Эксплуатационный объект (ЭО)

Статистические геолого-промысловые характеристики ЭО

Усредненные показатели эксплуатационных объектов

Основные факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов на месторождении
1. Геолого-промысловые факторы:
выделение продуктивных пластов;
литология продуктивных пластов;
нефтегазонасыщенная толщина;
фильтрационно-емкостные свойства коллекторов по керну и данным ГИС;
результаты опробований в процессе бурения и испытаний в колонне продуктивных пластов;
физико-химические свойства пластовых флюидов;
толщина пород геологического разреза между продуктивными пластами;
положение межфлюидных контактов и конфигурации продуктивной площади пластов, ограниченных внешним контуром нефтегазоносности;
запасы УВ продуктивных пластов, образующих ЭО;
начальные пластовые давления пластов и их соотношение по глубинам залегания пластов;
гидрогеологическая характеристика и режимы продуктивных пластов

Основные факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов на месторождении
2. Гидродинамические факторы (обоснование):
годовой добычи УВ для каждого пласта, входящего в ЭО;
динамики добычи УВ для каждого пласта;
продуктивности и годовой добычи УВ в целом для ЭО;
динамики добычи нефти, растворенного газа и воды или газа , газового конденсата и воды в целом по залежи;
динамики обводнения скважин, ЭО и залежи;
оценки длительности стадий разработки ЭО;
оценки оптимальных отборов объемов УВ по ЭО в целом

Основные факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов на месторождении
3. Технические факторы:
способ и технические возможности эксплуатации;
оценка диаметра эксплуатационных колонн;
выбор диаметра насосно—компрессорных труб (НКТ);
возможность одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) разных пластов ОЭ;
изоляция обводнившихся пластов;
выбор и применение приборов для контроля за состоянием выработки запасов УВ из каждого пласта

Основные факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов на месторождении
4. Технологические факторы:
выбор сетки эксплуатационных скважин для ЭО в целом;
выбор метода поддержания пластового давления;
контроль и регулирования процесса разработки ЭО;
возможность применения различных методов повышения конечной нефтеотдачи ЭО

Основные факторы, учитываемые при выделении эксплуатационных объектов на месторождении
5. Экономичные факторы:
- обоснование наиболее оптимальных вариантов выделения
ЭО для геологического разреза конкретного месторождения;
выбор комплекса технико-экономических показателей разработки для повариантных расчетов по конкретному ЭО;
повариантные расчеты технико-экономических показателей разработки по конкретному ЭО за весь срок его разработки;
сопоставление всех выполненных расчетов разработки ЭО;
выбор наиболее экономически эффективного для государства и недропользователя как рекомендуемого для реализации

Практика добывающей компании по отношению к МУН
(российский подход по фактическим показателям разработки и эффективности
методов увеличения нефтеотдачи)

Остаточные запасы нефти на 1 добывающую скважину в США и в большой компании в России

Потенциал методов МУН

Эффективность МУН

Участки применения МУН на месторождениях

Перечень месторождений по степени необходимости применения МУН

Продолжение таблицы

Потенциал МУН компании

Анализ оценки завершенной разработки на примере конкретного месторождения

Важные начальные данные
Дополнительные сведения по данным исследований керна:
- коэффициент остаточной водонасыщенности К ост в = 0.23
- коэффициент остаточной нефтенасыщенности К ост н = 0.43

Распределение Н эфф нефт

Распределение проницаемости

Распределение водонасыщенности коллекторов

Подсчетные параметры залежи по ГИС

График добычи нефти, воды и закачки по годам разработки

График зависимости давления закачки воды от достигнутой обводненности скважин

Оценка суммарного содержания в поровом пространстве залежи нефти остаточной воды и остаточной нефтенасыщенности по площади
разрабатываемого участка в районе скв. 800

Данные по годам для построения предыдущих двух графиков

Солянокислотная обработка карбонатных пластов
Солянокислотная (кислота HCL) обработка карбонатных пластов в скважинах является основным способом получения притоков УВ или увеличения дебитов скважин
Различают кислотные ванны и объемные кислотные обработки (закачка в пласт расчетных объемов HCL)
Наиболее эффективны объемные закачки кислоты в пласт

Схема размещения оборудования для проведения кислотной обработки пластов

Глинокислотная обработка терригенных пластов в скважинах
Глинокислотная обработка терригенных пластов в скважинах является основным способом получения притоков УВ или увеличения дебитов скважин
Используют объемные кислотные обработки (закачка в пласт расчетных объемов глинокислоты)
Наиболее эффективны объемные закачки кислоты в пласт

Получение глинокислоты
Глинокислоту получают путем растворения в 24-% соляной кислоте бифторида – фторида аммония с последующим разбавлением водой из расчета получения 16-% раствора HCL, включая 4-5 % кислоту HF. Обработки пласта производят чередуя закачки порций глинокислоты вдвое меньшими порциями смеси нефти с гидрофобизирующими ПАВ для более глубокого проникновения в пласт, а также для повышения фазовой проницаемости нефти
В скважинах с высоким пластовым давлением выдерживают закачанные объемы для реагирования и затем вымывают их.
При отсутствии притоков или их недостаточности проводят циклические закачки глинокислоты и нефти с последующим их вымываем до получения приемлемых дебитов скважин

Технология и результаты трехступенчатой циклической закачки глинокислоты

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)
Метод ГРП известен и опробован в России еще в 1960-е гг прошлого столетия
К концу 1980-х годов в мире было проведено более 1 млн работ по ГРП, что позволило вовлечь в разработку слабопроницаемые пласты
В настоящее время ГРП с успехом проводится в средне-и высокопроницаемых пластах

Схема реализации ГРП в скважине

Основные факторы и условия проведения ГРП
Основными необходимыми геолого-физическими и промысловыми условиями, техники и технологии проведения ГРП являются:
Геология и характеристики объектов для проведения ГРП;
Характер добычи нефти и закачки воды при разработке залежи;
Выбор скважин-кандидатов на проведение ГРП
Соображения о технологии проведения ГРП:
Выбор флюидов разрыва для закачки в объект (продуктивный пласт);
Расчет прогнозной длины трещины и ее проводимость;
Обоснование технологии заканчивания скважины после ГРП;
выполнение теста разрыва пласта до проведения ГРП;
Технологический проект и выполнение ГРП;
Испытание скважины после проведения ГРП;

Геология и характеристики объектов для проведения ГРП;
Необходимо знать:
Литологию продуктивных пород-коллекторов в составе выбранного объекта для ГРП;
Начальное и текущее пластовые давления, давление разрушения пород и давление наступления пластической деформации породы (по керну);
Геолого-физические свойства пород (Нэфф нефт, пористость, проницаемость, остаточная и текущая водонасыщенность),наличие газовой шапки, расстояние от ВНК и ГНК, наличие близлежащих тектонических нарушений;
Физико-химические свойства нефти в пластовых условиях (вязкость, плотность, объемный коэффициент, газонасыщенность нефти растворенным газом

Характер добычи нефти и закачки воды при разработке залежи
Необходимо знать:
Климатические условия работ при ГРП на скважине;
Линейные параметры фактической сетки расположения добывающих и нагнетательных скважин;
Средние дебиты нефти и воды по скважинам до проведения ГРП;
Источник и свойства закачиваемой в пласты воды;
Средние текущие пластовые давления пласта-объекта работ в скважинах вблизи скважины-кандидата для ГРП;

Выбор скважин-кандидатов на проведение ГРП
Скважины-кандидаты на проведение ГРП выбираются и утверждаются для работ геологической службой недропользователя с учетом всей геолого-геофизической и промысловой информации, при наличии опыта проведения ГРП – по результатам анализа технологии и эффективности прошлых работ, а также с учетом оптимальности затрат и возможного получения дополнительно добытой нефти как очевидной прибыли от проведения ГРП

Выбор флюидов разрыва
Главное – флюид разрыва должен быть совместим с материалами и породами, слагающими продуктивный пласт-коллектор как объект для проведения ГРП
Применение флюидов на основе «родной» нефти данной залежи является предпочтительным, т.к. будет обеспечена совместимость флюида разрыва с породами-коллекторами, снижение количества химических компонентов для приготовления флюида разрыва на нефтяной основе по сравнению с флюидами на водной основе, а его не содержание осадка позволит быстро выводить скважины на рабочий режим (т.е. откачку жидкости из скважины до получения чистой нефти).
Кроме того, для северных районов отсутствует недорогая и хорошего качества вода для проведения ГРП

Расчет прогнозной длины трещины и ее проводимость
Технологический план предусматривает создание трещин, в которых заполненная проппантом длина составляет 80-120 м при средней концентрации проппанта 4 кг/кв. м.
Трещины меньшей длины (до 30 м) и той же концентрации проппанта недостаточны для эффективного ГРП для пластов-коллекторов с проницаемостью 0.5-1.5 мД. Кроме того, трещины данной длины могут терять свою эффективную проводимость из-за выпадения осадков при использовании флюида разрыва на водной основе.
Компьютерно моделирование (расчет дизайна создания трещины ГРП) , например, покажет, что для создания трещины длиной 80-120м потребуется 25-45 т проппанта

Заканчивание скважин строительством, предусматривающей проведение ГРП
Необходимо соблюдение технико-технологических условий:
исключение применения жидкостей глушения на солевой основе;
при использовании флюида разрыва на нефтяной основе после проведения ГРП исключаются любые контакты пластов-коллекторов с водой;
конструкция эксплуатационной колонны и скважинный инструмент должны позволять проведение ГРП, вывод скважины на рабочий режим, пробную эксплуатацию скважины и даже вести добычу фонтанным способом.
технические требования к скважине – в ней должны быть установлены извлекаемые гидравлические пакеры и дополнительный гидравлический якорь на колонне НКТ диаметром 73 мм соответствующего диаметра, а до установки пакера объем НКТ вытесняется дизельным топливом.
фонтанная арматура на устье скважины должна выдерживать рабочее давление до 100 мПа, включая фонтанные задвижки и фланцы соединения с НКТ.

Тест разрыва до проведения ГРП
Испытания до проведения ГРП включают в себя, как правило, тест разрыва пласта, калибровочный ГРП (мини ГРП), высокочувствительную термометрию.
Обычно тест проводится сразу после окончания заканчивания скважины закачкой 10 м3 дизтоплива при скорости закачки 1.5 м3/мин с последующей регистрацией снижения давления в течение 3 часов.
Задачи теста – определение минимального напряжения пласта, наличие давления трения в забое/трещине, текущего пластового давления, а также механической целостности НКТ и пакера. Кроме того, делаются первые оценки проницаемости пласта.

Пример теста разрыва и калибровочного теста ГРП

Калибровочный и основной ГРП
Калибровочные тесты выполняются непосредственно перед основными ГРП путем закачки 20-30 м3 флюида разрыва (загущенного дизтоплива) при скорости 4 м3/мин.
В течение 1-го часа регистрируют снижение поверхностного давления, затем проводились замеры термометрии через 3 и 6 часов после закрытия трещины.
Помимо калибрования эффективности флюида разрыва, определялись почти те же параметры, что и по результатам разрыва пласта.
После заполнения скважины флюидом разрыва проводят испытания на полное нагнетание флюида в объеме 32 м3. Снижение давления на поверхности в зависимости от времени может показать повышение напряжения пласта по сравнению с тестом разрыва, что может быть вызвано увеличением порового давления пласта в около трещинной зоне.
По данным термометрии может быть определена высота трещины (20-35 м), а исходя из этих данных, времени закрытия трещины и определения после этого эффективности флюида разрыва, считают различные величины общей потери флюида при изливе из трещины.

Пример калибровочного теста и начала основного ГРП

Технологический проект и выполнение ГРП
Стандартная схема проекта – 60-90 м3 геля (без проппанта) для инициализации трещины – 35-45 т объем носителей проппанта - 25-35 т керамического проппанта определенных размеров. В качестве геля для инициализации трещины и для носителей проппанта используется загущенное дизтопливо.
Единственные добавки при проведении работ – понизитель потерь геля для инициализации и разрушающий агент в носители проппанта.

Пример основного ГРП