Научное обоснование систем разработки юрских отложений месторождений Сургутского свода тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Стрикун, Максим Михайлович

• Стрикун, Максим Михайлович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Стрикун, Максим Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Особенности геологического строения горизонта ЮС2.

1.1.1 Пласты ЮС2' и ЮС22.

1.1.2 Характеристика коллекторских свойств горизонта.

1.1.3 Особенности геологического строения горизонта ЮС2 месторождений ОАО «Сургутнефтегаз».

1.1.4 Геологические параметры, определяющие процесс выработки запасов.

1.2 Анализ реализуемых систем разработки.

1.2.1 Анализ эксплуатации участков опытно-промышленной разработки объекта ЮС2' Савуйского месторождения.

1.2.2 Анализ эксплуатации участков опытно-промышленной разработки объекта ЮС2 Родникового месторождения.

1.2.3 Анализ эксплуатации участков опытно-промышленной разработки объекта ЮС2 Русскинского месторождения.

1.3 Опыт реализации методов интенсификации притока жидкости в условиях строения горизонта.

1.3.1 Анализ эффективности применения боковых стволов на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз».

1.3.2 Применение гидроразрыва пласта в условиях геологического строения горизонта ЮС2.

1.3.3 Анализ эффективности применения методов воздействия на призабойную зону скважин горизонта ЮС2 месторождений

ОАО «Сургутнефтегаз».

2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАЗРАБОТКИ.

2.1 Математическое моделирование трещины гидроразрыва.

2.2 Использование стандартного метода технологического обоснования рекомендуемого варианта разработки.

2.3 Оптимизация процесса выбора оптимальной системы разработки.

2.4 Проверка результатов исследования.

3. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1 Проектирование системы разработки Русскинского месторождения.

3.2 Выделение русловых отложений в геологическом строении горизонта.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научное обоснование систем разработки юрских отложений месторождений Сургутского свода»

Актуальность проблемы

Для поддержания современного уровня добычи нефти на месторождениях Сургутского свода необходимо освоение трудноизвлекаемых запасов. Это обусловлено выработанностью основных высокопродуктивных объектов разработки месторождений, обводненность которых превышает 90%. Доля таких запасов с каждым годом растет. Наибольший интерес для ОАО «Сургутнефтегаз» представляет горизонт ЮС2, содержащий более 3,5 млрд. т углеводородного сырья, продуктивный на значительной территории и являющийся региональной залежью. Однако неоднородность его геологического строения по площади распространения не позволяет применять единую технологию разработки. Для решения указанной проблемы выделены участки опытно-промышленной разработки (ОПР), на которых опробуются различные системы расположения и профили скважин. В пределах участка ОПР Родникового, Савуйского и Русскинского месторождений, по скважинам, введенным в эксплуатацию одновременно, выявлены различия в отборах нефти до 15 раз. Не наблюдается повышение входного дебита жидкости с увеличением длины горизонтального ствола в геологических условиях горизонта ЮС2 на Русскинском месторождении.

Для выявления причин этого и проектирования технологий разработки необходимы теоретические, лабораторные и промысловые исследования, а также применение детально структурированных цифровых фильтрационных моделей залежей.

Цель работы

Повышение коэффициента нефтеизвлечения путем выбора оптимальной технологии разработки участков горизонта ЮС2 на месторождениях Сургутского свода с учетом особенностей эксплуатации скважин и геологического строения залежи.

Основные задачи исследования

1. Выявление особенностей разработки горизонта ЮС2 на основе геолого-промыслового анализа текущего состояния участков опытно-промышленных работ.

2. Уточнение геологической модели Родникового месторождения для создания на её основе корректных гидродинамических моделей фильтрации.

3. Определение зависимости добывных возможностей скважин реализуемых в настоящее время систем разработки от геологических характеристик участка с использованием гидродинамических моделей фильтрации.

4. Выбор оптимальной системы разработки участков объекта ЮС2 Русскинского месторождения с учетом его геологического строения и практическая апробация результатов исследования.

Научная новизна

1. Научно обосновано, что вынужденное формирование системы разработки горизонта ЮС2 боковыми стволами из большого количества неработающих скважин вышележащих объектов ведет к нарушению равномерности процесса выработки его запасов. Впервые установлено, что для условий геологического строения горизонта ЮС2 на Савуйском и Родниковом месторождениях применение гидроразрыва пласта в боковых горизонтальных стволах технологически не эффективно.

2. Уточнена геологическая модель Родникового месторождения в районе расположения новых пробуренных скважин участка ОПР №2, в том числе, значения проницаемости и нефтенасыщенной толщины объекта ЮС2. При адаптации гидродинамической модели участка ОПР №1 к фактическим показателям работы ранее построенных скважин, скорректировано поле проницаемости. Это позволило научно обосновать зависимости накопленной добычи нефти от указанных параметров, позволяющие без применения цифровых моделей предварительно оценить технологическую эффективность применения пятиточечной, семиточечной и девятиточечной систем разработки в различных геологических условиях горизонта ЮС2.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Анализ текущего состояния горизонта ЮС2, проведенный в процессе работы над диссертацией, послужил основой при планировании геолого-технологических мероприятий в документах: «Дополнение к проекту разработки Савуйского месторождения» (протокол ТО ЦКР по ХМАО-Югре от 15.07.2008 №1076), «Дополнение к проекту разработки Русскинского месторождения» (протокол ТО ЦКР по ХМАО - Югре от 16.06.2009 №1172) и «Анализ разработки Родникового месторождения» (протокол НТС ОАО «Сургутнефтегаз» от 22.12.08), составленных Тюменским отделением «СургутНИГШнефть» ОАО «Сургутнефтегаз».

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались на конференциях:

- Научная конференция молодых ученых, аспирантов, студентов «Трофимуковские чтения - 2006», посвященная 95-летию со дня рождения академика А.А. Трофимука. Российская академия наук. Научный совет по геологии и разработке нефтяных и газовых месторождений. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука. Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, 2006 г.

VIII конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры», г. Ханты-Мансийск, 2008 г.

- «XXVIII научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов ОАО «Сургутнефтегаз», г, Сургут, 2008 г.

- II всероссийская научно-техническая конференция «Современные технологии для топливно-энергетического комплекса Западной Сибири», г. Тюмень, 2008 г.

- «IX конференция молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры», г. Ханты-Мансийск, 2009 г.

XXIX научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов ОАО «Сургутнефтегаз» г. Сургут, 2009 г.

- III всероссийская научно-техническая конференция «Современные технологии для топливно-энергетического комплекса Западной Сибири», г. Тюмень, 2009 г.

Семинары кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений» и научно-технического совета института нефти и газа ТюмГНГУ.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Стрикун, Максим Михайлович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ:

1) Геолого-промысловый анализ текущего состояния разработки участков ОПР на Савуйском, Родниковом и Русскинском месторождениях позволил выделить особенности разработки горизонта ЮС2:

- Установлено, что вынужденное формирование системы разработки горизонта ЮС2 зарезкой боковых стволов с вышележащих объектов ведет к нарушению равномерности процесса выработки запасов, в некоторых случаях к преждевременному обводнению добывающих скважин. Ввод скважин из бурения позволит сохранить геометрию элементов системы.

- Установлено, что в отличие от опыта проведения гидроразрыва пласта в скважинах с горизонтальным участком на высокопродуктивных объектах разработки, в условиях геологического строения горизонта ЮС2 применение данного метода интенсификации притока жидкости нецелесообразно. Это обусловлено увеличением интенсивности обводнения скважин в виду распространения трещины разрыва до нижележащих водонасыщенных пластов. Мощность глинистого прослоя между нефтенасыщенным пластом и водонасыщенным зачастую не превышает 2-4 м, еще это усугубляется наличием в разрезе более склонных к образованию трещины пластов угля и углистых сланцев.

Эксплуатация наклонно-направленных скважин без ГРП не целесообразна в виду малодебитности, обусловленной низкой проницаемостью горизонта ЮС2.

- Теоретически обоснованное увеличение входного дебита жидкости с увеличение длины проходки ствола скважины по коллектору не наблюдается в условиях высокой неоднородности участков горизонта ЮС2 на Русскинском месторождении. Зависимость в распределении дебита жидкости от длины проходки ствола скважины по коллектору не выявлена.

- Установлено, что по скважинам в пределах участка опытно-промышленных работ Родникового, Савуйского и Русскинского месторождений введенным в эксплуатацию в один год, наблюдаются различия в отборах нефти до 15 раз. Это свидетельствует о широком диапазоне изменения по площади продуктивности горизонта ЮС2, что связано с высокой неоднородностью геологического строения.

2) Геофизические исследования в новых пробуренных скважинах позволили уточнить геологическую модель Родникового месторождения. Уточнены поля пористости, насыщенности и проницаемости. В районе новых скважин уточнены толщины.

Установлено, что алгоритм, отражающий зависимость проницаемости от пористости горизонта IOC2, на ряде месторождений Сургутского свода весьма устарел, в этой связи, была произведена корректировка поля проницаемости на отдельных участках горизонта во время адаптации фильтрационной модели к фактическим показателям работы скважин. Уточнение геологической модели Родникового месторождения позволило восстановить динамику добычи нефти скважинами с погрешностью менее 5%.

3) В результате исследования получены зависимости, позволяющие предварительно оценить эффективность работы пятиточечной, семиточечной и девятиточечной систем разработки в различных геологических условиях горизонта ЮС2, а значит выбрать наиболее технологически и экономически эффективный вариант разработки.

4) Решение к проектированию разработки объекта ЮС2 Русскинского месторождения, полученное в результате исследования, позволяет учесть геологические особенности строения различных участков объекта. Основным принципиальным отличием стало распространение по большей площади объекта вместо однорядной системы разработки с горизонтальными добывающими скважинами - семиточечной системы разработки наклонно-направленных скважин с применением ГРП в добывающих скважинах. Реализация рекомендуемой системы разработки позволяет достичь утвержденный коэффициент нефтеизвлечения запасов категорий ВС]+С2 -0,167, в то время как реализация утвержденной системы разработки обеспечивает КИН — 0,126. Прирост добычи нефти на конец эксплуатации объекта за счет смены системы разработки составит 8,7 млн.т при увеличении фонда на 338 скважин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Стрикун, Максим Михайлович, 2010 год

1. Богданов В.Л. Перспективы разработки месторождений ОАО «Сургутнефтегаз» с применением системно-комплексной технологии нефтеизвлечения / В.Л. Богданов // Нефтяное хозяйство. — 2002. №8 - С.8-12.

2. Медведев Н.Я. Юрские отложения западной части Среднего Приобья как объект для наращивания промышленных запасов нефти / Н.Я. Медведев, В.Ф. Никонов, В.А. Ревнивых // Нефтяное хозяйство. 2002. - №8 - С.48-50.

3. Скоробогатов В.А. Юрский нефтегазоносный комплекс Западной Сибири: запасы, ресурсы, будущее. / В.А. Скоробогатов, Н.Ю. Юферова, Л.В. Строганов // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск: ИздатНаукаСервис. - 2004. - С.55-71.

4. Мухер А.Г. Изучение структурной поверхности нижней и средней юры в связи с оценкой перспектив нефтегазоносности / А.Г. Мухер, А.В. Тугарева // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Том I. Ханты-Мансийск: Путиведь. - 2003. - С. 124-135.

5. Архипов С.В. Пласт ЮС2' Условия формирования, стратиграфическое положение и нефтеносность / С.В. Архипов, И.М. Кос, В.А. Стукова // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. - Ханты-Мансийск: Путиведь. - 2001. - С. 214-219.

6. Медведев Н.Я. Геотехнологические основы разработки залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти. Дис. на соискание ученой степени д-ра геолого-минерал, наук. Москва: РМНТК «Нефтеотдача». - 2001 - 56 с.

7. Состояние разработки тюменской свиты месторождений ОАО «Сургутнефтегаз»: Отчет о НИР / ТО «СургутНИПИнефть»; Руководитель В.П. Сонич Тюмень, 2007.

8. Тытянок В.Н. Эффективность разработки залежей нефти с трудноизвлекаемыми запасами путем забуривания вторых стволов / В.Н. Тытянок, Р.Т. Дрампов // Техника, технология и экономика бурения нефтегазовых скважин. Москва: ОАО «ВНИИОЭНГ» - 2003. - С.66-69.

9. Смирнов В.Л. Опыт и перспективы зарезки боковых стволов на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / В.Л. Смирнов // Нефтяное хозяйство. 2007. - №9 — С.44-45.

10. Нуряев А.С. Эксплуатация скважин с боковыми стволами на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / А.С. Нуряев, Ю.Е. Батурин,

11. B.М. Исаченко, В.П. Сонич, А.Н. Юрьев // Нефтяное хозяйство. 2002. - №81. C.13-19.

12. Исаченко В.М. Технико-экономическая оценка методов воздействия на пласты месторождений ОАО «Сургутнефтегаз» / В.М. Исаченко, В.А. Мишарин, В.П. Сонич, Д.В. Самсоненко // Нефтяное хозяйство. 2002. - №8 -С.20-26.

13. Малышев Г.А. Прогнозирование влияния гидроразрыва пласта и обработок призабойных зон на режим работы участка пласта / Г.А. Малышев // Нефтяное хозяйство. 2002. - №8 - С.34-37.

14. Малышев Г.А. Состояние и перспективы развития технологии гидроразрыва пласта на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / Г.А. Малышев, В.П. Сонич, С.А. Сулима // Нефтяное хозяйство. — 2002. №8 -С.88-91.

15. Малышев Г.А. Результаты применения новых технологий ГРП на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / Г.А. Малышев, А.Г. Малышев, В.П. Сонич, В.Н. Журба // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. -Ханты-Мансийск: Путиведь. 2001. - С.402-415.

16. Черемисин Н.А. Результаты применения ГРП на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / Н.А. Черемисин, Г.А. Малышев, Н.Н. Сальникова, В.Ф. Седач // Нефть Сургута. Москва: Нефтяное хозяйство. - 1997. — С. 103119.

17. Сонич В.П. Методы увеличения нефтеотдачи пластов эффективное средство стабилизации добычи нефти на месторождениях / В.П. Сонич,

18. B.А. Мишарин, P.M. Мараданов, В.Ф. Седач, С.А. Сулима // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск: Путиведь. — 1999. —1. C.324-331.

19. Малышев Г.А. Проектирование ГРП в геолого-физических условиях конкретных скважин / Г.А. Малышев, А.Г. Малышев // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск: Путиведь. - 1998. -С.332-339.

20. Сергиенко В.Н. Об эффективности кислотных обработок в скважинах юрских залежей Нижневартовского свода / В.Н. Сергиенко // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск: Путиведь. - 2001. -С.471-474,

21. Батурин А.Ю. Геолого-технологическое обоснование проектирования разработки нефтяных и газонефтяных месторождений. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 25.00.17. — Тюмень — 2007 — 123 с.

22. Батурин А.Ю. Геологическое моделирование фациально-изменчивых пластов (на примере горизонта ЮС2 Сургутского свода) / А.Ю. Батурин, А.К Култышев // Нефтяное хозяйство. 2007. - №8 - С. 105-109.

23. Стрикун М.М. Сравнительный анализ систем разработки объекта ЮС2 на месторождениях НГДУ «Комсомольскнеыфть» / М.М. Стрикун // Сб. научн. тр. Трофимуковские чтения. Новосибирск. — 2006 — С.30-34

24. Стрикун М.М. Анализ эксплуатации участков опытно-промышленной разработки объекта ЮС2' Родникового месторождения / М.М. Стрикун // Сб. научи, тр. Новые технологии для ТЭК Западной Сибири. Вып. 3 — Тюмень, ТюмГНГУ. 2008 - С.267-273

25. Стрикун М.М. Перспективы разработки горизонта ЮС2 на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» / М.М. Стрикун, С.М.Стрикун // Сб. научн. тр. Современные технологии для ТЭК Западной Сибири. Вып. 3 — Тюмень: Печатник. 2009 - С.280-283

26. Стрикун М.М. Опыт применения скважин с горизонтальным профилем для разработки объекта ЮС2 Савуйского и Родникового месторождений / М.М. Стрикун // Сб. научн. тр. Современные технологии для ТЭК Западной Сибири. Вып. 2 Тюмень: Печатник. - 2008 - С.31-35

27. Вахитов Г.Г. Разностные методы решения задач разработки нефтяных месторождений. М.: Недра. — 1970 - 248 с.

28. Голубев Г.В., Тумашев Г.Г. Фильтрация несжимаемой жидкости в неоднородной пористой среде/ Г.В. Голубев, Г.Г. Тумашев — Казань: КГУ. -1972- 194 с.

29. Гусейн-Заде М.А. Особенности движения жидкости в неоднородном пласте. М.: Недра. - 1965 - 270 с.

30. Фазлыев Р.Т. Площадное заводнение нефтяных месторождений. — М.: Недра. 1979-255 с.

31. Закиров С.Н. Анализ проблемы «Плотность сетки скважин — нефтеотдача». М.: Грааль. - 2002. — 314 с.

32. Лысенко В.Д. Проектирование интенсивных систем разработки нефтяных месторождений / В.Д. Лысенко, Э.Д. Мухарский. М.: Недра. - 1975 - 175 с.

33. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки. Под редакцией Ш.К. Гиматудинова. М.: Недра. - 1983 - 463 с.

34. Ковалев B.C. Прогноз разработки нефтяных месторождений и эффективность систем заводнения / B.C. Ковалев, В.М. Житомирский М.: Недра. - 1976.-247 с.

35. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Проектирование и анализ. М.: Недра. - 2003 - 638 с.

36. Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. -М.: Недра. 1990-427 с.

37. Говорова Г.Л. Разработка нефтяных месторождений в США. М.: Недра.- 1970-269 с.

38. Иванова М.М. Динамика добычи нефти из залежей. М.: Недра. -1976.-246 с.

39. Лысенко В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений. -М.: Недра.-2000-516 с.

40. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта / Ш.К. Гиматудинов, А.И. Ширковский М.: Недра. - 1982 - 311 с.

41. Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений. — М., 1996. 202 с.

42. Регламент по созданию постоянно действующих геолого-технологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений. — М., 2000. 130 с.

43. Методические рекомендации по проектированию разработки нефтяных и газонефтяных месторождений. Утверждены приказом МПР РФ от 21.03.2007 №61 М. - 2007. - 95 с

44. Майер В.П. Области применения гидродинамических моделей трехфазной фильтрации «Техсхема» и нелетучей нефти / В.П. Майер // Нефтяное хозяйство. 2002. - №8 - С.44-47.

45. Майер В.П. Усовершенствованная гидродинамическая модель трехфазной фильтрации в пористой среде/ В.П. Майер// Нефть Сургута. -Москва: Нефтяное хозяйство. — 1997. С. 185-196.

46. Майер В.П. Гидродинамическая модель фильтрации нефти, газа и воды в пористой среде Екатеринбург: Путиведь. — 2002. — 206 с.

47. Кондратьев Н.А. Отзыв на результаты тестирования программы «Техсхема» гидродинамического моделирования трехмерной трехфазной фильтрации. — 2003.

48. Экономидис М. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта / М. Экономидис, Р. Олайни, П. Валько Алвин, шт. Техас: Орса пресс. - 2004. -194 с.

49. Некрасов В.И. Гидроразрыв пласта: внедрение и результаты, проблемы и решения / В.И. Некрасов, А.В. Глебов, Р.Г. Ширгазин, В.В. Вахрушев Лангепас-Тюмень. - 2001. - 240 с.