Повышение продуктивности скважин на основе идентификации механизмов изменения фильтрационных свойств гранитоидного коллектора месторождения белый тигр тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Ха Минь Дык

• Ха Минь Дык
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ха Минь Дык

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Месторождение Белый Тигр как не традиционный тип месторождения.

1.1 Общее сведение о месторождении Белый Тигр.

1.2 Особенности геологического строения месторождения и характеристики нетрадиционного гранитоидного коллектора.

1.3 Характеристики режима разработки.

Выводы к главе.

Глава 2. Анализ факторов, влияющих на продуктивность скважин месторождения Белый Тигр.

2.1 Факторы, влияющие на продуктивность скважин.

2.2 Условия эксплуатации скважин на месторождении Белый Тигр.

2.2.1 Особенности распределения зон с наличием интервалов притока или приемистости по продуктивноту разрезу фундамента.

2.2.2 Характеристики продуктивности и депрессии на пласт.

2.2.3 Поражение гранитоидного коллектора в околоскважинных зонах.

2.2.4 Влияние конструкции скважин на производительность.

2.3 Анализ влияния структуры трещинных систем на проницаемость и производительность скважин.

2.3.1 Характеристики проницаемости трещинной структуры.

2.3.2 Фрактальное представление трещинной проницаемости.

2.3.3 Исследование характеристик трещинных систем гранитоидных пород.

2.3.4 Влияние положения скважин относительно крупных трещин на производительность скважин.

Выводы к главе.

Глава 3. Влияние деформации граннтоидных массивов на проницаемость и производительность скважин.

3.1 Лабораторный анализ изменение проницаемости гранитоидов при изменении пластового давления.

3.1.1 Теоретический анализ изменения проницаемости при падения пластового давления.

3.1.2 Экспериментальные исследования изменения проницаемости при падения пластового давления на месторождении Белый Тигр.

3.2 Анализ индикаторных диаграмм. ЮЗ

Выводы к главе. Ю

Глава 4. Повышение продуктивности скважин на основе идентификации механизмов поражения пласта в гранитоидном коллекторе.

4.1 Методика идентификации и оценки влияния деформации околоскважинной зоны на продуктивность скважины.

4.2 Методика оценки поражения пласта за счет загрязнения околоскважинных зон.

4.3 Обоснование возможности повышения производительности скважин за счёт регулирования трещинной проницаемости.

4.3.1 Кислотная обработка (КО).

4.3.2 Методы термогазохимического воздействия (ТГХВ).

4.3.3 Гидроразрыв пласта (ГРП).

4.3.4 Другие методы.

Выводы к главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение продуктивности скважин на основе идентификации механизмов изменения фильтрационных свойств гранитоидного коллектора месторождения белый тигр»

Месторождение Белый Тигр расположено на шельфе Южного Вьетнама. Основным объектом разработки являются гранитоидные коллекторы кристаллического фундамента. Эти коллекторы образовались из первоначально плотных и непроницаемых пород фундамента под действием выветривания, тектонических и гидротермальных процессов. В результате сформировался особый тип коллектора, проницаемость которого определяется системой трещин, измененных гидротермальными явлениями.

Первоначально высокие дебиты скважин имеют тенденцию к снижению в процессе эксплуатации и для подержания запланированного уровня добычи нефти реализуется широкий набор различных технологий повышения производительности скважин. Эффективность применяемых технологий зависит от степени их адекватности состоянию околоскважинных зон гранитоидного коллектора. Аналогов разрабатываемых месторождений с таким типом коллекторов нет. Поэтому нет и обоснованных технологий повышения производительности скважин, адекватных строению гранитоидных коллекторов и характеру их поражения в околоскважинных зонах. Имеющийся опыт повышения производительности скважин на месторождении Белый Тигр не проанализирован с позиций специфики изменения фильтрационных свойств в уникальных гранитоидных коллекторах.

Решение задачи повышения производительности скважин на месторождении Белый Тигр позволит сохранить высокие темпы добычи нефти в течении всего периода разработки месторождения, определяемого сроком эксплуатации морских платформ. Соответственно задача обоснования эффективных технологий повышения производительности скважин является актуальной для рассматриваемого месторождения.

Целью представляемой диссертации является обоснование технологий повышения продуктивности скважин, адекватных строению и механизмам изменения фильтрационных свойств гранитоидного коллектора.

Данная цель работы определяет задачи исследований:

1. Выявление особенностей строения гранитоидных коллекторов месторождения Белый Тигр, влияющих на проницаемость трещинной системы и производительность скважин.

2. Обоснование механизмов поражения гранитоидного коллектора в околоскважинных зонах.

3. Обоснование специфических особенностей влияния деформирования гранитоидных коллекторов на производительность скважин.

4. Разработана методики идентификации механизмов поражения коллектора на месторождении Белый Тигр и анализ их влияния на эффективность различных технологий повышения производительности скважин на месторождении Белый Тигр.

5. Обоснование эффективных технологий повышения производительности скважин, адекватных строению и механизмам изменения фильтрационных свойств гранитоидных коллекторов месторождения Белый Тигр.

Методы решения поставленных задач. Геолого-промысловый анализ продуктивности скважин и показателей разработки месторождения Белый Тигр. Анализ результатов стационарных гидродинамических исследований при реализации различных технологий повышения продуктивности скважин. Лабораторный и теоретический анализ изменения проницаемости трещинных систем при изменении перепада давлений. Гидродинамический анализ влияния околоскважиных зон на производительность скважин. Результаты промысловых экспериментов по реализации различных технологий повышения продуктивности скважин.

Научная новизна диссертационной работы

1. Детализация типа трещинных систем гранитоидого коллектора на Центральном и Северном сводах месторождения Белый Тигр позволившая обосновать различия в значениях продуктивности скважин и степени поражения коллектора в околоскважинных зонах.

2. Экспериментально и теоретически изучена зависимость трещинной проницаемости от перепада давления для гранитоидного коллектора.

3. Разработка методика идентификации механизмов поражения пласта на основе использования разновременных индикаторных диаграмм.

4. Изучены особенности механизмов поражения гранитоидного коллектора на месторождении Белый Тигр и определены механизмы улучшения фильтрационных свойств при реализации технологий повышения продуктивности скважин.

5. Показаны возможности выявления эффективных технологий повышения продуктивности скважин на основе идентификации механизмов изменения фильтрационных свойств гранитоидных коллекторов.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Ха Минь Дык

Выводы к главе.

1. Проанализированы механизмы изменения производительности скважин в гранитоидных коллекторах месторождения Белый Тигр.

2. Разработка методика идентификации механизмов снижения продуктивности на основе использования индикаторных диаграмм, полученных в различное время.

3. Установлено, что на Центральном блоке не происходит деформационных изменений продуктивности во времени.

4. Установлено, что на Северном блоке во времени меняются деформационные эффекты и эффекты снижения производительности за счет засорения околоскважинных зон.

5. Проведена количественная оценка снижения производительности скважин за счет деформации и за счет загрязнения.

6. Установлено, что кислотная обработки и обработки с ПАВ, а также обработки с использованием других химических активных веществ уменьшают степень загрязения пласта и не изменяют функцию сжимаемости.

7. Установлено, что использование ПГД приводит к изменению вида функции сжимаемости, что может быть объянено изменением трещинной системы в околоскважинной зоне.

8. Показано, что использование ГРП не меняет функцию сжимаемости, а увеличение продуктивности связано с улучшением связи удаленной части пласта со скважиной.

9. Комплексный анализ эффективности различных технологий повышения продуктивности скважин на месторождении Белый Тигр показал, что наиболее эффективными являются технологии использующие ПГД+ГКО+x/p''DMC" и технологии ПГД+НКЭ (глинокислотный разрыв).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, позволяют сделать следующие выводы.

1. Проведенный анализ фильтрационной способности гранитоидного коллектора показал:

- фильтрационная способность гранитоидного коллектора месторождения Белый Тигр определяется системами трещин, которые отличаются количеством генераций на Центральном (пять генераций) и Северном (три генерации) сводах;

- трещинная система гранитоидных коллекторов имеет масштабную инвариантность и указывает на подобие трещинных структур в масштабе крупного свода и в масштабе керна;

- характер трещинных систем на месторождении по аналогии с трещинными системами в гранитах может быть представлен в виде иерархических структур - крупные трещины оперяются трещинами со средними размерами, последние оперяются более мелкими и т.д. Максимальная частота трещин имеет место в окретности самых крупных трещин;

2. Анализ продуктивности скважин, вскрывших гранитоидный коллектор, и условий их эксплуатации, показывает, что:

- продуктивность скважин Центрального и Северного свода существенно различается; скважины Центрального свода имеют высокую продуктивность и эксплуатируются при малых депрессиях, скважины Северного свода имеют меньшую продуктивность и эксплуатируются при повышенных депрессиях, а при малых депрессиях вообще не осваиваются;

- значения коэффициентов продуктивности гранитоидного коллектора падают с ростом депрессии на пласт; степень падения коэффициента продуктивности на Центральном и Северном сводах существенно различается;

- отсутствует корреляция между продуктивностью скважин и их расположением относительно крупных трещни.

3. Проведенный анализ причин снижения продуктивности скважин показывает, что поражение пласта носит комплексный характер:

- при сооружении скважин происходит сильные засорение пласта;

- на Центральном блоке имеет место аномальное снижение продуктивности (~10 раз) при не значительном 1МПа) увеличении депрессии на пласт;

- значения параметра относительной продуктивности и величины скин-фактора указывают на кратное уменьшение продуктивности по сравнению с потенциальными возможностями скважин;

4. Исследованы возможности представления проницаемости трещинных систем гранитоидного коллектора месторождения Белый Тигр. Показано, что:

- проницаемость фундамента не может быть описана через проницаемость простых систем параллельных не взаимодействующых между собой трещин;

- пережимы (сужения) в трещинах влияют на значения проницаемости трещинной системы;

- наиболее адекватным вероятно является фрактальное представление проницаемости трещинной системы.

5. Теоретические и экспериментальные исследования изменения проницаемости при изменении пластового давления выявили, что относительное изменение проницаемости описывается зависимостью кубического корня от логарифма отношения давления.

6. Предложена методика идентификации механизмов изменения проницаемости в околоскважинных зонах, которая заключается в интерпретации разновременных ИК с использованием нормированных ИК для определения типа поражения пласта и с последующим определением параметров поражения за счет загрязнения и деформации гранитоидных коллекторов.

7. Показана возможность обоснования эффективных технологий повышения продуктивности скважин на основе выявления превалирующих механизмов поражения пласта; показано, что максимальной эффективностью обладают методы одновременно очищающие околоскважинную зону и снижающие степень изменения проницаемости при росте депрессии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ха Минь Дык, 2007 год

1. Технологическая схема разработки месторождения Белый Тигр. 2004г.

2. Кошляк В.А. Гранитоидные коллекторы нефти и газа. Уфа: Тау, 2002г.

3. Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Т., ЧелоянцД.К. Интенсификация добычи нефти. М.: Наука, 2000г.

4. Поспелов В.В. Кристаллический фундамент: геолого-геофизические методы изучения коллекторского потенциала и нефтегазоносности. -Москва-Ижевск: Институт компьтерных исследований; НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005г.

5. Лебединец И.П. Изучение и разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами. М.: Наука, 1997г.

6. Михайлов Н.Н. Информационно- технологическая геодинамика околоскважинных зон. М.: Недра, 1996г.

7. Голф-Рахт Т.Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработки трещинноватых коллекторов. М.: Недра, 1986г.

8. Арешев Е.Г., Гаврилов В.П., Донг 4.JI. и др. Геология и нефтегазоносность фундамента Зондского шельфа. . М.: Нефть и газ, 1997г.

9. Пыхачев Г.Б. Подземная гидравлика. М.: Гостоптехиздат, 1961. 359с.

10. Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. М.: Гостоптехиздат, 1949. 75с.

11. Подгорнов В.М. Формирование призабойной зоны с целью повышения продуктивности нефтегазодобывающих скважин: Дис. д-ра техн. наук. М., 1995. 192с.

12. В.А. Черных, В.В. Черных. Физические основы неклассической теории фильтрации нефти и газа: Учебное пособие. СПб. Санкт-Петербургский государственный горный институт. 2005. 58с.

13. Chany J. and Yortosos Y.C. Pressure-transient analysis of fractal reservoir // SPE Formation Evaluation. 1990.

14. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1978.

15. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа. М.: Недра, 1970, 239с.

16. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов. М.: Недра, 1973.

17. Бан А., Басниев К.С., Николаевский В.Н. Об основных уравнениях фильтрации в сжимаемых пористых средах. П.М.Т.Ф №3,1961, с.52-56.

18. Кузьмичев Д.Н. Управнение притока жидкости в скважину из трещиноватого коллектора. Труды НИИ вып. 10, 1961, с.68-77.

19. Желтов Ю.П. Деформация горных пород. М.: Недра, 1966, 250с.

20. Желтов Ю.П. Механика нефтегазоносного пласта. М.: Недра, 1975

21. Желтов Ю.П. О движении однофазовой жидкости в деформируемых трещиноватых породах с чисто трещинной поверхности. Прикладная математика и теоретическая физика, 1996, №6.

22. Баренблатт Г.Н., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 211с.

23. Garslaw H.S. and Jager J.C. Conduction of Heat in Solids. Oxford Univ. Press, London, 1959. 51 Op.

24. Jones F.O. A Caboratory stady of the effects of confining pressure on fracture flow and storage capacity in carbonate rock J. Petrol. Technol. PO. January, 1975. P.21-27.

25. Walsh J.B. The effect of cracks on the compressibility of rocks. J. Geophys. Res. 70, 1965,381-389.

26. Greenwood J.A. and Williamson J.B. Contact of nominally flat surfaces. Proc. RJ SOC. London, 1966.p. 295-300.

27. Whitehouse D.J. and Archard J.F. the properties of random surface of significance in their contact. Proc. R. SOC. London. A.316,1970. 97p.

28. Kranz R.L., Frankel S.D., Engeider Т., Scholz C.H. The permeability of whole and jointed Barre granite Jnt. J. Rock. Mech.Min.Sci. and Geomecn. A bstr. 16, 1979. P.225-234.

29. Jones F.O. A Caboratory stady of the effects of confining pressure on fracture flow and storage capacity in carbonate rock J. Petrol. Technol. PO. January, 1975. P.21-27.

30. Зайцев M.B., Михайлов H.H. Влияние околоскважинной зоны на продуктивность скважины. Нефтяное хозяйство 2004,№1.

31. Сборник докладов научной конференции «Повышение продуктивности на месторождении Белый Тигр», Ханой, -2003г.

32. Арешев Е.Г., Гаврилов В.П., Поспелов В.В, и др. Характер пустотности и состав пород нефтесодержащего фундамента шельфа южного Вьетнама. // Нефтяное хозяйство. 1996. - №8.

33. Арешев Е.Г., Гриценко А.Н., Попов O.K., Донг 4.JL, Исайчев В.В. Некоторые вопросы проектирования разработки фундамента месторождения Белый Тигр. // Нефтяное хозяйство. 1999. - №9.

34. Арешев Е.Г, Попов O.K., Гаврилов В.П., Поспелов В.В, и др. Проблемы поисков и разведки залежи углеводородов в породах фундамента (на пример шельфа Южного Вьетнама). труды ГАНГ им. И.М. Губкина, 1996г., с. 120-131.

35. Арешев Е.Г, О.А. Шнип, Гаврилов В.П., Поспелов В.В. Гранитный слой земной коры как новый нефтегазоносный этаж литосферы. Нефтяное хозяйство. 1997. - №1.

36. Добрынин В.М. Определение сжимаемости пор сложного коллектора по изменению продуктивности скважин. М: Геология нефти и газа, 1985г.

37. Кошляк В.А., Куи Х.В. Распределение коллекторов месторождения Белый Тигр и оценка их фильтрационно-емкостных свойств. // Нефтяное хозяйство. 1996. - №8.

38. Лебединец Н.П. Особенноси разработки нефтяной залежи фундамента месторождения Белый Тигр. // Геология нефти и газа. 2002. - №5.

39. Майдебор В.Н. Особенности разработки нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами. М.: Недр, 1980. -288с.

40. Майдебор В.Н. Разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами. М.: Недр, 1971.

41. Пересчет запасов нефти и растворенного газа месторождения Белый Тигр (по состоянию 01.01.2002г.). Byнгтау, 2002.

42. Чан Jle Донг, Демушкин Ю.И., Х.В. Куи., Ф.Д. Хай. Промыслово-геологические особенности строения резервуара и залежи фундамента месторождения Белый Тигр. // Нефтяное хозяйство. 1996. - №8.

43. Лой К.М. Разработка оптимального комплекса термодинамических исследований скважин для месторождения шельфа Вьетнама. Автореф. канд. диссертации. М.: 1996.

44. Лебединец Н.П., Э.В. Соколовский, и др. Методы контроля и регулирования разработка нефтяных залежей в мощных трещиноватых коллекторах. М.: ВНИИбЭНГ. 1973.

45. Арешев Е.Г., Гаврилов В.П., Донг Ч.Л., Киреев Ф.А., Шан Н.Т. Модель геодинамического развития континентального шельфа юга СРВ. Геология и геолого-разведочные работы. 1996.

46. Николаевский В.Н. К построению нелинейной теории упругого режима фильтрации жидкости и газа. Прикладная математика и техническая физика, №4, 1961.

47. Николаевский В.Н. Механика пористостых и трещиноватых сред. М.: Недра, 1984.

48. Николаевский В.Н., Шаров В.И. Разломы и реологическая расслоенность земной коры. Изв. АН СССР, Физика земли. №1,1985.

49. Новожилов В.В. О пластическом разрыхлении. Прикладная математика и геофизика, т. 29, вып.4, 1965.

50. Алишаев М.Г., Бедянин Г.Н., Грищенко А.Н., Тай Ч.Т. О рациональных темпах заводнения фундамента месторождения Белый Тигр. Нефтяное хозяйство, №5,1999.

51. Арешев Е.Г., Бедянин Г.Н., Демущкин Ю.Л., Тай Ч.Т. Основные проектные решения и совершенствование разработки залежи нефти месторождения Белый Тигр. Нефтяное хозяйство, №1, 1996.

52. Павлова Н.Н. Деформационные и коллекторские свойства горных пород. -М.: Недра, 1975,239 стр.

53. Чубанов О.В., Бадиков Ф.И., Горшенев B.C., Моркицев Э.П., Каримов М.Ф., Фьет Ч.Ш., Туан Л.Б., Кань Н.В. Перпективные развития техники и технологии добычи нефти на месторождениях СП «Вьетсовпетро» -Сборник «Техника и технология добычи нефти»

54. Поспелов В.В. Диссертация на соискание уч.ст. д.г.-м.н. « Коллекторы нефти и газа в магматических породах и методы их измерения»/ М., РГУ нефти и газа, 1998,304с.

55. Поспелов В.В., Шнип О.А. Цеолиты нефтесодержащих пород шельфа Южного Вьетнама. Геология нефти и газа, № 7, 1995.

56. Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых пород. М.: Недра, 1966.

57. Смехов Е.М. (ред.). Методика изучения трещиноватости горных пород и трещинных коллекторов нефти и газа. Л.: Недра, 1969 (Труды ВНИГРИ, вып. 276), 129с.

58. Смехов Е.М. (ред.). Проблема трещинных коллекторов нефти и газа и методы их изучения. Л.: Недра, 1968 (Труды ВНИГРИ, вып. 264), 179с.

59. Смехов Е.М. Трещиноватости горных пород и трещинные коллекторы. -Сборник трудов ВНИГРИ, вып. 193, 1962.

60. Сонич В.П., Черемисин Н.А., Батурин Ю.Е. Влияние снижения пластового давления на фильтрационно-емкостные свойства пород. -«Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений», 1997.

61. Донг Ч.Л., Урманчеев В.И., Тханг Н.Т., Куи Х.В., Северинов Э.В. СП «Вьетсовпетро»: история развития, настоящее и будущее. Нефтяное хозяйство, № 6, 2006.

62. Донг Ч.Л., Куи Х.В., Хой Ч.В., Хай Ф.Д., Северинов Э.В., Иванов А.Н. Особенности геологии и разработки залежи фундамента месторождения Белый Тигр. Нефтяное хозяйство, № 6, 2006.

63. Хой Ч.В., Вершовский В.Г., Дык Н.В. Результаты и перспективы дальнейших геолого-разведочных работ на шельфе Вьетнама. -Нефтяное хозяйство, № 6, 2006.

64. Филлипов В.П. Методика изучения трещиноватых карбонатых коллекторов. Нефтяное хозяйство, № 8, 1994.

65. Хавкин А.Я., Кашавцев В.Е. Особенности освоения низкопроницаемых глинистых коллекторов нефти в условиях шельфе Вьетнама. Нефтяное хозяйство, № 9, 1998.

66. Шнип О.А. Образование коллекторов в фундаменте нефтегазоносных территорий. Геология нефти и газо, № 6,1995.

67. Шнип О.А., Поспелов В.В. Время образования пород фундамента шельфа Южного Вьетнама. Изв. Вузов. Геология и разведка, № 5, 1996.

68. Шнейнер Л.А., Байдюк Б.В., Павлова Н.Н. Деформационные свойства горных пород при высоких давлениях и температурах. М.: Недра, 1968, 358с.

69. Шустер В.Л. Кристаллические породы фундамента «Перпективный объект для прирост запасов нефти и газа России». - Геология нефти и газа, № 9,1994г.

70. Щелкачев В.Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. -М.: Гостоптехиздат, 1959.