Анализ эффективности ГРП с предварительными ремонтно-изоляционными работами на объектах с неравномерной выработкой запасов

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Проведение выборочного гидравлического разрыва пласта — одна из адаптированных технологий ГРП, применяемая на объектах с неравномерной выработкой запасов по разрезу пласта. Несомненный плюс селективного ГРП — это возможность вовлекать в разработку низкопродуктивные интервалы пласта. Раздельное стимулирование каждого интервала в продуктивном разрезе, вскрытом одновременно за один этап перфорации, наиболее предпочтительно для получения максимальной продуктивности и равномерной выработки всех вскрытых пластов.

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №1. 2023

Технология селективного ГРП заключается в предварительном проведении водоизоляционных и ремонтно-изоляционных работ, где каждая из работ может выполняться в совместном или раздельном виде перед ГРП [4].

Основной задачей закачки тампонирующих составов перед ГРП является перекрытие высокопроницаемых промытых каналов. В качестве тампонирующих составов используют эмульсионные составы, глинистые растворы, полимерные системы. Эмульсии не являются жесткими составами, но благодаря своим реологическим характеристикам имеют большую глубину проникновения по сравнению с глинистыми растворами. ГРП выполняется в невыработанных зонах с низкой и средней проницаемостью коллектора, что в результате может привести к снижению или стабилизации обводненности добываемой продукции. Реализация подобных ГРП позволяет «реанимировать» скважины, находящиеся в длительном бездействии и консервации по причине высокой обводненности [1].

Характеристика объекта БС 10 ^2-3

Продуктивный пласт БС 10^2-3 является основным объектом разработки месторождения. Разработка объекта БС 10^2-3 ведется с 1987 г., на его долю приходится 45,4 % текущей и 81,4 % накопленной добычи месторождения.Основная залежь объекта практически полностью разбурена. К неразбуренным зонам относятся краевые части залежи, которые характеризуются сложными условиями нефтеизвлечения, связанными со значительной неоднородностью строения и низкими коллекторскими свойствами.

Продуктивный пласт БС 10^2-3 имеет сложное клиноформное строение. Детальная корреляция, выделение в разрезе и картирование по площади элементов неоднородности пластов и зональных интервалов, анализ типов разреза горизонта позволили выполнить геолого-промысловое районирование объекта разработки с целью совершенствования технологии разработки [3].

Пласт БС 10^2-3 состоит из серии песчаных клиноформых тел, имеющих значительную протяженность. Слагающие горизонт элементы неоднородности, последовательно выклиниваясь в восточном направлении, образуют между собой в кровельной части пласта многочисленные окна слияния, благодаря чему в пределах месторождения он является единой гидродинамически связанной системой. Особенностью продуктивного горизонта БС 10^2-3 является наличие в разрезе проницаемых интервалов, имеющих тонкослоистое строение и представленных чередованием песчано-алевритовых и глинистых разностей.

Учитывая особенности строения горизонта и характера распределения коллекторов, в пределах площади нефтеносности пласта БС 10^2-3 выделено 8 промыслово-геологических участков (ГПА), каждый из которых имеет индивидуальные геолого-физические характеристики (Таблица 1).

Таблица 1

ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАСТА БС 10 ^2-3 ПО ПРОМЫСЛОВО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ УЧАСТКАМ

№ участка	Характеристика
	Эффективная нефтенасыщ. толщина пласта, м	Проницаемость, 10-3 мкм2	Коэфф. пористости, д. ед.	Коэфф. песчанистости, д. ед.	Коэфф. начальной нефтенасыщ., д. ед.
ГПА 1	9,7	127,2	0,211	0,535	0,607
ГПА 2	22,5	78,9	0,202	0,399	0,609
ГПА 3	23,1	59,9	0,198	0,481	0,644
ГПА 4	8,7	77,6	0,201	0,495	0,656

№ участка	Характеристика
	Эффективная нефтенасыщ. толщина пласта, м	Проницаемость, 10-3 мкм2	Коэфф. пористости, д. ед.	Коэфф. песчанистости, д. ед.	Коэфф. начальной нефтенасыщ., д. ед.
ГПА 5	11,3	59,6	0,198	0,38	0,604
ГПА 6а-б	24,9	57,3	0,198	0,363	0,583
ГПА 6в	9,3	57,3	0,195	0,258	0,632
ГПА 7	10,8	82,3	0,2	0,428	0,633
ГПА 8	3,5	77,3	0,197	0,389	0,61

Анализ эффективности применения селективных ГРП на объекте БС 10 ^2-3

В целом после ГРП на объекте БС 10^2-3 с годами наблюдается снижение эффективности, что связано с выработкой запасов и обводнением скважин. В данных осложненных условиях применяют как новые технологии ГРП, так и адаптированные.

На объекте БС 10^2-3 широкое применение получила технология селективных ГРП, поскольку объект характеризуется большим различием в выработке запасов между кровельной и подошвенной частями объекта и, как следствие, различными темпами обводнения продукции. В 2015 г выполнено 10 селективных обработок, в 2016 г — 41 селективная обработка, в 2017 г — 39 селективных ГРП, в 2018 г — 18 селективных ГРП, в 2019 г — 17селективных ГРП. Динамика входного и среднегодового приростов дебитов нефти за период с 2015 по 2019 года представлена на Рисунке 1.

Рисунок 1. Эффективность проведения селективного ГРП на объекте БС 10 ^2-3

Исходя из анализа, наилучшая входная эффективность получена после операций 20152016 гг., когда в качестве тампонирующих составов использовали эмульсионные составы. Наиболее высокое снижение дебита нефти после селективных ГРП наблюдается по обработкам 2017 г, что обусловлено использованием в данный период в качестве тампонирующих составов полимерных систем в 36 % случаев, которые значительно ограничивают приток жидкости. В 2018 г в качестве тампонирующих систем в равной степени использовали эмульсионные составы и глины. В 2019 г в 70% операций использовали полимерные составы, из них в 47% случаев совместно с глинистым раствором.

В целом начальная эффективность применения селективных ГРП на объекте БС 10^2-3 по всем годам ниже, чем по стандартным операциям (кроме операций 2015 г). Однако отметим, что селективные ГРП выполнены в худших условиях на более высокообводненном фонде, чем стандартные ГРП. Выполнение стандартных ГРП в таких условиях будет неэффективным. После селективных ГРП зачастую происходит снижение уровня обводненности, однако в процессе работы скважин наблюдается небольшой рост обводненности и спустя несколько месяцев она достигает базового уровня.

Анализ влияния РИР на эффективность ГРП

Несмотря на значительный вклад ремонтно-изоляционных работ (РИР) на эффективность селективныхГРП необходимо также рассмотреть влияние предварительных ремонтов и на остальные виды ГРП. Рассмотрим основные виды ремонтов выполненных перед обработками 2017-2019 гг. на объекте БС 10^2-3 :

• ‒    Ремонт 1. Стандартный ГРП в существующих интервалах перфорации;

• ‒    Ремонт 2. Приобщение ранее нижнего/верхнего интервала перфорации с последующим проведением ГРП;

• ‒    Ремонт 3. Изоляция водопромытых интервалов закачкой тампонирующего состава/цементом, либо спуском эксплуатационной колонны меньшего диаметра (102 Э/К);

• ‒    Ремонт 4. Закачка тампонирующего состава с последующим проведением ГРП на все интервалы перфорации;

• ‒    Ремонт 5. Отсыпка нижних интервалов перфорации, закачка тампонирующего состава с последующим проведением ГРП на все интервалы перфорации; [2]

• ‒    Ремонт 6. Отсыпка нижних интервалов перфорации с последующим проведением ГРП по верху.

Обработки последних 3 лет анализируемого периода равномерно распределены по всем участкам ГПА, за исключением 8 участка. Перед 75% обрабткой выполнены типы ремонтов 1, 2, 3 и 5 (Рисунки 2, 3, Таблицы 2-4).

Рисунок 2. Типы ремонтов при проведении ГРП

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №1. 2023

Таблица 2

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ГРП ПО УЧАСТКАМ ГПА ПО ТИПАМ РЕМОНТОВ В ПЕРИОД 2017-2019 гг.

Участок ГПА                       Тип ремонта / Кол-во ремонтов

	1	2	3	4	5	6	Итого
ГПА 1	6	-	5	1	4	2	18
ГПА 2	8	-	16	4	3	1	32
ГПА 3	3	1	13	3	5	-	25
ГПА 4	4	1	2	1	4	-	12
ГПА 5	14	3	8	4	-	2	31
ГПА 6а-б	6	1	2	-	1	1	11
ГПА 6в	9	7	2	-	3	6	27
ГПА 7	6	6	2	4	2	4	24
ГПА 8	1	-	-	-	-	1	2
Итого	57	19	50	17	22	17	182

Таблица 3

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВХОДНОГО ПРИРОСТА ДЕБИТА НЕФТИ ПОСЛЕ ГРП ПО УЧАСТКАМ ГПА И ТИПАМ РЕМОНТОВ В ПЕРИОД 2017-2019 гг.

Участок ГПА	Тип ремонта / Входной прирост дебита нефти, т/сут
	1	2	3	4	5	6
ГПА 1	4,6	-	4,4	5,2	4,8	5,8
ГПА 2	7,1	-	5,1	6,9	4,9	3,8
ГПА 3	6,7	5,2	5,7	6,0	4,5	-
ГПА 4	4,9	0,2	0,1	6,9	4,2	-
ГПА 5	6,9	6,2	6,9	3,6	-	1,8
ГПА 6а-б	7,4	28,5	13,3	-	4,8	2,2
ГПА 6в	5,0	7,2	5,3	6,0	5,3	9,6
ГПА 7	4,4	5,0	0,9	-	3,7	5,5
ГПА 8	6,2	-	-	-	-	18,6

Рисунок 3. Распределение входного прироста дебита нефти после ГРП по участкам ГПА

Таблица 4

Участок ГПА	Тип ремонта / Удельный прирост дебита нефти, т/сут
	1	2	3	4	5	6
ГПА 1	1,2	-	1,0	1,7	2,5	4,6
ГПА 2	5,3	-	2,4	2,5	2,7	0,3
ГПА 3	3,9	0,2	3,0	3,5	2,1	-
ГПА 4	3,5	0,8	0,1	3,8	2,2	-
ГПА 5	3,5	9,2	3,3	1,3	-	1,4
ГПА 6а-б	6,3	22,3	7,6	-	16,4	0,1
ГПА 6в	4,0	7,3	5,1	3,1	4,1	3,7
ГПА 7	1,6	1,9	1,0	-	1,8	5,2
ГПА 8	3,3	-	-	-	-	11,1

Рисунок 4. Распределение удельного (среднегодового) прироста дебита нефти после ГРП по участкам ГПА

Используя данные Таблиц 2-4 был проведен относительный анализ по следующим критериям: сохраненная кратность прироста дебита нефти, входной дебит нефти и удельный дебит (среднегодовой) нефти (Таблица 5).

Таблица 5

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕМОНТОВ ПЕРЕД ГРП ПО УЧАСТКАМ ГПА

(градиент от красного к зеленому характеризует эффективность от худшего к лучшему ремонту соответственно по участку ГПА)

Относительная               Тип ремонта / Относительная эффективность

оценка	1	2	3	4	5	6
ГПА 1	0,002469		0,000818	0,027335	0,006864	0,171739
ГПА 2	0,707735		0,020449	0,096303	0,007034	2,34E-06
ГПА 3	0,38322	2,12E-07	0,0922	0,683244	0,004754
ГПА 4	0,261833	5,7E-05	1,2E-07	1	0,006032
ГПА 5	0,04467	0,170202	0,024258	0,002337		0,000368

Относительная оценка	Тип ремонта / Относительная эффективность
	1	2	3	4	5	6
ГПА 6а-б	0,079813	1	0,11615		0,540851	1,63E-09
ГПА 6в	0,121036	0,107161	0,21979	0,120015	0,019715	0,028544
ГПА 7	0,006106	0,000969	0,00064		0,001443	0,219463
ГПА 8	0,024251					1

По данным Таблицы 5 видно, что выдержанная эффективность ГРП соблюдается при проведении ремонта 1, однако востребованность такого типа ремонта будет значительно снижаться, поскольку данная технология ГРП эффективна только как первичная, а в условиях увеличивающегося фонда скважин с высокой обводненностью — кандидатов под ГРП для данного типа ремонта с каждым годом становится меньше.

Ремонт 2 подразумевает приобщение нового интервала с проведением ГРП на весь разрез. В целом, по данному типу ремонта достигаются высокие результаты, как по входному, так и по удельному приросту дебита нефти. Однако, как и в случае с первым типом ремонта, в данном случае так же отмечается снижение объемов ГРП по причине истощения фонда скважин, подходящего для данного типа ремонта.

Ремонт 3 проводится, в основном, на скважинах с крайне высокой базовой обводненностью (среднее значения — 97%), одновременно с этим данный тип ремонта очень сложен в техническом исполнении, поэтому он характеризуется самой высокой долей низкоэффективных обработок в сравнении с другими ремонтами.

Ремонт 4 характерен наибольшей эффективностью на участке ГПА 4, однако данная технология применялась там 1 раз, тогда как на участках 2,5 и 7 по 4 раза, со средними входными и удельными дебитами нефти — 5,5 т/сут и 2,3 т/сут. Данный тип ремонта позволяет получить хороший начальный эффект, но сохранить его удается не всегда по причине некачественного РИР.

Основной объем ремонта 5 выполнен на ГПА №1, 3 и 4 (4-5 обработок), где входной прирост дебита нефти изменяется от 4,2 до 4,9 т/сут, однако в процессе работы скважин происходит снижение эффективности по нефти, на фоне роста обводенности и удельный прирост дебита нефти изменяется от 2,1 до 2,5 т/сут.

Наиболее эффективным и перспективным является ремонт 6. Данный тип ремонта характеризуется высокими показателями прироста входного дебита нефти 6,8 т/сут, при удельном приросте 3,8 т/сут. По некоторым участкам входной дебит нефти достигает значений 5,6-18,6 т/сут, а удельный дебит 3,7-11,1 т/сут.

Заключение

Наибольшую эффективность проявили технологии ГРП с ремонтами 1, 2, 4 и 6, однако первый тип ремонта не является перспективным; ремонты 3 и 5 являются в своем роде неудачными.

В перспективе необходимо перераспределение объемов ГРП в существующем интервале пласта (ремонт 1, 6) из-за увеличивающейся неравномерной выработки запасов на тип технологии ГРП с предварительной закачкой тампонирующих составов (эмульсионные системы, глинистые растворы, полимеры).

Высокая эффективность ГРП с изоляцией обводненных интервалов и ограничением водопритока позволяет увеличить объемы данного вида работ на объектах с большой мощностью, однако, необходимо учитывать, что одновременно с увеличением доли таких обработок, растет время ремонтного периода.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ПРИРОСТА ДЕБИТА НЕФТИ ПОСЛЕ ГРП ПО УЧАСТКАМ ГПА И ТИПАМ РЕМОНТОВ В ПЕРИОД 2017-2019 гг.

ГПА1 ГПА2 ГЛАЗ ГПА 4 ГЛАЗ ГПАба-6 ГПАбв ГПА7 ГПА S

■ Ремонт! ■ Ремонт 2 Ремонт 3 ■ Ремонт 4 ■ Ремонт 5 ■ Ремонт 6

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №1. 2023

Необходимо качественное проведение ремонтно-изоляционных работ на верхних интервалах пласта, а также установки цементного моста для изоляции нижних интервалов. Альтернативой традиционных РИР является спуск эксплуатационных колонн меньшего диаметра и применение новых тампонирующих составов.