РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина) Создание новых экологически безопасных энергосберегающих технологий разработки и доразработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов Профессор Мищенко Игорь Тихонович Профессор Михайлов Николай Нилович доцент Бравичева Татьяна Борисовна доцент Бравичев Кирилл Арсеньевич ( РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина)

Цель исследований Комплексное исследование механизмов фильтрации и образования остаточной нефти для создания новых технологий повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов с учетом техногенных изменений в добывающей системе

Методы, технологии Физическое и математическое моделирование механизмов извлечения углеводородов технологий разработки, направленных на оптимальное использование природной энергии технологий разработки, направленных на доизвлечение капиллярно- защемленной остаточной нефти при обосновании соотношения капиллярных и напорных сил

4 Общие механизмы поражения пласта (снижения ФЕС) 1.Несовместимость флюидов, породы и флюида (формирование эмульсий, разбухание глин и т.д.) 2.Изменение эффективного напряжения 3.Мелкодисперсная миграция (Проникновение и перенос мелких частиц) 4.Захват и блокирование фаз (блокировка воды, нефти) 5.Адсорбция и изменение смачиваемости 6.Биологическая активность (бактерии, заиливание)

5

6 t 1 Типичная зависимость проницаемости от времени (при разных механизмах поражения) или

7 Анализ изменения дебита по промысловым данным Приемистость, м 3 /сут Давление нагнетания, атм. Время, сут Приемистость скв Безглинистый неуплотненный песчаник, к=1067 мД, Соленная вода, Рпл=сonst, Мексиканский залив (M. Sharma, 2000) 2.Вода с примесями 0.2 мг/л, Fфп=6.5 м 2 Бавлы (Г.Ф. Требин) 3.Глинистый пласт, К=10 мД, Сибирь (М. В. Чирков, 2008) 1 3 Дебит жидкости 2 3 ГРП ГКО 3 Кинетика проницаемости обуславливает снижение продуктивности и приемистости при постоянном значении депрессии

8 Апробация методики учета кинетики проницаемости 39

Апробация методики учета кинетики проницаемости 9

Новые технологии разработки существенно неоднородных пластов с учетом кинетики проницаемости Принцип вытеснения нефти нефтью Учет протекающих физических процессов Обоснование режимов работы скважин при активизации механизмов извлечения за счет гидродинамических, капиллярных, гравитационных, упругих сил. Нестационарное заводнение при добыче нефти на упругом режиме – управляемый упругий режим.

Деформационные процессы (лабораторные исследования на образцах керна) 1, 2 – чистые песчаники; 3,4 – глинистые песчаники Зависимость k/k 0 от эффективного давления, скв. 8, образец 222, месторождения Тенгиз Зависимость k/k 0 от внутрипорового давления

Лабораторные исследования на образцах керна из месторождения Мексиканского залива

Результаты гидродинамических исследований скважин - факт по скв факт по скв. 1005; Индикаторные диаграммы скважин пласта ВК 1 Каменной площади Красноленинского месторождения:

где k 0 – проницаемость системы при начальном пластовом давлении; – коэффициент изменения проницаемости при начальном пластовом давлении, 1/МПа; – коэффициент необратимого изменения проницаемости, 1/МПа. Аппроксимация зависимости проницаемости от эффективного давления Результат аппроксимации предложенной зависимостью (1) экспериментальных исследований: - эксперимент скв. 290 (Хасси-Мессауд); - эксперимент скв. 8 (Тенгиз); - аппроксимация зависимостью (1) с параметрами α=0.0039, η=0.151; - аппроксимация зависимостью (1) с параметрами α=0.0003, η=0.443 (1)

Результаты моделирования Сопоставление расчётной и фактической накопленной добычи жидкости по скважине 520 Ем-Еговского месторождения: - фактическая динамика наколенной добычи жидкости по скв. 520, - расчетная динамика наколенной добычи жидкости с использованием, зависимости СургутНИПИнефть, - расчетная динамика наколенной добычи жидкости с использованием «двойной» экспоненциальной зависимости Зависимости проницаемости от пластового давления для пласта ВК 1 Ем-Ёговской площади Красноленинского месторождения (1) и пласта Фм Озерного месторождения (2)

Результаты моделирования Результаты воспроизведения индикаторной кривой: - забойное давление; - пластовое давление; - дебит жидкости Расчетные и фактическая индикаторные диаграммы скв. 39 пласта Фм: - фактические данные, - расчетные данные с использованием зависимости (1) и модифицированных ОФП, - расчетные данные при Р заб

Динамика показателей разработки Талинской площади Красноленинского месторождения при традиционном заводнении (расчетный участок)

Технология – управляемый упругий режим – модификация циклического заводнения 1. Может применяться с начала заводнения 2. Полуцикл закачки (1-3 мес.): сжатие пласта, капиллярно-гравитационная пропитка, снижение эффективного давления в пласте, снижение газонасыщенности в околоскважинной зоне и др. 3. Полуцикл добычи (9-11 мес.): активизация обмена нефтью между низкопроницаемыми и высокопроницаемыми областями, увеличение дебита скважин по нефти, снижение обводненности продукции.

РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ Общий вид расчетного участка (куб нефтенасыщенности) на участке расположено 43 добывающих скважины и 17 нагнетательных

РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ Локализация суперколлектора в модели расчетного участка коллектор повышенной проводимости выделен в отдельный регион для которого заданы иные функции ОФП (след. слайд)

диапазоны фильтрационно-емкостных свойств рассмотренного участка РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ

РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2008 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ РЕЗКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ

1.Существенно большей эффективностью обладает управляемый упругий режим (цикл добычи – 11 мес., цикл нагнетания 1 мес.) увеличение ЧДД=11 млн. руб. на 47 доб. скв. 2.Проведена оценка рыночного потенциала. 3. Подана заявка на патент. 4.Разработано ТЗ на ОКР по разработке технологии. Оценка эффективности управляемого упругого режима

Новые технологии доразработки заводненных пластов Получены зависимости влияния физических свойств системы на формирование остаточной нефти Разработаны математические модели, учитывающая техногенные изменения пластовой системы Созданы гидродинамические методы моделирования распределения остаточной нефти.

Механизм вытеснения остаточной нефти в зависимости от соотношения гидродинамических и капиллярных градиентов

Скорость фильтрации воды, мм3/сек Доизвлечение капиллярно- защемленной остаточной нефти

Скорость фильтрации воды, мм3/сек

Исследование взаимосвязи остаточной нефти с нарушением системы расстановки скважин. Пятиточечная схема а) схема без нарушений Кно средний 21,83% б) закрыта нагнетательная скважина Кно средний 23,51% в) закрыта добывающая скважина Кно средний 23,63% г) закрыты две добывающие скважины Кно средний 24,65% а) б) в) г)

Научно-методические основы технологии доизвлечения остаточной нефти. 1. Даны критерии и обоснована методика технологической структуризации остаточной нефти. 2. Развиты представления об условно – подвижной остаточной нефтенасыщенности – определен порог подвижности, создана динамическая модель, определены условия полного вытеснения. 3. Предложены методы моделирования распределения остаточной нефти. 4. Установлена взаимосвязь между значениями остаточной нефтенасыщенности и технологиями добычи.

Основные результаты исследований На основе физического и математического моделирования выявлены новые закономерности влияния природных факторов и управляющих воздействий на механизмы извлечения углеводородов. Получены зависимости изменения фильтрационно-емкостных и физических свойств пластовой системы от изменения эффективного давления Получены зависимости влияния физических свойств системы на формирование остаточной нефти Разработаны математические модели, учитывающая техногенные изменения пластовой системы Созданы гидродинамические методы моделирования распределения остаточной нефти. Обоснованы режимы работы добывающих и нагнетательных скважин при активизации механизмов извлечения углеводородов для различных природных условий пластов с трудноизвлекаемыми запасами. Созданы научные основы новой технологии нестационарного заводнения- управляемый упругий режим.