Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и
газовых месторождений. — Институт проблем нефти и газа РАН. —
Москва, 2010. — 26 с.
Научный консультант: доктор технических наук, профессор Закиров
С.Н.
Цель работы состоит в повышении эффективности
разработки месторождений нефти и газа путем создания новых
научно-методических и технологических решений на основе модели
эффективного порового пространства.
Научная новизна результатов исследований, по мнению автора, заключается в следующем.
Обоснована методология системного изучения продуктивных пластов нефтегазовыми научными дисциплинами, базирующаяся на модели эффективной пористой среды, повышающая достоверность исследований в области разработки месторождений нефти и газа, а также способствующая увеличению коэффициентов нефте-, газо-, конденсатоотдачи продуктивных пластов.
Выявлены проблемы несогласованности методологий нефтегазовых научных дисциплин и обоснованы пути их устранения на основе базисной модели ЭПП, включая: повышение достоверности интерпретации данных лабораторных исследований, ГИС и ГДИС и использования их результатов при 3D геологическом и гидродинамическом моделировании; учёт реальных свойств низкопроницаемых коллекторов (“неколлекторов”) на всех этапах изучения пласта; учёт забалансовых запасов нефти в “неколлекторах” и переходных зонах в 3D моделях и при подсчёте геологических запасов нефти и др., что предопределяет повышение степени достоверности проектных решений по разработке месторождений нефти и газа.
Обоснована технология вертикально-латерального заводнения нефтяных пластов, обеспечивающая увеличение коэффициента охвата пласта воздействием, в двух разновидностях – для вводимых в разработку залежей и залежей на поздней стадии заводнения.
Обоснована технология разработки газоконденсатных залежей на основе вертикально-латерального сайклинг-процесса с использованием горизонтальных скважин, обеспечивающая повышение конденсатоотдачи неоднородных пластов и сокращение объемов попутно добываемой воды применительно к водоплавающим залежам.
На основе 3D компьютерных экспериментов показана технико-экономическая целесообразность организации опережающей закачки воды в низкопроницаемые пласты, содержащие залежи легких нефтей с высоким газосодержанием (в ачимовских и юрских отложениях).
Обоснованы технологии исследования нефтяных скважин с организацией разнонаправленных двухфазных фильтрационных течений для терригенных и карбонатных пластов, а также разработаны алгоритмы интерпретации получаемых данных, позволяющие определять в пластовых условиях характеристики двухфазного течения нефти и воды, тип карбонатного коллектора и параметры массообмена между системами пустотности для трещинно-поровых коллекторов.
Обоснованы технологии 3D гидропрослушивания на основе горизонтальных скважин и вертикального гидропрослушивания, позволяющие в промысловых условиях устанавливать на качественном и количественном уровне характеристики сообщаемости пласта поперёк напластования, что необходимо для повышения степени достоверности результатов 3D компьютерного моделирования.
Новизна предложенных технологий разработки и гидродинамического исследования скважин подтверждена 7 патентами РФ.
Практическая значимость работы характеризуется следующими результатами.
Переход на составление 3D геологических и гидродинамических моделей продуктивных пластов на основе модели ЭПП с целью повышения достоверности проектирования, анализа и регулирования процессов разработки месторождений нефти и газа признан необходимым ЦКР Роснедра (протокол № 3449 от 13 октября 2005 г.), а также рекомендован решением Международной академической конференции “Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири” (Тюмень, 16-18 сентября 2009 г.).
Развитие научных исследований в рамках методологии ЭПП рекомендовано решением Международной конференции “Петрофизика: современное состояние, проблемы, перспективы” (Москва, 27-28 мая 2010 г.).
Технология вертикально-латерального заводнения на основе горизонтальных скважин рекомендована к реализации на залежи БВ31 Новогоднего месторождения. Соответствующие проектные решения утверждены ЦКР Роснедра в рамках “Технологической схемы ОПР Новогоднего месторождения” (протокол №3942 от 28.12.2006 г.).
Технология вертикально-латерального заводнения, включающая вывод из консервации и использование ранее пробуренных вертикальных скважин, запроектирована к внедрению на залежи БВ31 Новогоднего месторождения в рамках “Авторского надзора за реализацией “Технологической схемы ОПР Новогоднего месторождения”, утвержденного ЦКР Роснедра (протокол №4209 от 27.12.2007 г.).
Для залежи лёгкой нефти в отложениях Ю11 Новогоднего месторождения обоснована целесообразность реализации предложенного в работе способа заводнения с опережающей закачкой воды.
Технология вертикально-латерального сайклинг-процесса с использованием горизонтальных скважин рекомендована к внедрению на одном из газоконденсатных месторождений Республики Узбекистан, разрабатываемых с участием отечественной нефтяной компании.
Проведение гидродинамических исследований скв. 97 Спорышевского месторождения по предложенной в работе технологии, включающей закачку в пласт воды и последующий отбор двухфазной смеси, позволило оценить кривые относительных фазовых проницаемостей и другие параметры пласта в пластовых условиях.
По результатам реализованного на залежи БВ31 Новогоднего месторождения 3D гидропрослушивания с использованием горизонтальных скважин установлено наличие гидродинамической связи пласта по разрезу и оценены эквивалентные коэффициенты проницаемости в направлениях вдоль и поперёк напластования.
Научная новизна результатов исследований, по мнению автора, заключается в следующем.
Обоснована методология системного изучения продуктивных пластов нефтегазовыми научными дисциплинами, базирующаяся на модели эффективной пористой среды, повышающая достоверность исследований в области разработки месторождений нефти и газа, а также способствующая увеличению коэффициентов нефте-, газо-, конденсатоотдачи продуктивных пластов.
Выявлены проблемы несогласованности методологий нефтегазовых научных дисциплин и обоснованы пути их устранения на основе базисной модели ЭПП, включая: повышение достоверности интерпретации данных лабораторных исследований, ГИС и ГДИС и использования их результатов при 3D геологическом и гидродинамическом моделировании; учёт реальных свойств низкопроницаемых коллекторов (“неколлекторов”) на всех этапах изучения пласта; учёт забалансовых запасов нефти в “неколлекторах” и переходных зонах в 3D моделях и при подсчёте геологических запасов нефти и др., что предопределяет повышение степени достоверности проектных решений по разработке месторождений нефти и газа.
Обоснована технология вертикально-латерального заводнения нефтяных пластов, обеспечивающая увеличение коэффициента охвата пласта воздействием, в двух разновидностях – для вводимых в разработку залежей и залежей на поздней стадии заводнения.
Обоснована технология разработки газоконденсатных залежей на основе вертикально-латерального сайклинг-процесса с использованием горизонтальных скважин, обеспечивающая повышение конденсатоотдачи неоднородных пластов и сокращение объемов попутно добываемой воды применительно к водоплавающим залежам.
На основе 3D компьютерных экспериментов показана технико-экономическая целесообразность организации опережающей закачки воды в низкопроницаемые пласты, содержащие залежи легких нефтей с высоким газосодержанием (в ачимовских и юрских отложениях).
Обоснованы технологии исследования нефтяных скважин с организацией разнонаправленных двухфазных фильтрационных течений для терригенных и карбонатных пластов, а также разработаны алгоритмы интерпретации получаемых данных, позволяющие определять в пластовых условиях характеристики двухфазного течения нефти и воды, тип карбонатного коллектора и параметры массообмена между системами пустотности для трещинно-поровых коллекторов.
Обоснованы технологии 3D гидропрослушивания на основе горизонтальных скважин и вертикального гидропрослушивания, позволяющие в промысловых условиях устанавливать на качественном и количественном уровне характеристики сообщаемости пласта поперёк напластования, что необходимо для повышения степени достоверности результатов 3D компьютерного моделирования.
Новизна предложенных технологий разработки и гидродинамического исследования скважин подтверждена 7 патентами РФ.
Практическая значимость работы характеризуется следующими результатами.
Переход на составление 3D геологических и гидродинамических моделей продуктивных пластов на основе модели ЭПП с целью повышения достоверности проектирования, анализа и регулирования процессов разработки месторождений нефти и газа признан необходимым ЦКР Роснедра (протокол № 3449 от 13 октября 2005 г.), а также рекомендован решением Международной академической конференции “Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири” (Тюмень, 16-18 сентября 2009 г.).
Развитие научных исследований в рамках методологии ЭПП рекомендовано решением Международной конференции “Петрофизика: современное состояние, проблемы, перспективы” (Москва, 27-28 мая 2010 г.).
Технология вертикально-латерального заводнения на основе горизонтальных скважин рекомендована к реализации на залежи БВ31 Новогоднего месторождения. Соответствующие проектные решения утверждены ЦКР Роснедра в рамках “Технологической схемы ОПР Новогоднего месторождения” (протокол №3942 от 28.12.2006 г.).
Технология вертикально-латерального заводнения, включающая вывод из консервации и использование ранее пробуренных вертикальных скважин, запроектирована к внедрению на залежи БВ31 Новогоднего месторождения в рамках “Авторского надзора за реализацией “Технологической схемы ОПР Новогоднего месторождения”, утвержденного ЦКР Роснедра (протокол №4209 от 27.12.2007 г.).
Для залежи лёгкой нефти в отложениях Ю11 Новогоднего месторождения обоснована целесообразность реализации предложенного в работе способа заводнения с опережающей закачкой воды.
Технология вертикально-латерального сайклинг-процесса с использованием горизонтальных скважин рекомендована к внедрению на одном из газоконденсатных месторождений Республики Узбекистан, разрабатываемых с участием отечественной нефтяной компании.
Проведение гидродинамических исследований скв. 97 Спорышевского месторождения по предложенной в работе технологии, включающей закачку в пласт воды и последующий отбор двухфазной смеси, позволило оценить кривые относительных фазовых проницаемостей и другие параметры пласта в пластовых условиях.
По результатам реализованного на залежи БВ31 Новогоднего месторождения 3D гидропрослушивания с использованием горизонтальных скважин установлено наличие гидродинамической связи пласта по разрезу и оценены эквивалентные коэффициенты проницаемости в направлениях вдоль и поперёк напластования.