Анализ способов задания заколонной циркуляции на модели

Тюменский ГНГУ, г. Тюмень, Россия

В ходе моделирования можно столкнуться с таким явлением как заколонная циркуляция жидкости. Этот эффект проявляется в резком обводнении скважины, хотя условий в пласте для этого нет.

В настоящее время в программных продуктах нет опции, позволяющей напрямую моделировать ЗКЦ, и, поэтому была выработана методика, позволяющая воспроизвести этот эффект. Для этого снизу модели подшивается фиктивный слой воды, в который проводится перфорация, и тем самым восполняется недостающий объём жидкости. В данной работе воспроизводятся некоторые другие, не всегда очевидные методы моделирования ЗКЦ, и сравниваются с тем методом, что используется сейчас [1].

Первоначальной идеей специалистов ООО «ЛУКОЙЛ Западная Сибирь» стало подшить фиктивный горизонт воды сверху пласта, так как это реально встречающийся случай. Вопрос был в том, будет ли какой-либо эффект при этом. Второй шаг – это дополнительная перфорация непосредственно за ВНК моде- ли, тем самым нет нужды ничего подшивать. Следующий способ – это подведение к перфорации скважины ячейки с правильно настроенным аквифером. Метод не совсем очевидный и обладающий как плюсами, так и своими минусами.

Наличие межпластовых перетоков недопустимо, поскольку возникают следующие нежелательные последствия: искажается дебит скважины, а также характер насыщения продуктивного пласта, что приводит к снижению как добывных возможностей скважины, так и коэффициента извлечения нефти из недр земли; нарушается естественная минерализация пластовых вод по разрезу скважины, что искажает оценку характера насыщения пластов по геофизическим исследованиям; повышается пластовое давление и обводненность у добывающих скважин; увеличивается расход закачиваемой жидкости у нагнетательных скважин. При обводнении скважин не только часть нефти остается в пласте, но и значительно возрастает себестоимость тонны добываемой нефти. В этой связи борьба с обводнением скважин одна из самых актуальных, ибо в настоящее время в целом в нефтяной отрасли обводненность продукции скважин составляет величину порядка 70%, и эта цифра имеет тенденцию к увеличению [2, 3].

Моделирование ЗКЦ – моделирование процесса поступления воды по проводимому каналу (полость между колонной и цементным камнем или цементным камнем и породой). Первым этапом, на примере реальной модели, создается экспериментальная модель. За основу была взята модель Нивагальского месторождения, объект ЮВ1.

Сперва к геологической модели подшивается фиктивные слои воды у кровли и подошвы. Затем уже в гидродинамическом симуляторе просчитывается чистовой расчет, чтобы он был индикатором, позволяющим отследить все изменения, происходящие на скважине, такие как: дебит жидкости, дебит нефти, обводненность продукции, забойное и пластовое давления. После чего делаются остальные расчеты, а именно:

• –    фиктивный слой в кровельной части залежи;

• –    фиктивный слой в подошвенной части залежи;

• –    дополнительная перфорация на имеющуюся воду в пласте;

• –    подключение фиктивной ячейки аквифера к стволу скважины.

Чтобы расчеты можно было сравнивать, динамика обводненности, добыча жидкости/нефти настраиваются на одном уровне. После чего выгружаются показатели и сравниваются в графическом виде.

После анализа информации было получено, что в случае с аквифиром пластовое давление практически не изменяется при тех же обводненности и дебитах нефти/жидкости, но, к сожалению, аквифер не имеет инструментов изменения активности со временем, и, в итоге, мы получаем эффект «открытого крана», когда количество воды в пласте никак не регулируется. Методы с использованием подшитых фиктивных горизонтов и дополнительной перфорацией на воду значи- тельно изменяют пластовое давление на скважине. С этим эффектом трудно бороться. К плюсам метода подшитого фиктивного горизонта воды можно отнести отсутствие непосредственного влияния на целевой пласт, также возможность регулирования параметров фиктивного горизонта для получения необходимого притока воды. А вот расположение фиктивного слоя воды практически не влияет на его эффективность, что позволяет сделать вывод о том, что располагать его нужно в том месте, где он удобен для гидродинамического моделирования. Использование дополнительной перфорации на пластовую воду негативно меняет энергетику пласта, но при наличии ГРП на скважине допустимо.

Выводы:

• 1.    Нет разницы между подошвенным или кровельным расположением фиктивного слоя воды.

• 2. Моделирование ЗКЦ через дополнительную

• 3.    Использование аквифира нецелесообразно, в виду отсутствия инструментов контроля его влияния по времени.

• 4.    В настоящее время самым адекватным способом моделирования ЗКЦ является использование фиктивного слоя воды.

перфорацию на воду нецелесообразно.