Методика автоматизированного промыслово-геофизического контроля выработки нефтяных пластов при заводнении: На примере Самотлорского месторождения

2.1 Методические приемы по обобщению промыслово-геофизического материала по площади залежи.33.

2.2 Разработка методической основы для определения текущего насыщения продуктивных пластов.42.

2.3 Обоснование основных параметров, характеризующих неоднородность строения продуктивных пластов.45.

2.4 Возможности определения состояния работы продуктивных пластов в отдельных скважинах по данным ГИС-контроль.50.

2.5 Разработка методики учета промысловой обстановки при выдаче заключений о текущем насыщении пластов-коллекторов в отдельных скважинах.54.

2.5.1 Определение промысловой обстановки.55.

2.5.2 Комплексирование данных о неоднородности строения объекта эксплуатации с промысловой обстановкой на текущее время.59.

2.5.3 Литологическая корреляция перфорированных пластов нагнетательных и добывающих скважин, находящихся в единой промысловой ситуации.<.61.

2.5.4. Уточнение времени прохождения фронта нагнетаемых вод по данным добычи.65.

2.5.5. Оценка коллекторских свойств совместно перфорированных пластов с целью выяснения возможного участия их в работе.67.

2.5.6 Использование данных ГИС-контроль для определения фактического участия в работе перфорированных пластов и прослоев.69.

2.5.7. Определение текущего насыщения пластов-коллекторов.71.

2.5.8 Основные выводы.73.

2.6 Выявление закономерностей работы продуктивных пластов.74.

Основные выводы.78.

Глава 3. Разработка методики определения невыработанных запасов с использованием программного обеспечения «Динамическая визуализация».79.

3.1 Этап 1. Определение неоднородностей строения пласта.79.

3.2 Этап 2. Определение состояния выработки продуктивных пластов по данным ГИС-контроль в отдельных скважинах.80.

3.3 Этап 3. Определение источников обводнения продукции.86.

3.4 Этап 4. Выявление закономерностей работы продуктивных пластов по данным ГИС-контроль.99.

3.5 Этап 5. Определение текущего насыщения продуктивных пластов на основе закономерностей их работы, выявленных по данным ГИС-контроль.102.

3.6 Этап 6. Картирование заводненных и нефтенасыщенных толщин. Оценка текущих запасов.103.

Основные выводы.105.

Глава 4.0пробование методики поиска невыработанных запасов на примере участков Самотлорского месторождения.106.

4.1 Определение невыработанных участков кровельной части пласта АВ2−3 Самотлорского месторождения участка «Приобьнефть».106.

4.2 Определение невыработанных запасов участков пласта «Самотлорнефть» Самотлорского месторождения.118.

4.2.1 Определение достоверности поиска зон невыработанных запасов.119.

4.2.2 Закономерности выработки нефти из пластов АВ1(3) и АВ2−3 Самотлорского месторождения.121.

4.2.3 Краткая история разработки объекта исследования.127.

4.2.4 Определение текущего насыщения по положению на начало 1986 года для пласта АВ 1 (3) и АВ2−3.127.

4.2.5 Оценка степени неоднородности строения пласта АВ 1(3) цикла 2.127.

4.2.6 Определение насыщения песчаников 2-го цикла на начало 1986 года.131.

4.2.7 Определение степени неоднородности строения пласта АВ2−3, цикла 3.134.

4.2.8 Определение насыщения песчаников 3 цикла по состоянию на начало.

1986 года.137.

4.2.9 Оценка запасов нефти по третьему циклу участка «Самотлорнефть».

Самотлорского месторождения.141.

Основные выводы.144.

Заключение

145.

Список использованной литературы. .147.

Задача определения текущего насыщения продуктивных пластов на месторождении является важной и требует многократного решения за период эксплуатации. Практически текущее насыщение пластов-коллекторов изменяется ежедневно в процессе эксплуатации. Особенно на стадии разработки, когда введена система поддержания пластового давления, как правило, путем закачки в пласт воды.

К настоящему времени большинство крупнейших месторождений нефти России открыты и разрабатываются. Многие из них находятся на поздней стадии разработки. Выработка нефти из неоднородных коллекторов происходит неравномерно, вследствие чего остаются части пластов, неохваченными или слабо охваченными разработкой. Такие зоны могут содержать значительные запасы продукции, особенно на крупных нефтяных месторождениях. Поэтому на сегодняшний день актуальной остается задача поиска невыработанных запасов. Основным подходом в ее решении является метод гидродинамического моделирования. Обычно при гидродинамических расчетах принимается упрощение, что все перфорированные интервалы пластов работают и обводняются в соответствии с их коллекторскими свойствами. Однако, реальная картина выработки нефти из пласта отличается от этого допущения и может быть охарактеризована с помощью методов ГИС при контроле за разработкой. В настоящее время назрела задача соединения устьевых данных добычи, на основе которых строится гидродинамическая модель, и данных ГИС-контроль, которые дают точную интервальную привязку по дебиту, проценту обводненности, приемистости, и другим свойствам объектов эксплуатации.

В промышленности уже проведены большие работы в области построения детальных геологических моделей месторождений с учетом их генезиса. Это создало предпосылку к возможности рассмотрения процесса выработки нефти из продуктивного пласта с высокой степенью детальности.

Таким образом, передовые технологии в области гидродинамического и геологического моделирования привели к необходимости использования данных ГИС-контроль на качественно новом уровне. Однако, до сих пор исследования ГИС-контроль в основном используются для выдачи заключения по отдельно взятой скважине (сведения о текущем насыщении, работе пластов и прослоев, характере отдаваемой жидкости, местах заколонных перетоков и нарушений эксплуатационных колонн и т. п.). Обобщение этих данных для выявления участков заводнения и зон невыработанных запасов по площади до настоящего времени носило больше исследовательский характер. Сейчас назрела необходимость разработки методики обобщения данных ГИС-контроль по площади месторождения для определения степени участия в работе продуктивных пластов и разработки программного обеспечения с целью последующего использования в производственном масштабе. Указанной проблематике посвящены последние работы А. И. Ипатова, однако, в них не детализированы вопросы контроля за выработкой нефтяных залежей.

Особенно актуально, может быть, совместное использование данных различных областей нефтяного дела: геологии, гидродинамики и геофизики в изучении строения и работы продуктивных пластов с целью повышения достоверности поиска невыработанных запасов.

Целью данной работы является повышение эффективности поиска и оценки зон невыработанных запасов нефти на основе построения детальных геологических моделей продуктивных пластов с применением информации системного ГИС-контроля и геолого-промысловых данных.

Для того, чтобы контролировать выработку пластов, необходимо локализовать участки, которые вырабатываются, заводняются или оказались не включенными в разработку. Решение этой задачи осуществляется путем обобщения разного рода информации: геологической, геофизической, промысловой. Назрела необходимость создания алгоритмического и программного обеспечения, которые должны обеспечить быстрый и удобный доступ и работу любой из вышеперечисленных информаций, а также позволить выполнять количественную оценку текущего насыщения пластов с высокой производительностью труда. Пользователя необходимо освободить от рутинной работы и представлять геолого-геофизический и промысловый материал так, чтобы работа сводилась к осмысливанию и обобщению полученной информации. Следует понимать, что полностью автоматизировать процесс учета промысловой обстановки при определении текущего насыщения невозможно, да и не нужно, т. к. необходимо интерактивное участие пользователя при контроле процессов, происходящих в пласте.

Новый программный комплекс должен быть обеспечен методической основой, которая позволит выполнять как определение текущего насыщения, так и анализ этих результатов. Следует заметить, что в разработке месторождений углеводородов имеются как общие положения, так и особенности, характерные лишь для конкретных объектов. Поэтому методика определения текущего насыщения с учетом промысловой обстановки должна содержать общие подходы, используя которые у пользователя будет иметься возможность изучать и особенности конкретных месторождений.

В работе над созданием указанного программного продукта до настоящего времени принимало участие отделение технологий Динамической визуализации ЦГЭ, разрабатывающая программный комплекс «Динамическая визуализация (БУ)», который включает ряд приложений, в частности 'Т)УГЕО", «БУГИС-контроль». Используемые в данном программном продукте общие средства динамической визуализации представляют собой реализацию нового подхода к решению прикладных задач в различных областях человеческой деятельности на основе аппарата исследования многомерных многопараметровых пространств, впервые предложенного д.т.н. А. С. Кашиком и развиваемого под его руководством в Центральной геофизической экспедиции [41, 42].

На базе этих двух пакетов соискателем было разработано методическое и алгоритмическое обеспечение для решения поставленной задачи. Следует отметить, что программное обеспечение для методики учета промысловой обстановки при определении текущего насыщения создается на основе общих средств «БУ». Основные задачи исследований:

1. Анализ современного состояния и существующих методов промыслово-геофизического контроля на поздней стадии разработки нефтяных месторождений.

2. Обобщение геолого-промысловых данных с целью определения параметров охвата выработкой при комплексировании результатов ГИС-контроль в обсаженных скважинах и ГИС в открытом стволе, последующие определения источников обводнения продукции и прогнозы обводнения с учетом неоднородности геологического строения пластов.

3. Разработка единой методики промыслового и геофизического контроля за выработкой нефтяных пластов с целью поиска невыработанных запасов.

4. Разработка методики учета результатов ГИС-контроль и ГИС в открытом стволе для гидродинамического моделирования в скважинах позднего бурения.

5. Создание технического проекта на разработку программного продукта, реализующего методику промыслово-геофизического контроля за выработкой нефтяных пластов в режиме комплексной и обобщающей автоматизированной обработки.

6. Промышленное опробование разработанной методики и соответствующего программного обеспечения для поиска зон невыработанных запасов.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Обосновано, что данные системного ГИС-контроля, помимо решения стандартных для этого комплекса задач, могут являться основой производственной технологии площадного выделения и оценки не вовлеченных в разработку интервалов и зон пластов, их локализации и определения невыработанных запасов.

2. Предложена методика комплексной и площадной обобщающей интерпретации данных ГИС и ГИС-контроль совместно с данными о добыче на основе детальной геологической модели для поиска невыработанных запасов.

3. Показана практическая возможность одновременно оценивать состояние выработки и обводнения объектов эксплуатации по разрезу и площади.

4. Разработан автоматизированный способ контроля выработки нефтяных пластов при помощи технологии «Динамическая визуализация» (БV).

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Предложенная соискателем методика автоматизированного поиска зон невыработанных запасов с применением результатов ГИС-контроль в обсаженных скважинах позволила повысить точность и достоверность площадных обобщений, особенно на Самотлорском нефтяном месторождении, находящемся на поздней стадии разработки.

2. Созданы алгоритмы площадной интерпретации и программное обеспечение в обрабатывающем комплексе «Динамическая визуализация"(БУ), что позволило в производственном режиме изучить закономерности выработки нефтяных пластов Самотлорского месторождения.

3. Подготовлены документы по методике пользования программным комплексом «БУ-ГИС-контроль» по заданию Минтопэнерго.

Полученные в диссертации результаты докладывались на конференциях: международная по геофизическим исследованиям скважин (Москва, сентябрь, 1998), современные геофизические технологии интенсификации притоков, контроля за разработкой нефтегазовых месторождений и ПХГ, капитальным ремонтом скважин (Тверь, ноябрь, 1998), проблемы разработки нефтяных месторождений на поздней стадии эксплуатации (Сургут, март, 1999), а также в публикациях автора [73,75].

По разработанной методике с использованием программного комплекса «Динамическая визуализация» (БУ) в ЦГЭ выполняются работы по Самотлорскому, Северо-Губкинскому, Кошильскому месторождениям. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем.

Основные выводы.

1. В главе 4 соискатель представил примеры опробования методики поиска невыработанных запасов на участках Самотлорского месторождения. Из примеров видно, что, руководствуясь разработанной методикой и пользуясь предложенным программным обеспечением, возможно, ее использование в производственной практике.

2. В разделе 4.1 для типизации разрезов скважин предложена классификация типов разрезов для пластов АВ1(3), АВ2−3 Самотлорского месторождения, которая включает 6 типов. При разделении разрезов скважин на типы используется следующий комплекс ГИС: ПС, ИК, ГК, НКТ, БК.

3. При определении гидродинамической связи изучаемой пачки пластов с вышеи нижележащими коллекторами предложено использовать инструмент «БУ-ГЕО», который позволяет в трехмерном пространстве выделить песчаники с определенными коллекторскими свойствами и отметить цветокодированием гидродинамически связанные тела.

4. Выполнен пример анализа влияния работы нагнетательных скважин на интенсивность отбора и обводнения продукции в добывающих скважинах. Это важно для выяснения правильности построения детальной геологической модели месторождения и закономерностей выработки конкретного объекта эксплуатации.

5. Соискатель обосновал необходимость выделения зон распространения литофаций. Именно по признаку фациальной принадлежности предложено вести оценку запасов и рассчитывать КИН. Это дает адресную привязку участкам пласта, вовлеченным и не вовлеченным в разработку.

Заключение

.

В заключении необходимо отметить, что уровень развития в стране компьютерных средств и программных продуктов обеспечивает возможность оперативного доступа к большим объемам различной информации. Работа по предложенной соискателем методике без использования программных средств очень трудоемкий и процесс. Поэтому разработка программного комплекса «БУ-ГИС-контроль» и «БУ-ГЕО» имеет важное значение, особенно для работы с промыслово-геофизическими данными по крупным месторождениям.

В результате проведенного выше анализа и обобщения геофизических и промысловых данных по участкам Самотлорского месторождения можно сделать вывод о том, что данные ГИС-контроль в практике разработки месторождений, помимо решения стандартных для этого комплекса задач, могут эффективно использоваться, при совместном рассмотрении с геологическими и промысловыми данными для выделения не вовлеченных в разработку интервалов пластов.

Важно отметить, что при создании методики поиска невыработанных запасов с применением данных ГИС-контроль, в работе использовались не только геофизические данные, но и геологические, а также данные разработки. Следовательно, данная работа является многогранной. Настало время, когда на мощной компьютерной базе с использованием современных программных средств уже можно решать задачу поиска невыработанных запасов на основе данных, получаемых в различных областях: геофизики, геологии и разработки.

Современные требования к специалисту, занимающемуся анализом разработки очень высокие. Геология, геофизика и разработка тесно связаны между собой. Поэтому знание этих трех областей необходимо для того, чтобы получать грамотные результаты.

Исходя из этих принципов соискателем разработана автоматизированная методика поиска невыработанных запасов с применением данных ГИС-контроль. Выполнение методики обеспечивается новыми программными приложениями в комплексе «Динамическая визуализация» (БУ). Проведенные исследования имеют большую практическую значимость.

В итоге проделанной работы соискателем получены следующие основные результаты:

1. Создана автоматизированная методика поиска невыработанных запасов для нефтяных месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

2. На базе программных приложений «БУ-ГЕО» и «БУ-ГИС-контроль» разработан автоматизированный способ, позволяющий определять источники обводнения продукции и текущее насыщение пластов на любую дату разработки.

3. Предложен оптимальный набор параметров, характеризующих неоднородность строения изучаемого объекта для решения задачи оценки состояния его выработки. Предложенные методики опробованы на Самотлорском, Сугмутском, Северо.

Губкинском и Кошильском месторождениях и начато их внедрение на производстве. Использование обобщения результатов интерпретации данных ГИС-контроль по площади месторождений позволило увеличить точность локализации зон невыработанных запасов.

Под руководством соискателя в ЦГЭ создан отдел анализа разработки месторождений с применением данных ГИС-контроль.