Выбор скважин для проведения циклического заводнения

На современном этапе разработки нефтяных месторождений при извлечении трудноизвлекаемых запасов применяется процесс заводнения.

Послойная неоднородность и степень гидродинамической связи пластов существенно влияют на эффективность проведения циклического заводнения.

Поэтому, при выборе скважин для применения циклического или нестационарного заводнения необходимо учитывать классификацию геологофизических параметров как по объекту в целом, так и рассчитанных усредненных величины по площади, что затрудняет дать качественную оценку всего объекта.

На поздних стадиях разработки необходима избирательная система, с учетом локализации непромытых зон и размещения блоковых систем.

Проведем аналитический анализ для выбора скважин и расчета эффективности нестационарного заводнения неоднородных пластов. Для упрощения расчетов введем необходимые параметры.

Коэффициент гидродинамической связанности пластов (Ксв) по пласту, отражающий отношение площади слияния коллекторов к общей площади залежи. Тогда коэффициент изолированности пластов будет иметь вид:

К из = 1 - К св

Проведенные исследования показали, что эффективность процесса заводнения будет снижаться при увеличении коэффициента изолированности и повышении степени неоднородности по проницаемости. Так, при Киз > 0,5 эффект от воздействия не будет наблюдаться.

Другой параметр - коэффициент толщинной проницаемостной неоднородности, который определяется с использованием двухслойной модели.

Слоисто-неоднородный пласт рассматривается как двухслойный с наличием гидродинамической связи. Первый слой высокопроницаемый по средневзвешенной толще, а второй - низкопроницаемый.

В предлагаемой методике коэффициент неоднородности по толщине определяется:

V= (К1-1)(1-К2)

К 1 ,К₂ — безразмерные величины проницаемости, соответствено высоко -и низкопроницаемого слоев и определяется как отношение проницаемости слоя к проницаемости пласта. Тогда:

(ki — k)(k — k2) к2

к — средневзвешенная проницаемость выбранного участка.

Чем выше коэффициент проницаемостной неоднородности по толщине, тем эффективнее процесс нестационарного заводнения.

Данная методика применима на участках в скважинах гидродинамически связанных пластов, однако данные условия наблюдатся не на всех объектах.

Для уточнения и расширения возможности классического подхода к проблеме предлагается четырехслойная профильная модель пласта. Суть данной модели состоит в объединение прослоев на 2группы: связанных с высокой и низкой проницаемостью и несвязанных разной проницаемости.

Изолированные слои разделяются на две группы по проницаемости (высокой и низкой). В связанной двухслойной пачке происходит объединение (толщи пластов складываются, а проницаемости взвешиваются по категориям).

Таким образом, полученная четырехслойная модель обобщает двухслойную при наличии гидродинамического экрана.

™_™_™_™„ ki                     hi /7, кг

Hi

к:

hi

/А

Рис.1– Четырехслойная профильная геолого-статистическая модель слоистого пласта.

• 1,    2 – высокопроницаемые слои;

• 3,    4 – низкопроницаемые слои.

Таким образом, любой пласт с чередованием пластов и непроницаемых перемычек можно представить в виде данной модели.

Из рисунка видно, что при циклическом заводнении из-за неравномерного перераспределения давления вертикальные перетоки будут возникать в слоях 2 и 3.

Процесс перетока между связными прослоями при нестационарном воздействии можно представить схематично.

Рис.2. Отображение процесса перетока с позиции четырехслойной моделиk2h2

На рисунке просматривается зона эффективных для циклического заводнения вертикальных перетоков.

Объем перетока флюида зависит от перепада давления между нагнетательной и добывающей скважинами, между слоями и от величины проницаемости. В свою очередь градиент давления задается переменным расходом. Для четырехслойной модели доля расхода будет определяться выражением:

F = ^2^2 + кзкз 0 k1h1 + k2h2 + k3h3 + k4h4

Неравномерность перераспределения давления зависит от разницы проницаемости в связанной части пласта, если сжимаемость и вязкость флюидов будет изменяться незначительно:

Fk =

^|k 2 - ^к з 1 k 2 + k 3

Для продолжительности процесса перетока необходима достаточная упругая энергия пласта, которая зависит от объема коллектора, а в частности от его толщины, параметр которой находим из выражения:

h 2 + h 3

г — т ;     :     i hi + h2 + h3 + h4

При расчете эффективности циклического заводнения необходимо учитывать данные параметры в комплексе.

Заключение

Оценку потенциала объекта требуется проводить избирательно, по участкам, ориентируясь на оптимальность воздействия на пласт методом нестационарного заводнения.

Направления фильтрационных потоков     влияют на процесс нестационарных процессов и его эффективность.

Рассмотренная четырехслойная модель характеризуется параметром, содержащим значение высот и проницаемостей отдельных пропластков. Данный параметр необходимо учитывать для определения зон, в которых выбираются скважины для проведения оценки циклического заводнеия.

Учитывая такие промысловые данные как объем закачки, обводненность и дебит нефти можно предсказать какую долю от запасов можно дополнительно извлечь, применив циклическое заводнение в данной зоне.