаружению в объеме пласта зон. слабо охватываемых дренированием, и позволяет прогнозировать поведение добывающих скважин в тот или иной период времени.

В работе даны практические рекомендации по использованию процедуры комплексного обнаружения слабо дренируемых зон в объемах нефтяных залежей. Применение этих рекомендаций на Якушкинском, Яблоневском, Боголюбовском и Сарбайско-Мочалеевском месторожде-

:шх ПО "Куйбышевнефть" позволило своевременно осуществить меро-¡риятия но регулированию процесса разработки.

Шестая глава посвящена разработке метода текущего контроля за гродвпженкем нагнетаемой в пласт воды.

Наличие из полностью вырабатываемых интервалов и зон, слабо >хватываемых дренированием, по толщине и площади пласта зо многом связано с неразномерным внедрением закачиваемой в залежь вода. для успешного осуществления $01 по скважинам в каждом кон-фоунсл случае необходимо точно знать положение фронта вытеснения относительно забоя добывающей скважины. Предлагаемый ь ра-5оте способ промыслового контроля за продвижением нагнетаемой во-цн основан на систематическом изучении распределения объемов за-хачки по толщине пласта в соответствии с характером изменения профилей приемистости. Бремя подхода фронта заводнения к забота добывающих скважин, определенное расчетным путем с помощью рассматриваемого метода, совпадает с началом роста обводненности продукции и изменениями свойств извлекаемой воды по данным гидрохимического анализа.

Предлагаемый метод дает возможность прогнозировать окончание безводного периода эксплуатации скважин, а также позволяет оперативно оценивать положение добывающих скважин относительно заводненных зон. Поскольку расстояние до фронта заводнения ближайшей нагнетательной скважиной относится к числу параметров, оказывающих преимущественное влияние на успешность форсирования, рекомендуется применение данного метода с целью повышения эффективности <*0Ж.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Методология подхода к изучению и анализу 'эффективности

форсированного отбора жидкости определяется смысловой конкрети-заЩ'.о:; термина "Форсированны:; отбор"; в качестве вспомогательной с. 1!.юлоло:1 едкнкцк, по стноаюпию к которой раскрываемся содержание данного термина, выступает объект воздействия.

2. Для адекватного выбора направлений и приемов исследования предложено трактовать '101: а/ как мероприятие, связанное с уве-лт-"т9!;ио:/: темпов отбора жидкости по залежк з делся« баз учета осо-бечисствЛ взаимодействия скважин и пласта; б/-как: процесс увелк-

.ч отбора жидкости из скважины, напразл'лачнй й& интенсифкса-• V градгонтов давления в зоне дренирования гиасла сквахи-нс;;.

3. На примере месторождений Куйбышевской области выполнен анализ ФОЖ применительно к залежи как совокупному объекту воздействия с учетом степени истощения запасов. Установлено, что форсирование темпов отбора жидкости по исследуемым залежам приводит к интенсификации выработки запасов и сокращению сроков раз работки, а также способствует увеличению конечной нефтеотдачи вне зависимости от того, осуществляется оно на ранних или на поздних стадиях разработки.

4. С помощью графоаналитических исследований определены оптимальные значения темпов отбора жидкости, при которых форсирование на ранних этапах эксплуатации залежей способствует как ускоренной -выработке запасов, так и сдерживанию процессов обводнения.

5. Изучена специфика анализа ФОЖ с позиций .системного подхода к залежи нефти, при котором в качестве объекта воздействия рассматривается конкретная скважина с прилегающей к ней области дренирования. Исследование проводилось на примере залежи нефти пласта А3 Сарбайско-Мочалеевского месторождения.

6. Установлено,'что создание повышенных-депрессий на пласт, характеризующийся высокой степенью однородности по ряду классификационных признаков, в некоторых случаях приводит к подключению дополнительных интервалов и активизации сосредоточенных в них .запасов нефти.

7. Сопоставлением технических возможностей скважин с особенностями' обводнения их продукции установлено, что в пределах исследуемой залежи условно можно выделить несколько блоков, каждый из которых работает подобно укрупненной скважине. Наличие этих блоков обусловлено особенностями геологического строения залежи.

8. Обработкой данных о добыче нефти и воды по скважинам Сар-байоко-Мочалеевского месторождения, а также результатами геофизических исследований установлено, что в северном- и восточном направлениях: происходит ухудшение фильтрационных характеристик пласта, а в периферийных частях- залежи отмечается снижение параметра начальной нефтенасыщенности. Устойчивое нарастание неоднородности по отдельным направлениям приводит к неодинаковой реакции скважин на проведение ФОЖ.

9. На основе обобщения геолого-промыслового материала выявлены условия эффективного применения ФОЖ по скважнам Сарбайско-Мо чалеевского месторождения. Установлено, что основными параметрами, влияющими на качество и величину э^екта от проведения

ОЖ по отдельным скважинам, являются: вязкость разгазированной ефти в интервале дренирования пласта скважиной веред проведв-ием ФОЖ; величины отборов нефти и воды из скважины с начала азработки на I м эффективной толщины пласта; емкость коллекто-а в точке расположения скважины. В меньшей степени на эффектность ФОЖ оказывают влияние расстояние до фронта заводнения лижайшей нагнетательной скважиной; теш отбора нефти от оста-очных извлекаемых запасов; послойная неоднородность в разре-1в скважины; относительная амплитуда собственного потенциала :кважины, определенная по данным геофизических измерений.

10. Предложена регрессионно-статистическая зависимость коэффициента эффективности ФОЖ Ы - К^/К^ от совокупности наибо-гее значимых геолого-технологическвх параметров, позволящая фогнозировать эффект от создания дополнительных депрессий на тает. Связь перечисленных параметров с величиной об носит яв-ю выраженный нелинейный характер.

_ II. Изучена кинематика процессов, происходящих в залежа в гслов^ях перераспределения пластовых давлений при изменении режимов работы добывающих скважин. Произведен анализ динамики из-

ленения вязкости разгазированной нефти с точки зрения процессов, троисходящих в залежи при изменении ее энергетического состояния. Предложено использовать вязкость разгазированной нефти в качестве показателя контроля за разработкой.

12. Разработан комплексный метод обнаружения слабо дренируе-:лых зон в объемах нефтяных залежей путем совместного анализа динамики градиентов пластового давления, обводненности продукции

и вязкости разгазированной нефти в, процессе разработки с учетом геолого-литологических особенностей строения пласта.

13. На основе изучения распределения объемов закачки в соответствии с характером изменения профилей приемистости предложен метод промыслового контроля за продвижением нагнетаемой в пласт воды, позволяющий оценивать положение добывающих скважин относительно заводненных зон, осуществлять оперативный контроль за процессом вытеснения, диагностировать окончание безводного периода эксплуатации скважин и способствующий повышению эффективности форсирования.

14. Использование процедуры комплексного обнаружения слабо дренируемых зон в объемах залежей на Сарбайско-.Мочалеевском, Боголюбовском, Яблоневском и Якушкинском месторождениях ПО "Куйбышевнефть", а также прогнозирование эффекта от перевода

скважин на режим ФОК способствовало своевременному осуществлению мероприятий по регулированию. процесса разработки и получению дополнительной добычи нефти.

На основе выполненных исследований рекомендуется следующая область наиболее эффективного применения ФОЖ:

- на ранней стадии эксплуатации залежей /КИЗ<0,5/ с целью сокращения сроков разработки и увеличения полноты выработки запасов; при этом эффект от ФОЖ существенно возрастает в силу низких значений суммарных ВНО /до 2-3/ ;

- на поздней,стадии эксплуатации залежей /КИЗ>0,5/ с целью увеличения конечной нефтеотдачи и сокращения сроков доразработ-ки; эффективность ФОЖ при этом будет ниже из-за роста суммарных ВНО, который тем интенсивнее, чем выше обводненность продукции ;

- по отдельным скважинам в условиях обводненности их продукции менее 70 %, значительной удельной емкости коллектора и невысокой степени выработки запасов; зри этом обязателен контроль за динамикой вязкости извлекаемой нефти, положением скважины относительно заводненных зон и изменением показателей разработки по участку /залежи/ в целом.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ

РАБОТАХ

1. О целесообразности поддержания высоких градиентов давления в пластовых условиях. - В кн.: Тезисы докладов областной научно-технической конференции, посвященной 60-летию института. Куйбышев, 1990, с.68 /соавторы - Трефилов В.А., Малышев H.A./.

2. Анализ разработки пласта А3 Сарбайско-Мочалеевского месторождения с применением форсированного отбора жидкости. -

В кн.: Тезисы докладов республиканской научно-практической кон. ференции по новым методам повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти в республике. Уфа, 1990, с. 17-18 /соавторы - Трефилов В.А., Малышев H.A./.

3. Уточнение параметров и выявление особенностей геологического строения залежи нефти пласта А3 Сарбайско-Мочалеевского месторождения применительно к условиям разработки. - В кн.: Тезисы докладов научно-технической конференции по совершенствованию методов поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. Пермь, 1991 /соавторы - Аширов К.Б., Малышев H.A./.

4. Параметры, обусловливающие влияние'форсирования отборов адкости на механизм нефтеотдачи пласта в условиях однородных есчаных коллекторов. - Деп. в ВИНИТИ 30.0S.92, № 2874-В92, амара, 1992, 14 с.

5. Способ контроля за продвижением нагнетаемой в пласт.воды о данным промысловых исследований. - Деп. в ВИНИТИ 30.09,92,

2875-В92, Самара, 1992, 5 с.