Интенсификация выработки и повышение нефтеотдачи глинистых коллекторов: На примере продуктивных отложений Ромашкинского месторождения

Актуальность проблемы. На поздней стадии разработки неоднородных многопластовых объектов приращение извлекаемых запасов нефти возможно, в первую очередь, за счет оперативного регулирования процесса нефтеизвлечения. При этом разработка принципов и основных направлений регулирования выполняется на основе уточнения особенностей геологического строения и дифференциации остаточных запасов, обобщения комплекса геолого-промысловых, геофизических и гидродинамических исследований.

Заключительный этап разработки основного продуктивного объекта (горизонта Д1) Ромашкинского месторождения характеризуется большой степенью выработки запасов из высокопродуктивных коллекторов и крайне низкими темпами извлечения нефти из высокоглинистых и малопродуктивных коллекторов. Доля запасов, содержащихся в высокоглинистых и малопродуктивных коллекторах, выросла к настоящему времени до 80% от остаточных извлекаемых, что в целом определяет будущее разработки месторождения.

Методы по совершенствованию системы разработки, предпринимаемые на первых этапах, были ориентированы исключительно на интенсификацию добычи из высокопродуктивных коллекторов. На этапе, характеризующемся началом падения уровней добычи в целом по Ромашкинскому месторождению, был внедрен ряд методов воздействия на залежь, которые способствовали увеличению вовлечения в активную разработку пластов с низкими коллекторскими свойствами: циклическое заводнение минерализованными попутными водамиразукрупнение объектов разработкиповышение давления нагнетания попутных вод в зонах распространения сложнопостроенных коллекторов.

Но в целом и на данном этапе основная группа методов повышения нефтеотдачи пластов, базирующаяся на потокоотклоняющих технологиях, была направлена на довыработку высокопродуктивных коллекторов, что замедлило, но не остановило резкого падения уровней добычи.

Началом разработки методов научного подхода к извлечению запасов из глинистых коллекторов следует считать 1982;1985 годы, когда на основе систематизации и обработки всего имеющегося материала по Ромашкинскому месторождению «ТатНИПИнефть» был оценен характер воздействия заводнения на различные группы коллекторов. При этом было выявлено отсутствие воздействия пресных вод на вытеснение нефти из высокоглинистых и малопродуктивных коллекторов и крайне слабое воздействие минерализованных (попутных) вод на вытеснение нефти из малопродуктивных коллекторов^].

В этой связи проблема извлечения запасов нефти, сосредоточенных в глинистых коллекторах, является для Ромашкинского месторождения определяющей.

Перспективы прироста извлекаемых запасов по месторождению связаны в первую очередь с совершенствованием системы гидродинамического воздействия и развитием физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. В связи с тем, что традиционно применяемые системы гидродинамического воздействия на нефтяные пласты на поздней стадии разработки становятся неэффективными, актуальной задачей становится их совершенствование с целью вовлечения в активную разработку запасов низкопродуктивных коллекторов, регулирование закачки воды с изменением направлений фильтрационных потоков, циклическое заводнение, а также создание новых комплексных технологий.

Цель работы: Интенсификация выработки и повышение нефтеотдачи глинистых коллекторов созданием и внедрением новых систем гидродинамического воздействия.

Основные задачи исследований.

1. Выявление особенностей, оценка характера выработки запасов и анализ структуры остаточных запасов по группам коллекторов.

2.Изучение физико-химических свойств и состава глинистых минералов песчано-алевролитовых пород, подземных вод и растворенных в них газов, используемых в системах заводнения продуктивных пластов.

3.Проведение имитационного моделирования по эффективности заводнения пластов с учетом набухания глин.

4.Разработка и внедрение технологий, позволяющих эффективно вести выработку низкопродуктивных коллекторов в условиях неоднородного объекта, находящегося на поздней стадии разработки.

Научная новизна.

1.Выявлен механизм воздействия глинистых минералов на изменение фильтрационных свойств коллекторов в процессе заводнения.

2.Промысловым экспериментом доказана обратимость процесса изменения фильтрационных свойств глинистых коллекторов.

3.Научно обоснована оптимальная система заводнения глинистых коллекторов.

Практическая ценность и внедрение результатов работы.

1 .Реализация системы интенсификации выработки и повышения нефтеотдачи глинистых коллекторов на поздней стадии разработки позволила значительно повысить эффективность разработки, степень извлечения запасов, снизить обводненность добываемой продукции, улучшить экологическую ситуацию и снизить степень техногенной нагрузки на окружающую среду.

2.Результаты диссертационной работы вошли в следующие руководящие документы: программу НГДУ «Актюбанефть» по совершенствованию системы ППДна 1995;1996 гг.- концепцию «Основные направления совершенствования системы 1II1Д в АО „Татнефть“ и снижение затрат в этой области», 1994 г.- Бизнес-план «Технико-экономическое обоснование реконструкции и совершенствования системы 1111Д с целью повышения коэффициента нефтеизвлечения эксплуатационных объектов АО «Татнефть», 1995 г. Предложения к уточнению проектов разработки Холмовской площади 1989;2000 год.

3.Разработаны и внедрены в НГДУ «Азнакаевскнефть» технологии разработки и увеличения нефтеотдачи, в т. ч. на уровне изобретений (Положительное заключение о выдаче патентов РФ по заявкам № 99 114 181/03 (15 435) от 08.07.99 и № 99 119 340/03(20 513) от 08.09.99).

4.Техно логическая эффективность от реализации разработанных технологий составила 305,3 тыс.т. дополнительно добытой нефти.

Апробация работы.

Материалы диссертационной работы докладывались на:

— научно-практической конференции «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи и роль супертехнологий (г.Бугульма, 1998 г.);

— научно-практической конференции «Опыт разведки и разработки Ромашкинского и других крупных нефтяных месторождений Волго-Камского региона» (г. Лениногорск, 1998 г.) — 2-и региональной научно-практической конференции (Кремсовские чтения) «Актуальные проблемы геологии нефти и газа» (г. Ухта, 1999 г.) — 5-и Международной научной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов» (г. Уфа, 1999 г.);

— Международном семинаре-конференции «Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей» (г. Краснодар, 1999) — научно-технических совещаниях АО «Татнефть», НГДУ «Азнакаевскнефть» (гг. Альметьевск, Азнакаево, 1985;1998гг.);

— ученых советах ТатНИПИнефть и НИИнефтеотдача АН РБ (гг. Бугульма, Уфа, 1993;1999 гг.) — научно-технической конференции «Проблемы строительства, эксплуатации и исследования горизонтальных скважин» (п.Актюба, 2−3 декабря 1999 г.).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и основных выводов и рекомендаций. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 25 рисунков, 27 таблиц, список литературы из 43 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Выполненный комплекс исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Выполненный геолого-промысловый анализ выявил основные недостатки существующей системы заводнения многопластового неоднородного объекта на поздней стадии эксплуатации:

— невозможность обеспечения интенсивного и эффективного вытеснения нефти из глинистых коллекторов;

— ухудшение фильтрационных свойств глинистых коллекторов на границе с высокопродуктивными.

2. С учетом изучения аналитическими методами физико-химических свойств и состава глинистых минералов песчано-алевролитовых пород, подземных вод и растворенных в них газов, выполнения имитационного моделирования эффективности заводнения подземными водами нижних горизонтов выработана стратегия по созданию системы вытеснения нефти из низкопродуктивных глинистых коллекторов в высокопродуктивные.

3. Разработан и обоснован комплекс технологий по регулированию процесса разработки, направленный на совершенствование системы заводнения:

— система разукрупнения объектов, геологические и гидрогеологические условия организации системы заводнения высоко — и низкопродуктивных объектов;

— технология заводнения межскважинной перекачкой пластовой воды;

4. Проведен крупномасштабный промышленный эксперимент по внедрению новых технологий, направленных на совершенствование системы заводнения по отдельным площадям Ромашкинского месторождения. Технологическая эффективность от реализации разработанных технологий составила 305 тыс. т дополнительно добытой нефти.