image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 4 2016

Добыча нефти и газа

01.04.2016 10:00 Численные эксперименты по оптимизации способов изоляции притока вод в горизонтальную добывающую скважину с использованием гидродинамического моделирования

Геологическая модель (ГМ) представляет типичный участок башкирских отложений. Длина горизонтального участка добывающей горизонтальной скважины (ГС) составляет 324 м, вспомогательной ГС – 375 м. Добывающая горизонтальная скважина расположена в верхней части участка, вспомогательная – в водонефтяной зоне (ВНЗ). На базе ГМ создана цифровая фильтрационная модель участка в виде трехмерной сетки ячеек, каждая из которых характеризуется набором идентификаторов и параметров геологической модели и дополнительно включает динамические характеристики пластовых процессов. В гидродинамических расчетах принималось, что закачка трассера (водоизолирующего материала) в зависимости от концентрации трассера меняет значения относительных фазовых проницаемостей от 0,1 до 1 раза. Это происходит за счет изменения подвижности водной фазы. Если в ячейках нет трассера, то на подвижность водной фазы трассер не оказывает влияния. В случае когда ячейка заполнена трассером, особенно в окрестности вспомогательной скважины, подвижность водной фазы уменьшается в 10 раз. Приводятся результаты численных экспериментов по распределению трассера в пласте: 1) с перфорацией вокруг горизонтального ствола, фильтрация трассера к добывающей скважине происходит с небольшим объемом охвата трассером пласта; 2) изоляция произведена в верхней части ГС, при этом объем охвата трассером пласта больше предыдущего варианта; 3) с изоляцией верхней части и сбоку ГС, объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта намного больше предыдущих сценариев. Гидродинамические расчеты, приведенные в виде зависимости водонефтяного фактора (ВНФ) от темпа закачки трассера, показывают, что оптимальная закачка трассера находится в пределах 0,5–1,0 м3/сут. Численные эксперименты показывают необходимость учета в расчетах трещиноватость пласта.

Ключевые слова: геологическая модель, нефтенасыщенность, горизонтальная скважина, фильтрационная модель, водо-изолирующий материал, трещиноватость пласта, закачка трассера.
Ссылка для цитирования: Низаев Р.Х., Кадыров Р.Р., Евдокимов А.М., Бакиров А.И., Патлай А.В., Латыпов Р.Р., Низаев К.Р. Численные эксперименты по оптимизации способов изоляции притока вод в горизонтальную добывающую скважину с использованием гидродинамического моделирования // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 4. С. 52–56.

Открыть PDF


Ограничение водопритока в горизонтальные скважины в карбонатных трещиноватых коллекторах имеет свои особенности: фильтрация жидкости преимущественно происходит по трещинам. В данной работе приведены результаты численных экспериментов по ограничению водопритоков в карбонатных коллекторах.

Геологическая модель представляет типичный участок башкирских отложений [1].

Трехмерный вид распределения нефтенасыщенности участка приведен на рисунке 1. Длина горизонтального участка добывающей горизонтальной скважины составляет 324 м, вспомогательной ГС – 375 м.

52-56-r_1.pngНа рисунке 2 приведена схема расположения скважин. Добывающая горизонтальная скважина расположена в верхней части участка (рис. 3), вспомогательная – в водонефтяной зоне. Профиль, перпендикулярный к ГС, приведен на рисунке 4.

Вязкость нефти в пластовых условиях составляет 49,0 мПа.с.

Цифровая (компьютерная) фильтрационная модель [1, 2] представляет нефтяной участок башкирских отложений в виде трехмерной сетки ячеек, каждая из которых характеризуется набором идентификаторов и параметров геологической модели и дополнительно включает динамические характеристики пластовых процессов.

 52-56-r_2.png

 52-56-r_3.png  52-56-r_4.png

52-56-r_5.png

52-56-r_6.png

52-56-r_7.png

Численные эксперименты проведены для следующих вариантов:

  • модель с одинарной пористостью и проницаемостью. Трещиноватость пласта не учитывается. Накопленная добыча нефти – 4,68 тыс. м3;
  • модель с двойной пористостью и проницаемостью (ДПП) без закачки трассера (водоизолирующего материала). Накопленная добыча нефти – 38,6 тыс. м3, накопленная добыча воды – 1214,2 тыс. м3;
  • модель ДПП с закачкой трассера (водоизолирующего материала). Перфорация открыта вокруг ГС. Накопленная добыча нефти – 42,2 тыс. м3, накопленная добыча воды – 990,0 тыс. м3;
  • модель ДПП с закачкой трассера (водоизолирующего материала). Изоляция в верхней части перфорации ГС. Накопленная добыча нефти – 44,4 тыс. м3, накопленная добыча воды – 804,8 тыс. м3;
  • модель ДПП с закачкой трассера (водоизолирующего материала). Изоляция производится в верхней части перфорации и сбоку ГС. Накопленная добыча нефти – 50,4 тыс. м3, накопленная добыча воды – 634,1 тыс. м3.

Технологические показатели разработки, полученные на базе модели с одинарной пористостью и проницаемостью и с учетом трещиноватости, с закачкой трассера (водоизолирущего материала) и без закачки, приведены на рисунках 5–7.

В гидродинамических расчетах закачка трассера (водоизолирующего материала) в зависимости от концентрации трассера меняет значения относительных фазовых проницаемостей от 0,1 до 1 раза. Это происходит за счет изменения подвижности водной фазы. Если в ячейках нет трассера, то на подвижность водной фазы трассер не оказывает влияния. В случае когда ячейка заполнена трассером, особенно в окрестности вспомогательной скважины, подвижность водной фазы уменьшается в
10 раз.

 52-56-r_8.png     52-56-r_9.png  52-56-r_10.png

На рисунке 8 приводится распределение трассера в модели ДПП с закачкой трассера (водоизолирующего материала) с перфорацией вокруг горизонтального ствола. Объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта небольшой. 

На рисунке 9 приводится распределение трассера в модели с учетом трещиноватости пласта с закачкой трассера (водоизолирующего материала). Изоляция произведена в верхней части ГС. Видно, что объем охвата трассером пласта намного больше предыдущего варианта.

На рисунке 10 приводится распределение трассера в модели с двойной пористостью и проницаемостью с закачкой трассера (водоизолирующего материала). Изоляция производится в верхней части и сбоку ГС. Видно, что объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта намного больше предыдущих вариантов.

52-56-r_11.png

На рисунке 11 показана зависимость водонефтяного фактора от темпа закачки трассера. Чем меньше значение ВНФ к концу разработки объекта, тем эффективнее разрабатывается объект. В то же время закачка трассера (водоизолирующего материала) должна быть минимальной. Гидродинамические расчеты показывают, что оптимальная закачка трассера находится в пределах 0,5–1,0 м3/сут.

Выводы

  1. В гидродинамических расчетах необходимо учитывать трещиноватость пласта.
  2. Без закачки трассера (водоизолирующего материала) накопленная добыча нефти составляет 38,6 тыс. м3, накопленная добыча воды – 1214,2 тыс. м3.
  3. С закачкой трассера (водоизолирующего материала) и с перфорацией открытой вокруг ГС накопленная добыча нефти составляет 42,2 тыс. м3, накопленная добыча воды – 990,0 тыс. м3. Объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта небольшой.
  4. Модель с двойной пористостью и проницаемостью с закачкой трассера (водоизолирующего материала) с изоляцией в верхней части ГС: накопленная добыча нефти составляет 44,4 тыс. м3, накопленная добыча воды – 804,8 тыс. м3. Объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта намного больше предыдущего варианта.
  5. Модель с двойной пористостью и проницаемостью с закачкой трассера (водоизолирующего материала) с изоляцией в верхней части и сбоку ГС: накопленная добыча нефти составляет 50,4 тыс. м3, накопленная добыча воды – 634,1 тыс. м3. Объем охвата трассером (водоизолирующим материалом) пласта намного больше предыдущих вариантов.
  6. Численные эксперименты показали, что оптимальная закачка трассера находится в пределах 0,5–1,0 м3/сут.


← Назад к списку


im - научные статьи.