Принципиальные решения по вовлечению в разработку низкопроницаемых коллекторов
Автор: Алиев А.О.
Журнал: Научный форум. Сибирь @forumsibir
Рубрика: Природопользование
Статья в выпуске: 2 т.5, 2019 года.
Бесплатный доступ
Одним из важнейших направлений в развитии нефте-газового сектора на территории Западной Сибири является вовлечение в разработку запасов нефти, приуроченных к низкопроницаемым коллекторам. В связи с этим актуальным является изучение их геолого-физических свойств, обобщение опыта применения технологий воздействия на пласт и поддержания пластового давления
Проницаемость, трудноизвлекаемые запасы, тюменская свита, ачимовская толща
Короткий адрес: https://sciup.org/140248226
IDR: 140248226
Текст научной статьи Принципиальные решения по вовлечению в разработку низкопроницаемых коллекторов
Основными нефтесодержащими по запасам пластами, относящимися к категории трудноизвлекаемых, на территории Западной Сибири относятся, прежде всего, отложения Тюменской свиты и Ачи-мовской толщи.
Особенностями продуктивного разреза Тюменской свиты являются сильная фациальная изменчивость отложений, предопределяющая замещение песчаных пластов или их линзовидное залегание, и значительные изменения общей толщины свиты по площади месторождений. Резко меняется количество песчаных прослоев и их толщина, в строении свиты установлена фациальная цикличность, выражающаяся в закономерном чередовании в разрезе сравнительно небольшого набора генетических типов пород сходного облика. Как правило, циклы идентифицируются с продуктивными пластами.
Пористость, нефтенасыщенность и проницаемость коллекторов продуктивных отложений тюменской свиты изменяются в широких пределах (К п =11-20 %, К н =35-81%, К пр =0,001-1*10-3 мкм2), что обусловлено особенностями пространственного расположения глинистой компоненты, карбонатно-стью пород и интенсивностью эпигенетических процессов. Преобладают коллекторы IV-V классов по А.А. Ханину со средними значениями пористости 15% и нефтенасыщенности 55%.
Толщина отдельных проницаемых прослоев невелика и составляет, в основном, 0,6-2,0 м. Песчанистость разреза тюменской свиты увеличивается вниз по разрезу, где, как правило, мощные песчаные тела оказываются водонасыщенными. Среднее значение суммарной эффективной нефтенасыщенной толщины залежей в скважинах изменяется в диапазоне 0,1-16,0 м и составляет, в среднем, около 4 м.
Залежи Ачимовской толщи приурочены к отложениям нижней части осложненного подком-плексанеокома, разрез которого представляет собой неравномерное, часто линзовидное переслаивание алевролитов, песчаников и аргиллитоподобных глин. Толща имеет «скользящий» возраст от бер-риаса до валанжина как кровли, так и подошвы (более древний на востоке, более молодой – на западе), прослеживается в зоне подножия и склона каждого клиноформного циклита (резервуара), рассматривается как продолжение проницаемых пластов неокома, имеющих покровное залегание.
В соответствии с моделью бокового заполнения бассейна ачимовские продуктивные пласты представляют собой группу конусов выноса к основанию склона песчано-глинистых осадков шельфовых пластов, в дистальной части клиноциклитов песчаные слои постепенно выклиниваются и одновременно замещаются глинистыми отложениями.
Из особенностей строения продуктивных пластов ачимовской толщи, осложняющих продуктивный резервуар, следует отметить высокую степень неоднородности как по латерали, так и по разрезу, а также преимущественно невысокие фильтрационно-емкостные свойства коллекторов – доминируют коллекторы IV-V класса по А.А. Ханину со средними значениями пористости 17% и нефтенасыщен-ности 51%. Среди коллекторов преобладают алевролиты, реже аркозовые песчаники средней сортировки с многочисленными включениями сидерита.
Основной проблемой при разработке залежей нефти, приуроченных к низкопроницаемым коллекторам, является низкая продуктивность добывающих скважин по жидкости. Кроме того, именно на низкопроницаемых коллекторах, где технологическими решениями предусматривается проведение ГРП и высокое давление нагнетания воды в пласт, в наибольшей степени проявляется влияние напряженно-деформационного состояния горной породы.
В первую очередь это касается выбора системы воздействия. В рядных блочно-замкнутых системах, а также площадных возможно расположение добывающих и соседних нагнетательных скважинах на линиях деструкции. Увеличение пластового давления в зоне нагнетания и его снижение в зоне отбора приведет к раскрытию трещин в первую очередь на этих линиях, что превратит их в каналы бесполезной циркуляции воды. Отрицательный эффект в таких системах усиливается большим количеством добывающих скважин на 1 нагнетательную, вследствие чего возникает необходимость увеличения давлений нагнетания для обеспечения компенсации отборов жидкости [1-11].
Ориентация рядных систем вдоль линий напряженного состояния пласта позволяет не только снизить отрицательное влияние трещинообразова-ния на выработку запасов нефти, но и повысить эффективность процесса путем повышения связанно- сти межскважинного пространства в рядах добывающих или нагнетательных скважин, что уподобит их галереям, между которыми возможно фронтальное вытеснение.
Альтернативой нагнетанию воды (со всеми эффектами, сопутствующими ему в условиях низкой проницаемости и трещиноватости коллектора) может послужить использование в качестве вытесняющего агента углекислого газа. Углекислый газ, нагнетаемый в пласт в жидком виде, смешиваясь в нефтью, уменьшает ее вязкость, увеличивает подвижность, снижает поверхностное натяжение на границе «нефть-порода» Жидкая углекислота экстрагирует из нефти легкие фракции, создавая активно-действующий на породу вал из смеси СО2, и углеводородов и способствующий лучшему отмыванию нефти из пласта. Установлено и химическое взаимодействие СО 2 с породой, ведущее к увеличению ее проницаемости [12-18].
Наконец, продуктивность скважин может быть повышена за счет разуплотнения пород коллекторов и взаимного разворота зерен, что способствует увеличению ее проницаемости. Разуплотнение горной породы осуществляется энергией взрыва жидких или газообразных горюче-окислительных составов (ГОС).
Список литературы Принципиальные решения по вовлечению в разработку низкопроницаемых коллекторов
- Батурин Ю.Е., Медведев Н.Я., Сочин В.И., Юрьев А.Н. Методы разработки сложнопостроенных нефтегазовых залежей и низкопроницаемых коллекторов // Нефтяное хозяйство. 2002. № 6. С. 104-109.
- Горбунов А.П., Забродин Д.П., Султанов Т.А., Табаков В.П., Мухаметзянов Р.Н. Возможность разработки низкопродуктивных коллекторов системой горизонтальных скважин // Нефтяное хозяйство. 1993. № 3. С. 8-11.
- Грачев С.И., Зотова О.П., Зубарев Д.И., Коровин К.В., Севастьянов А.А. Вероятностно-статистическая оценка подсчетных параметров для нефтяных месторождений ХМАО-Югры // Академический журнал Западной Сибири. 2018. Т. 14, №. 6 (77). С. 87-88.
- Грачев С.И., Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П., Зубарев Д.И. Перспективы добычи нефти из отложений баженовской свиты // Академический журнал Западной Сибири. 2018. Т. 14, № 6 (77). С. 84-86.
- Грачев С.И., Стрекалов А.В., Рублев А.Б., Захаров И.В., Стрикун С.М. Обоснование технологии разработки многопластовых залежей // Извести высших учебных заведений. Нефть и газ. 2012. № 3. С. 44-49.
- Дронова И.А., Севастьянов А.А. Рекомендации по рациональной доразработке пачек XXIII_1, XXIII_2, XXIII_3, XXIII_4 XXIII ПЛАСТА Гойт-Кортовского нефтяного месторождения // Научный форум. Сибирь. 2015. Т. 1, № 1. С. 29-30.
- Закиров С.Н., Закиров Э.С., Закиров И.С., Баганова М.Н., Спиридонов А.В. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа. М. ВИНИТИ, 2004. 520 с.
- Иванов А.С. Оценка запасов углеводородов Западной Сибири и перспективы повышения эффективности разработки месторождений // Научный форум. Сибирь. 2018. № 2 (4). С. 13-14.
- Коровин В.А., Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Основы обустройства нефтяных и газовых месторождений. Тюмень: ТИУ, 2016. 46 с.
- Краснов И.И., Ваганов Е.В., Инякина Е.И., Катанова Р.К, Томская В.Ф. Диагностика источников водопритока и перспективы технологий ограничения прорыва воды в скважине // Нефть и газ: опыт и инновации. 2019. Т. 3, № 1. С. 20-34.
- Курамшин Р.М., Роженас Я.В., Величкова В.А. Обобщение опыта разработки горизонтальными скважинами залежей нефти месторождений Западной Сибири // Нефтепромысловое дело. 2002. № 2. С. 19-27.
- Лесин В.С., Коровин К.В. Повышение эффективности использования попутного нефтяного газа при разработке нефтяных месторождений // Академический журнал Западной Сибири. 2019. № 34 (80). С. 32-33.
- Медведский Р.И., Коровин К.В., Севастьянов А.А, Печѐрин Т.Н. Прогнозирование выработки запасов нефти из коллекторов с высокой фильтрационной неоднородностью // Пути реализации нефтегазового потенциала Ханты-Мансийского автономного округа: Материалы IХ науч. конф. Ханты-Мансийск, изд-во "ИздатНаукаСервис", 2005. Т. 1. С. 390-400.
- Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти. Тюмень: Изд-во ТИУ, 2017. 92 c.
- Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Особенности геологического строения ачимовских отложений на территории ХМАО-Югры // Академический журнал Западной Сибири. 2016. Т. 11. №1. С. 6-9.
- Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Оценка кондиционности запасов ачимовских отложений на территории ХМАО-Югры // Академический журнал Западной Сибири. 2016. Т. 11, № 1. С. 36-39.
- Шмачилин И.И. Аномальный разрез баженовской свиты // Научный форум. Сибирь. 2018. Т. 4, № 2. С. 31-32.
- Sevastianov A.A., Korovin K.V., Zotova O.P., Zubarev D.I. Production prospects of hard-to-recover oil reserves on the territory of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug - Yugra // Нефть и газ: опыт и инновации. 2017. Т. 1, № 1. С. 15-21.