Оперативен мониторинг на разработването на нефтени находища на по-късен етап с цел увеличаване на добива на нефт. Мониторинг на разработването на нефтени и газови находища Проба на програма за мониторинг на злато

Авторски курс Професор, доктор на физико-математическите науки, член-кореспондент RANS, член на SPE, ACS K.M. Федоров, главен специалист на STC-OILTEAM LLC A.O. Потапов, директор по развитието на Bashneft-PETROTEST LLC T.M. Мухаметзянов.

Цел на курса - Ефективното управление на развитието на полето включва използването на широк спектър от геоложки и технически мерки (GTM) в кладенци. Новите технологии дават възможност за решаване на много проблеми, възникващи при разработването на находища, но тяхното приложение е свързано с задълбочен оперативен анализ на състоянието на развитие, належащи проблеми на производството и наводняването, научна и техническа обосновка на сложното приложение на различни означава. Тези изследвания се наричат \u200b\u200bмониторинг на теренното развитие.

Днес обаче обхватът на мониторинговата работа не е регламентиран и често е ограничен само до преструктуриране на геоложки и технологични модели, като се вземат предвид новите данни на терена и разработването на общи препоръки въз основа на тях за по-нататъшното развитие на полето. Програмата на традиционните проучвания на водохранилища се извършва за решаване на оперативни проблеми и често не е насочена към решаване на спешни проблеми от развитието на терена като цяло. Изборът на кандидат-кладенци за изследвания често се извършва на база остатъци. В някои случаи няма систематичен подход към проучването на находищата и находищата.

В резултат на това геоложките и технологичните мерки, определени в резултат на мониторинговите работи, по правило са насочени към засилване на притока и ограничаване на производството на вода, а не към решаване на сложни проблеми на находището като цяло. Препоръчаният списък с геоложки и технически мерки често не е достатъчно конкретен, той посочва само общия брой дейности от различен тип.

Днес е необходимо да се допълни съществуващата схема за наблюдение с нови видове работа и да се регулират нейните задачи и съдържание. На първо място, тези работи трябва да бъдат насочени към намаляване на несигурността на идеите за геоложката структура на находището и подробен анализ на енергийното състояние на целта за развитие. Резултатите от тези проучвания са насочени към разработване на целенасочена програма за геоложки и технически мерки за координирано въздействие върху производствените и инжекционните кладенци. Изпълнението на такава програма ще увеличи степента на възстановяване на запасите от въглеводороди и следователно ще увеличи ефективността на разработването на находищата като цяло.

След завършване на курса студентите ще могат:

• прилагат аналитични методи за обработка на полеви данни и правят заключения въз основа на отклонения на параметрите на разработка от проектните стойности,
• дават заключения относно източниците на поливане на кладенци и баланса на системата за наводняване,
• да изготви изчерпателни програми за допълнителни проучвания и геоложки и технически мерки, насочени към подобряване на системата за наводняване.

Академично-тематичен план на курса(40 академични часа)

1. Концепцията за хидродинамичен мониторинг на развитието.

Установени подходи към проблема за мониторинг на развитието. Разработване на концепцията за хидродинамичен мониторинг на полета.

2. Методи и техники за координиране на програмата за проучване на сондажа със задачите за мониторинг на разработката.

Тестване на кладенци: видове, цели и задачи. Разработване на цялостна програма за проучване на кладенци.

3. Анализ на енергийното състояние на водоема за подобряване на системата за наводняване.

Методи за изграждане на изобарни карти въз основа на резултатите от теста на кладенци за анализ на енергийното състояние на резервоара. Анализ на системата за наводняване. Определяне на обемите на неподходящо инжектиране.

4. Решаване на проблеми с управлението на водните наводнения чрез създаване на целева програма за геоложки и технически мерки.

Разработване на методология за целенасочен подход при планиране и провеждане на геоложки и технически мерки. Пример за подкисляване на кладенци в групата полета Vakh. Разработване на целева програма за геоложки и технически мерки на примера на полето Верх-Тарское. Приложение на основните елементи на концепцията за хидродинамичен мониторинг на примера на полето Файно.

ОДОБРЕНО
Първи заместник-министър
природни ресурси
Руска федерация
В. А. Пак
4 август 2000 г.

Изисквания за мониторинг на твърди минерални находища

Документът очертава принципите на организиране и провеждане на мониторинг на твърди полезни изкопаеми, определя неговите цели и задачи, формулира изисквания за състава на информацията.

Изискванията са предназначени за управляващите органи на държавния фонд за подпочви и трябва да се използват при издаване на лицензи за използване на подпочвени участъци за добив на твърди полезни изкопаеми и осигуряване поддържането на ниво на съоръжение за мониторинг на тези находища.

Изискванията за мониторинг на твърди находища на минерали са разработени от Хидрогео-екологичната фирма за изследвания, производство и проектиране "GIDEK".

"Изисквания за мониторинг на находища на твърди полезни изкопаеми" са одобрени от Госгортехнадзора на Русия.

1. Основни понятия

1. Основни понятия

Следните основни понятия се използват в тези изисквания:

Геоложката среда е част от недрата, в рамките на която протичат процеси, които засягат живота на хората и други биологични общности. Геоложката среда включва скали под почвения слой, циркулиращи в тях подпочвени води и физически полета и геоложки процеси, свързани с скали и подпочвени води;

Мониторинг на състоянието на недрата (геоложка среда) - система от редовни наблюдения, събиране, натрупване, обработка и анализ на информация, оценка на състоянието на геоложката среда и прогнозиране на нейните промени под въздействието на природните фактори, използване на подпочвите и други антропогенни дейности;

Депозитът на твърди минерали е естествено натрупване на твърдо минерално вещество, което в количествено и качествено отношение може да бъде обект на индустриално развитие при дадено състояние на технология и технология за неговото добиване и преработка и при дадени икономически условия;

Мониторинг на твърди полезни изкопаеми - наблюдение на състоянието на подпочвите (геоложката среда) и свързаните с тях други компоненти на околната среда в границите на техногенни въздействия в процеса на геоложко проучване и развитие на тези находища, както и ликвидация и опазване на минни предприятия;

Лиценз за използване на недра - държавно разрешително, удостоверяващо правото да се използва парцел с недра в определени граници в съответствие с определена цел в рамките на определен период, при предварително договорени условия;

Компонентите на природната среда са съставни части на екосистемите. Те включват: въздух, повърхностни и подземни води, недра, почва, флора и фауна.

2. Общи разпоредби

2.1. Тези изисквания са разработени, като се вземат предвид изискванията на Закона на Руската федерация "За недрата" (изменен с федерални закони от 03.03.95 N 27-FZ, от 10.02.99 N 32-FZ, от 02.01.2000 N 20 -FZ), Закона на Руската федерация "За опазване на околната среда" от 19.12.91 N 2061-1, Резолюция на Министерския съвет - Правителство на Руската федерация от 24.11.93 N 1229 "За създаването на единна държава система за мониторинг на околната среда ", Концепцията и регламентите за държавен мониторинг на геоложката среда на Русия, одобрени със заповед на Роскомнедра N 117 от 07/11/94, както и други правни и нормативни документи.

2.2. Мониторингът на твърди находища на минерали (MMTPI) е подсистема за наблюдение на състоянието на недрата (геоложката среда) и е обектно ниво на мониторинг.

2.3. Разработването на твърди полезни изкопаеми може да се извършва само въз основа на лиценз за използване на недра. Съгласно условията на лиценза, в съгласие с органите на Госгортехнадзор на Русия трябва да бъдат установени основните изисквания за наблюдение на полето, чието изпълнение е задължително за притежателите на лицензи.

Провеждането на MMTPI, като обектно ниво за мониторинг на геоложката среда, в съответствие с условията на лиценза за използване на подземни ресурси, е отговорност на стопанските субекти - притежатели на лицензи за използване на подземните ресурси за геоложко проучване на подземната повърхност ресурси и добив.

2.4. Целта на MMTPI е да осигури информационна подкрепа на органите за управление на държавния фонд за подпочви и недропотребителите в хода на геоложкото проучване и разработване на находища на полезни изкопаеми.

2.5. За постигане на тази цел в системата MMTPI се решават следните основни задачи:

- оценка на текущото състояние на геоложката среда на находището, включително зоната на значително въздействие от нейната експлоатация, както и свързаните с нея други компоненти на природната среда и съответствието на това състояние с изискванията на регламентите, стандартите и условия на лиценза за използване на недра за геоложки проучвания на недра и добив;

- изготвяне на текущи, оперативни и дългосрочни прогнози за промени в състоянието на геоложката среда на находището и в зоната на значително въздействие от неговото развитие;

- икономическа оценка на щетите с определяне на разходите за предотвратяване на отрицателното въздействие на развитието на полето върху околната среда (прилагане на мерки за опазване на околната среда и компенсационни плащания);

- разработване на мерки за рационализиране на методите за добив, предотвратяване на аварии и смекчаване на негативните последици от оперативната работа върху скални масиви, подпочвени води, свързани физически полета, геоложки процеси и други компоненти на околната среда;

- предоставяне на Госгортехнадзор на Русия и други държавни органи на информация за състоянието на геоложката среда на находището на полезни изкопаеми и в зоната на значително влияние на нейното развитие, както и компонентите на околната среда, свързани с него;

- подаване в териториалните органи на управление на държавния фонд за подпочви на данните от MMTPI за включване в системата за държавен мониторинг на състоянието на подпочвите

- наблюдение и оценка на ефективността на мерките за рационален метод за добив на минерал, който при равни други условия осигурява пълнотата на неговото извличане и намаляване на нерационалните загуби.

Конкретни задачи за мониторинг могат да бъдат определени с условията на лицензиите за използване на недра и геоложки задачи за извършване на работа.

2.6. Разработеното находище на полезни изкопаеми и други обекти на икономическа дейност, свързани с неговото развитие, са сложна природна и създадена от човека система, съдържаща по правило редица източници на антропогенно въздействие върху околната среда (включително геоложки). Това въздействие е обект на няколко вида мониторинг. Следователно MMTPI, в допълнение към наблюдението на геоложката среда, може да включва мониторинг на повърхностни водни тела, атмосфера, почва, растителност.

2.7. При създаването и поддържането на MMTPI, като подсистема за наблюдение на състоянието на недрата, е необходимо да се прави разлика между видове и източници на антропогенно въздействие, свързани пряко с откриването и разработването на находище (добив), и източници на антропогенно въздействие свързани със съпътстващата минна инфраструктура на минно предприятие, включително ... със съхранението, транспортирането и обработката на добитите минерални и рудоносни скали, както и заустването и оползотворяването на подземните води, извлечени по време на отводняването на находището.

2.7.1. Източници на антропогенно въздействие, свързано с добива на минерали, т.е. директно с използване на недра, включват:

а) открити (кариери, открити, изсечени траншеи) и подземни минни разработки (мини, адити и др.), минирани кухини, както и технологични кладенци при разработване на твърди минерални находища по метода на подземното излугване;

б) изграждане на отводняване на мини или кариери (системи за потъване и отводняване на кладенци, подземни минни разработки);

в) конструкции за изпомпване в недрата на подземните мини, добивани по време на добива на минерали; системи за изхвърляне на рудници;

г) филтрационни завеси, свързани с инжектирането на специални разтвори в червата;

д) емисии на газ-аерозол и прах;

е) конструкции за инженерна защита на минните разработки от негативното въздействие на опасни геоложки процеси;

ж) автономни водоприемници на подземни води, разположени в района на находището и използвани за добив на подпочвени води с цел битово питейно или техническо водоснабдяване.
________________
В зависимост от условията на лицензиите за използване на подземни ресурси, такива водоприемници могат да бъдат както обект на MISPI, така и обект на мониторинг на подземните води.


Тези видове източници на антропогенно въздействие засягат преди всичко състоянието на подпочвите (геоложката среда), но могат да доведат и до промени в други компоненти на природната среда (повърхностни води, атмосфера, състояние на растителност, състояние на земната повърхност).

2.7.2. Източниците на антропогенно въздействие върху околната среда (включително геоложката) среда, които не са пряко свързани с процеса на добив на твърди полезни изкопаеми, включват:

а) скални сметища, хидро сметища, находища на минерали, утайки и остатъчни отпадъци от обогатителни фабрики и фабрики, отстойници, съхранение на отпадъчни води;

б) канали и тръбопроводи за отклоняване на реки и потоци, промишлени води и отпадъчни води;

в) зауствания на дренажни и отпадъчни води в повърхностни водотоци и водни тела;

г) технологични и битови комуникации;

д) площи за мелиорация;

е) опасни инженерно-геоложки процеси, образувани под въздействието на антропогенна дейност;

ж) конструкции за инженерна защита на инфраструктурните съоръжения от негативното въздействие на опасни геоложки процеси.

Тези източници на антропогенно въздействие засягат както геоложката среда, главно поради течове от водоносни комуникации, както и от хидравлични сметища, утайки и отпадъци от промишлени обекти и върху други компоненти на околната среда.

2.8. С оглед на горното, MMTPI включва:

- редовни наблюдения на елементи от геоложката среда, минни разработки и други структури, както и на отделни компоненти на околната среда в границите на зоната на въздействие върху екосистемите, както действителното развитие на минералните запаси, така и други икономически дейности на минно дело предприятие (клаузи 2.7.1 и 2.7.2); регистрация на наблюдаваните показатели и обработка на получената информация;

- създаване и поддържане на информационни фактически и картографски бази данни, които включват целия набор от ретроспективна и актуална геоложка и технологична информация (и при необходимост постоянен модел на полето), което позволява:

- оценка на пространствено-временните промени в състоянието на геоложката среда и свързаните компоненти на околната среда въз основа на данните, получени в процеса на мониторинг;

- отчитане на движението на минерални запаси и загуби при добива и преработката им;

- отчитане на добитите (изместени) скали;

- прогнозиране на промени в състоянието на минните обекти и свързаните с тях компоненти на околната среда под въздействието на минни, дренажни дейности и други антропогенни фактори (точки 2.7.1 и 2.7.2);

- предупреждения за вероятни отрицателни промени в състоянието на геоложката среда и необходимото адаптиране на технологията за добив на минерални запаси;

- разработване на препоръки за премахване на последствията от извънредни ситуации, свързани с промени в състоянието на геоложката среда.

По този начин MMTPI се извършва върху площта както на действителното находище на полезни изкопаеми, така и на съоръженията, създадени от човека, както и в зоната със значително влияние на недрополагането върху състоянието на подпочвите и други компоненти на природната среда, промени, при които са свързани с промени в геоложката среда под влияние на отварянето и развитието на находището на полезни изкопаеми и други икономически дейности на минно предприятие.

2.9. Въз основа на информацията, получена в хода на MMTPI, се вземат решения за осигуряване на управлението на добива на минерални суровини, оценката на естествените показатели за определяне на размера на компенсационните плащания, осигуряването на условия за пълнота на добив на минерални запаси, предотвратяване на извънредни ситуации, намаляване на негативните последици от оперативната работа върху околната среда, както и контрол върху спазването на изискванията, установени при предоставяне на недра за използване (изисквания на условията на лицензите за използване недра).

3. Обща характеристика на основните фактори, които определят състоянието на недрата и свързаните с тях други компоненти на природната среда по време на отварянето и разработването на твърди минерални находища, структурата и съдържанието на мониторинга

3.1. В съответствие с разпоредбите на раздел 2, MMTPI трябва да обхваща както зоната на самите минни операции, така и зоната на значително въздействие от развитието на полето и свързаните с него процеси върху състоянието на недрата и други компоненти на околната среда .

Следователно, в общия случай, на зоната на Московския институт по приложна математика и технологии могат да бъдат разпределени 3 зони

Зона I - зоната на директен добив и местоположението на други технологични обекти, които влияят върху промяната в състоянието на недрата в границите на минния участък;

Зона II - зона със значително въздействие на развитието на полето върху различни компоненти на геоложката среда;

Зона III е периферна зона, съседна на зоната със значително въздействие върху развитието (зона за мониторинг на фона).

3.1.1. Границите на минната зона (зона I) се определят от природни геоложки и технически и икономически фактори. Във всички случаи горната граница на находището е повърхността на земята, а долната граница е дъното на балансовите резерви на минерала. Обикновено границите на зона I са границите на зоната за добив.

3.1.2. Размерите на зоната със значително влияние върху развитието на находище на твърди полезни изкопаеми (зона II) се установяват според разпределението на зоните (зоните) на активиране на опасни геоложки процеси под въздействието на минното дело и значително нарушение на хидродинамичните режим и структура на подземните водни потоци във фунията на депресията.

Според наличните идеи площ, която е с порядък по-голяма от площта, върху която се извършват производствени дейности по време на развитието на находището, трябва да се приема като зона със значително антропогенно въздействие от инженерно-геоложки характер. Най-големите размери на териториите, засегнати от развитието на полето, са свързани с развитието на депресивни фунии на подпочвените води по време на мерките за потъване и отводняване. Те се определят от хидрогеоложките условия и характеристиките на системата за отнемане на подземните води, както и от наличието или отсъствието на система за реинжектиране на дренажни води. Кратерът се разширява с течение на времето и може да достигне много значителен размер, особено в слоеве под налягане с широко ареално разпределение. В същото време радиусите на зоната на значително влияние, където понижаването на нивото е около 10-20% от понижаването в центъра на депресията, обикновено не надвишава 10-20 км в затворени формации и първата километри в неограничени. Тези цифри трябва да се ръководят, когато се определя размерът на зоната със значително въздействие върху развитието.

При разработване на малки находища с плитки полезни изкопаеми, в затворени хидрогеоложки структури, както и при добив на находища над нивото на подпочвените води, зоната на значително въздействие може да бъде ограничена от минни и земни разпределения.

3.1.3. Границите на зона III и нейната зона са взети по такъв начин, че по време на процеса на мониторинг да е възможно да се проследят фоновите промени в състоянието на геоложката среда, да се сравнят с промените в зона II и да се подчертаят тези от тях, които са свързани с развитието на полето и тези, които се определят от други фактори ... Следователно площта на зона III трябва да обхваща райони с геоложки и хидрогеоложки условия и ландшафти, разработени в зона II.

Възникна грешка

Плащането не е извършено поради техническа грешка, средства от вашата сметка
не бяха отписани. Опитайте се да изчакате няколко минути и повторете плащането отново.

14.11.2016

Източник: Списание PROneft

Иракското поле Бадра е разположено в тектонично активна зона на подножието на Загрос и се характеризира със сложна геоложка структура с висока вариабилност на резервоарните свойства на карбонатните пластове. Производствените кладенци се отварят до пет продуктивни пласта в дълбочинен интервал от 4400–4850 м. Пропускливостта на резервоарите, според данните от хидродинамичните изследвания на кладенци (HDT), варира в границите (3-15) ⋅10 -3 μm 2, според основните данни - (1-250) ⋅ 10 -3 микрона 2, наситената с масло дебелина достига 120 m.

Особеностите на находището наложиха разработването на специална програма за хидродинамични и флоуметрични изследвания на кладенци както на етапа на проучване, за да се съставят надеждни петрофизични и филтрационни модели на резервоара, така и на етапа на полевата експлоатация за оптимизиране на стимулацията на кладенците по време на разработването , мониторинг и регулиране на системата за развитие на водоема.

Програма за проучване на кладенци

Продуктивните формации от формацията Моддуд като единичен обект на развитие на полето Бадра се характеризират със значителна хетерогенност по протежение на участъка. Като се вземе предвид фактът, че е малко вероятно да се получи приток по време на завършването на кладенеца, без да се подкислява за повечето междинни слоеве, проектирането на разработката и тестването на кладенци бяха извършени на интервал, за да се проучат надеждно параметрите на всеки слой, естеството на свойствата на притока и течността. Интервалното разработване и изпитване на проучвателни кладенци се извършва с помощта на временно завършващо устройство (DST) съгласно следния метод:

DST монтажен цикъл с тръбни перфоратори и автономни термоманометри;

Перфорация и инжектиране на киселина в тестовия обект с помощта на многостепенни киселинни системи и киселинни отклонители за подравняване на профилите на инжектиране;

Почистване на кладенеца от реакционни продукти и тестване на различни дросели с последващо записване на кривата на възстановяване на налягането (PRC);

Извличане на временното оформление, включване на обекта и повтаряне на процедурата за основния интервал.

В края на теста на последната цел, монтираните циментови тапи бяха пробити, окончателното завършване беше изпълнено с инсталирането на постоянни пакери. Извършено е окончателно третиране със солна киселина (RMS) на всички тествани обекти, последвано от почистване на кладенеца и записване на дебита, налягането и температурата на дънната дупка с помощта на инструмента PLT. Получените данни дадоха възможност да се определи интервалната пропускливост-образуване на резервоара (свойства на резервоара) на пласта, интервалите на притока за съвместна и отделна работа, налягането на пласта и дъното при различни режими на работа на кладенеца.

На етапа на проучване на полето през 2010–2014. заедно с 3D сеизмични проучвания, геофизични проучвания на кладенци (ГИС), анализ на ядро \u200b\u200bи флуиди, комплекс от хидродинамични (хидродинамични) и производствени геофизични (PLT) изследвания на две проучвателни кладенци, в които 3-6 интервала от Моддуд, Румейла и Мишриф.

Нека разгледаме резултатите от тестването на кладенци, като използваме примера на един от проучвателните кладенци. Изследването използва технологията за регистриране на кривата на стабилизиране и възстановяване на дъното на дъното с помощта на манометър за дълбочина на DST модула. Количествената интерпретация на материалите от записите на датчиците за налягане, заедно с данните за промяната в дебита на кладенеца, беше извършена с помощта на софтуерния пакет Saphir от Kappa Engineering. Фигура 1 показва резултатите от хидродинамичните изследвания на долните и горните обекти на формацията Mauddud.

Резултатите от интерпретацията на данните от теста на кладенеца потвърдиха прогнозата за регистриране на кладенеца: пропускливост на горния обект - 3.9⋅10 -3 μm 2, проводимост 140⋅10-3 μm 2 мкмм, кожен фактор - -3.8, докато средната продукция скоростта е била 830 m 3 / ден с депресия 20 MPa, пропускливост на долния обект - 0.8⋅10 -3 μm 2, проводимост 8.5⋅10 -3 μm 2 ⋅m, кожен фактор - −4.5, среден дебит - 170 m 3 / ден с депресия от 30 MPa.

Следващият етап от изследването беше съвместното изпитване на две формации с повтарящ се DIS и PLT комплекс. Получените резултати позволиха да се определят интегралните параметри на многослойна система: средна пропускливост на два слоя - 3,5 --10 -3 μm 2, проводимост - 160,1⋅10 -3 μm 2 m, кожен фактор - −4,5, скорост на производство - 1170 m 3 / ден с депресия от 20 MPa. Високото налягане в резервоара (около 50 MPa) осигурява намаляване на около 20 MPa, без да се понижава налягането в дъното под налягането под точката на мехурчетата. Високият дебит показва високо информационно съдържание на стандартните методи за оценка на състава на входящия поток (включително механично измерване на дебита). Таблетка с резултатите от интерпретацията на PLT данни е показана на фиг. 2.

Фигура: 1. Динамика на дебита и налягането, както и налягането в логаритмични координати a, b - резервоар, съответно, долна и горна

Измерването на потока и термометрията в този пример се допълват взаимно. Над резервоар 2 (виж фиг. 2) дебитът е толкова висок, че температурният градиент между резервоарите е близо до нула. В тази област термометрията (вж. Фиг. 2, прозорец VI) не е информативна за оценка на дебита, но разходомерът е ефективен (вж. Фиг. 2, прозорци IX-XI). В слоевете 6 и 7 дебитът в сондажа е толкова нисък, че не се отчита от дебитомера, но може да се оцени от резултатите от термометрията. Резултатите от количествена оценка на дебита чрез набор от методи са представени в прозорци VI и XII на фиг. 2.

Резултати от стимулация на кладенеца след завършване на кладенеца

Всички междинни слоеве както на разглежданите, така и на други кладенци са постигнали значителни отрицателни стойности на кожния фактор, вариращи от -3,8 до -5,5, което позволява да се постигнат високи фактори на продуктивност на кладенците, въпреки относително ниските параметри на филтриране на образуванията.

Ефективността на стимулацията на кладенеца със солна киселина с отклоняващи агенти се дължи предимно на високо налягане (до 52 MPa в устието на кладенеца), близо до налягането на разрушаване (95-100 MPa), дебит (9-15 bbl / min) и инжекционен обем от 15% физиологични киселини (3,5–5 m 3 / m дебелина). Характерните признаци на киселинно разбиване не са надеждно идентифицирани, но такива режими на третиране допринасят за образуването на нехомогенни канали за разтваряне, простиращи се в дълбочината на пласта до 150 m.

Фигура: 2. Таблетка с резултатите от интерпретацията на PLT данни: I - колона с дълбочина; II - слоеве, отворени заедно; III - структура на кладенеца с модел на движение на флуида по сондажа; IV - диаграма на гама метода (GM); V - схема на локатора на съединителя (LM); VI - термометрична диаграма (TG - условна геотермограма; A, B, C - интервали извън работните формации, избрани за оценка на производствените норми въз основа на резултатите от термометрията); VII, VIII - плътност на сондажния пълнител, съответно, в активните и затворени кладенци според барометрични измервания; IX, X - дебит, съответно, в работещите и затворени кладенци според измерването на дебита; XI, XII - разпределение на дебитите по обекти чрез измерване на дебита;

Характеристиките на продуктивните формации на полето Бадра са голям маслодаен под (до 450 м) и влошаване на пропускливостта от центъра на формацията до върха и дъното. В тази връзка първият опит, едновременно с развитието на подкисляване на продуктивна формация в кладенец, завършен с отворен отвор с прорези, показва неговата ниска ефективност по протежение на участъка. Последващото измерване на дебита в сондажа даде възможност да се определят причините, а също така, въз основа на симулацията на RMS в софтуера StimPro, да се разбере механизмът на проникване на киселина по участъка и дълбочината на пласта. Основният недостатък на това третиране е, че инжектираната киселина реагира само с горната част на формацията, като не достига до долната част дори с увеличаване на обема си. Въпреки използването на отклонители на потока, киселината попада главно в горната част, в която факторът на кожата на първо място е намалял. В хода на последващото третиране беше взето предвид подобно преживяване и бяха приложени интервални киселинни бани с помощта на навита тръба, монтирана главно в долната част на формацията, за да се изравни профилът на абсорбция. След това беше извършена пълномащабна многоетапна RMS с 15% HCI със специфичен обем от 5 m 3 / m перфорация. Този подход позволи да се увеличи производителността на кладенците след завършване. След като кладенецът е пуснат в експлоатация, е извършено измерване на дебита в сондажа с PLT устройство в динамичен и статичен режим, за да се определят характеристиките на интервала. Резултатите показаха подобрение в качеството на обработка и близост до резултатите, получени при селективни операции. Понастоящем три производствени кладенци са обработени по този начин, коефициентът на кожата за пластовете е 4.2-4.7, планираните темпове на добив са надвишени с 10-15% и са равни на 8-12 хиляди барела / ден.

В опит да подобрят получените резултати, без да увеличават разходите и времето за разработка, и да получат висока степен на възстановяване на резервоара в различни области на полето Бадра, специалистите анализираха технологиите, налични на иракския пазар за интервални SQT, използвайки комплекта за завършване . Предвижда се да се използва инсталация с два пакера, за да се изолира временно обработеният интервал. Предимството на такава система е, че всеки интервал се обработва с киселина независимо от инжекционността на други интервали и всички интервали могат да се обработват последователно за едно пътуване, което спестява времето за работа на платформата, използвана за работа на двойния пакет.

Изследователски комплекс в производствени кладенци

Тъй като първичната информация за интервални обработки на продуктивни пластове е получена в проучвателни кладенци и са идентифицирани основните продуктивни формации-интервали, поради голямата продължителност и разходи за интервални тестове, продуктивните формации в продуктивните кладенци се изследват като един обект след пускане комплекта за завършване. По този начин се планира набор от проучвания за всички нови и ежегодно работещи кладенци, което включва едновременно изпълнение на хидродинамични изпитвания и сеч на добива в една операция за двупосочно движение. В същото време времето за изследване се намалява от 8,5 на 1,5 дни, без да се намалява качеството на изследването. Схемата за изследване на кладенци е показана на фиг. 3.

Фигура: 3. Резултатите от хидродинамичното проучване и производствения дърводобивен комплекс при добиване на кладенци (тест за повишаване на налягането - крива за повишаване на налягането)

Мониторинг и прогнозиране на развитието на кладенците

Производственият и геофизичен мониторинг както на производствените, така и на проучвателните кладенци позволява точна прогноза за добива за всеки кладенец. Производственият геофизичен контрол на развитието позволява да се контролира енергийното състояние на резервоара, да се установи наличието на смущения в кладенците, да се оцени динамиката на кожния фактор и др. Такава информация е и основата за избора на оптимални технологични параметри на кладенеца експлоатация и планиране на геоложки и технически мерки (GTM).

Тъй като кладенците на полето Badra се експлоатират по течащ начин, тестването им в различни режими позволи да се коригира модела на потока в отвора за флуида и да се преизчислят наляганията в устните на устието до дъновите налягания в диапазон на дебита и наляганията в дънните дупки, достатъчни за полето използване. Многократните проучвания, проведени в кладенците една година след началото на експлоатацията, показват несъответствие между изчислените и измерените стойности на налягането в дъното на дъното под 1,5%.

В кладенците, които бяха пуснати в експлоатация през 2015 г., беше извършен повторен набор от хидродинамични проучвания и регистрация на добива, което даде възможност да се оцени промяната в резервоарното налягане и кожния фактор. Ясна илюстрация на надеждността на прогнозите, базирани на такива подробни проучвания, въпреки наличието на несигурност в свойствата на отдалечените зони на формации, може да бъде сравнение на прогнозираното и действителното изпълнение на кладенци (фиг. 4), които са пуснати в експлоатация преди повече от година, дроселите и режимите на които не се променят, с изключение на кратки спирки за рутинна поддръжка. Отклонението на дебита и налягането в дъното не надвишава ± 3%.

Фигура: 4. Сравнение на прогнозния дебит за 2015 г. с реалния дебит за кладенец. BD5 (a) и BD4 (b) (R10, R50, R90 - сценарии за развитие)

Заключение

По този начин, въз основа на подробни проучвания, проведени в проучвателни кладенци, е предложен оптимален комплекс от производствени, хидродинамични и производствено-геофизични проучвания на производствени кладенци на полето Бадра, което, заедно с постоянен мониторинг на параметрите на производителността на кладенеца, позволява:

Получаване на надеждни данни за проектиране на геоложки и технически мерки в кладенци;

Оценете ефективността на първоначалното и многократно третиране на всеки интервал на резервоара;

Непрекъснато поддържа висока ефективност на симулационния модел;

Извършвайте надеждно прогнозиране на показателите за експлоатация на кладенци при планиране на полево производство, включително оценка на оптималните технологични режими на тяхното функциониране.

Автори на статията: S.I. Мелников, Д.Н. Гуляев, А.А. Бородкин (Научно-технически център "Газпром нефть" (LLC "Газпромнефт STC")), Н.А. Шевко, Р.А. Хузин (Газпромнефт-Бадра Б.В.)

Много нефтени находища в Русия са на късен етап на развитие, когато делът на остатъчния петрол се увеличава и структурата на запасите се променя - огромни обеми трудно възстановим петрол остават във находищата.

Ако през 70-те години добивът на нефт в страната като цяло е увеличен до 50%, то по-късно постепенно намалява до 30-40%, а за петролните джанти на газовите находища достига само 10%.

Следователно съвременното развитие на добивната промишленост е свързано до голяма степен с използването на интензивни технологии за експлоатация на нефтени находища.

Когато трудно възстановимите петролни резерви участват в активното развитие въз основа на физични и химични влияния, ролята на оперативната информация за количеството и качеството на резервоарните течности се увеличава.

Въз основа на тази информация се решават задачите за оптимизиране на разработването на петролни и газови находища, включително интензификация на производството, прогнозиране и увеличаване на окончателното оползотворяване на петрола, оценка на ефективността на физикохимичните ефекти върху пласта и дънната зона на кладенеца.

Степента на извличане на въглеводороди от резервоар зависи от свойствата на минералния скелет, флуидите и физикохимичните характеристики на взаимодействието между тях. Както знаете, петролът при резервоарни условия не е хомогенна течност.

Следователно, различни фракции петрол се филтрират в скалата с различна скорост.

По време на разработването на петролен и газов резервоар пространственото разпределение на неговите физико-химични свойства се променя поради взаимодействието на различни фази на филтрационния поток със скалния скелет.

За да се подобри надеждността на прогнозата за оползотворяване на нефт, се изисква оперативна информация за структурата и подвижността на пластовите флуиди.

Информацията за промяната в пространственото разпределение на реологичните характеристики на маслата (структурна хетерогенност, вискозитет, плътност) ви позволява да наблюдавате състоянието на разработения резервоар и да вземате оптимални управленски решения, за да увеличите текущото и кумулативното производство.

Тази информация дава възможност да се получи технологията за онлайн наблюдение на разработването на нефтени находища, създадена въз основа на техники и методи за ядрено-магнитен резонанс (ЯМР).

Характеристики на технологията за различни видове нефтени находища

Наред със свойствата на пропускливост на порьозността на скалата, реологичните характеристики на маслото, особено неговият вискозитет, имат значителен ефект върху възстановяването на маслото от формацията.

Предпоставка за ефективността на ЯМР метода за изследване на нефтени отлагания е уникалната чувствителност на молекулярно ниво към подвижността на поретата течност, което прави възможно разграничаването между подвижното и вискозното масло.

За разлика от традиционните лабораторни методи за изследване на масла, NMR методът позволява да се определи не само общият вискозитет, но и вискозитетът на отделните фази (съставни компоненти) на маслото.

Спектрално разпределение на времето за релаксация, получено чрез ЯМР изследване на маслена проба.

Спектралните компоненти с дълги времена на релаксация съответстват на масления компонент с по-нисък вискозитет (по-голяма подвижност или течливост).

Това дава възможност да се изчисли допълнителен (към текучността) показател за мобилност на петрола - мобилност, който има решаващ ефект върху извличането на нефт от резервоара.

Подвижността на маслото се изчислява чрез реципрочната стойност на вискозитета на компонента с по-висока подвижност, като се взема предвид неговият дял в общия състав на маслото.

Нещо повече, ЯМР методът дава възможност да се определят реологичните свойства на маслото дори без извличането му от скалата.

Мониторингът на разработването на нефтени находища в съответствие с разработената технология се извършва съгласно данните от контрола на физико-химичните параметри на петрола и водата с помощта на ядрено-магнитни изследвания на взетите течни проби.

В същото време извлеченият продукт се използва като източник и носител на обектна информация за състава и свойствата на продуктивна формация и резервоарни въглеводороди и води.

Методът за структуриране на остатъчното масло по видове и характер на подвижността дава възможност да се изследва разпределението както на здраво свързаното остатъчно масло, така и на неговия подвижен компонент.

Получената информация за разпространението на подвижно остатъчно масло позволява разумен подход към планирането на технологията за неговото извличане.

В зависимост от вида на нефтеното поле технологията за оперативно наблюдение на разработката, създадена от ЯМР, решава проблеми, които имат определени особености.

Значителното съдържание на парафин в масла от разработени находища чрез наводняване влошава техния състав и свойства и е от решаващо значение за образуването и развитието на остатъчното маслено насищане на обекта, когато той е окислен, по-тежък и с повишен вискозитет.

Освен това, в петролни полета с високо съдържание на парафин, при определени режими на развитие могат да бъдат създадени предпоставки за появата и развитието на асфалтено-смоло-парафинови формации (ARPO).

В същото време, адсорбцията на ARPD на повърхността на порестото пространство намалява количеството маслопропускливост на пласта, което води до намаляване на производителността на кладенците. За да се предотврати развитието на негативни процеси, оптимизиране на разработването и увеличаване на окончателното оползотворяване на нефта в резервоарите, се извършва систематично проучване на реологичните характеристики на целевите масла и съдържанието на парафини в тях се определя чрез ЯМР изследвания на възстановения продукт .

Находищата на високовискозни масла (HVO) се считат за обещаваща база за развитието на петролната индустрия през следващите години.

Русия притежава значителни запаси от взривни вещества, които представляват около 55% от общите запаси.

За да се подобри оползотворяването на маслото в нефтодобивни находища с висок вискозитет, най-често се използват термични методи.

Под топлинния ефект, дължащ се на топлината, въведена във формацията, вътрешната енергия на формационната система се променя.

Това води до термично разширение на маслото и намаляване на динамичния му вискозитет, което има положителен ефект върху намаляването на остатъчното насищане на маслото и увеличаване на извличането на маслото.

При разработването на тежки нефтени находища чрез термични методи, обикновено 75% от разходите се изразходват за генериране на пара.

Минимизирането на общото съотношение на използваната пара към обема на произведеното масло е една от основните задачи за подобряване на технологията за производство на тежки въглеводороди.

Оценката на съотношението на съдържанието на подвижни и високо вискозитетни компоненти в резервоарното масло, получена с помощта на ЯМР проучвания, позволява оптимизиране на системата от топлинни ефекти върху резервоара с цел максимално възстановяване на продукта.

Примери за използване на ЯМР технология за наблюдение на развитието на нефтени находища в различни региони на Русия

Обикновено вискозитетът на резервоарните масла се изчислява от много ограничен брой взети проби. В същото време се използват прости схеми за разпределение на стойностите на вискозитета над резервоара. В реалната практика стойностите на вискозитета на маслата

имат по-сложно пространствено разпределение.

Систематичните ядрено-магнитни изследвания на свойствата на произведените масла от полето Ван-Йеган (Западен Сибир) показват, че тяхната характеристика на плътността варира в широки граници (0,843-0,933 g / cm3), а вискозитетът - почти 50 пъти.

При изследване на проби от нефт от формации BV8-2, PK12 и A1-2, едновременно взети от различни кладенци на находището, беше разкрита хемогенност на вътрешното образуване на реологичните характеристики на маслата.

При ареален мониторинг на производството на добивни кладенци, определено задържане на леки и подвижни масла (с плътност 0,843 - 0,856 g / cm3 и вискозитет 4,4 - 8,3 mPa.s) до южната част (подложки № 7 и 10) от полето е разкрито, докато от кладенците, разположени в централната му част (подложки № 37 - 49), се получават високовискозни (до 215 mPa.s) масла с повишена плътност (до 0,935 g / cm3) извлечени.

Мониторингът на времето на реологичните характеристики на произведените продукти в процеса на разработване на полето показва, че дори в рамките на синхронната експлоатация на едно и също кладенец на 2 или повече производствени кладенци се отбелязва различно качество на произведените въглеводороди.

По този начин, при относително стабилен вискозитет (растеж под 6,7%) на масло, извлечено от кладенец # 1008 (подложка 90) по време на 6-дневна експлоатация, вискозитетът на по-плътното масло от кладенец № 1010 на същата подложка се променя синхронно с почти 57 %.

Информацията за промените в свойствата на резервоарните флуиди, получени в резултат на мониторинга на площта и времето, позволява да се следи състоянието на разработения резервоар и да се вземат оптимални управленски решения с цел увеличаване на текущото и натрупаното производство.

В полета с високо съдържание на парафин (Република Коми) температурата на насищане на масло с парафин се използва за контрол на рисковете от възникване на ARPD. Когато температурата на маслото падне до стойността на температурата на насищане на маслото с парафин и по-малко, започва образуването на ARPD микрокристали.

На първия етап от образуването на ARPD възниква зародиш на кристализационни центрове и растеж на кристали, на втория етап отлагането на малки кристали на повърхността на твърдата фаза, на третия етап отлагането на по-големи кристали на восъчната повърхност.

В този случай асфалтените се утаяват и образуват плътна и трайна утайка, докато смолите само усилват ефекта на асфалтените.

Анализът на основните причини за формирането на ASPO позволява да бъдат разделени на две групи.

Първият включва тези, които характеризират съставния състав и физикохимичните свойства на произвежданите масла и техните промени по време на развитието на полето.

Вторият включва онези причини, които определят топлинното състояние на резервоарите по време на тяхната работа.

В тази връзка, за да се предотврати развитието на негативни процеси в разработения нефтен и газов резервоар, се отрежда важна роля на мониторинга на неговото термодинамично състояние и на систематично изследване на реологичните характеристики на петрола.

Фигурата показва пример за карта на мобилност на петрол за един от слоевете на нефтено поле, която е изградена въз основа на резултатите от ЯМР изследвания на избрани продуктови проби. Разпределението на зони с високи и ниски показатели за мобилност - мобилността на регенерирания петрол дава възможност да се оценят повече и по-неблагоприятни площи на находища за филтриране на петрол в порите.

В съответствие с тези характеристики производствените площи и кладенците с повишена и намалена производителност се разпределят редовно върху площта на находището.

Тъй като температурата на насищане на масло с парафини зависи от съдържанието на парафин в маслото, е разработен специален метод за провеждане на ЯМР изследвания на избрани продуктови проби, който дава възможност да се определи съдържанието на ARPD.

Пример за карта на съдържанието на ARPD в масла, изградена съгласно ЯМР изследвания на продуктови проби, взети по време на експлоатацията на един от слоевете на нефтен резервоар.

ЯМР проучванията показват, че температурите на насищане на масло с парафини съответстват на температурата на леене на маслата.

Това дава възможност да се използва точката на изтичане на маслата, определена чрез систематични ЯМР изследвания на продуктови проби, взети от целевите формации на разработеното поле, за да се оцени възможната поява на ARPD в тях.

Изследванията на масла от кладенци на различни производствени съоръжения, разположени по определени профили, показват, че те се различават по своята температура на топене и точка на топене в широк диапазон (12 - 43 ° C), което показва различния им състав и съдържание на основните компоненти (парафини) , асфалтени, смоли) в надмолекулни образувания на ASPO.

Изявата на температурната хистерезис върху профилните термограми очевидно се дължи на влиянието на кристалната решетка на парафиновите структури в тези масла, а нейната величина се дължи на тяхната структура и моларно тегло.

Сравнението на термограмите на резервоара и нефта дава възможност да се издадат препоръки за поддържане на необходимите стойности на налягането в резервоара и дъното, за да се намалят рисковете от възникване на ARPD.

Основните рискове от ARPD са свързани с дъновите зони на кладенци, където налягането в дъното е по-малко от оптималната стойност.

В тези случаи има интензивно отделяне на газ от петрола, което води до неговото охлаждане и съответно до утаяване на парафин от масления разтвор в състава на ARPD. Това причинява последващо запушване на порите, както и намаляване на пропускливостта на резервоара поради отделянето на свободен газ и до увеличаване на неньютоновите свойства на петрола.

Основната цел на използването на ЯМР изследвания на вискозни и високо вискозитетни масла от резервоара Пермокарбон (PCZ) в северната част на европейската част е да се увеличи оползотворяването на петрола чрез рационално регулиране на геоложки и технически мерки въз основа на данните от систематично проучване на произведените продукти - мониторинг на актуална информация за състоянието на обектите.

NMR данните позволяват да се изчисли съотношението на съдържанието на подвижни и високо вискозитетни компоненти в резервоарното масло, което е необходимо за планиране на система от допълнителни действия върху резервоара, за да се увеличи максимално възможното възстановяване на продукта.

Систематичният анализ на резултатите от мониторинга на състава и свойствата на възстановените масла от производствените съоръжения (ОО) показа, че те се характеризират с повишени реологични стойности.

От целевите кладенци, разположени по профила Запад-Изток, се извличат главно вискозни масла (около 125 mPa.s), докато от сондажите, пробити в посока Юг-Север, масла с широк диапазон на вискозитети (50-195 mPa s) се оползотворяват, включително масла с висок вискозитет се извличат главно в северната част на профила.

Получените резултати от изследванията показаха, че рационалното развитие на северната ЕО на находището по профила Юг - Север е по-трудна задача, която обуславя диференциран подход към техническите и търговските дейности в различните му области.

За да се увеличи целевото производство и коефициентът за оползотворяване на петрола, очевидно е по-предпочитано целенасочено да се обработва топлинно дъното на продуктивните кладенци в южната и централната част на този профил.

В резултат на ареалното очертаване на основните производствени блокове на резервоара по реологични параметри в централната част на северния ЕО е идентифициран обещаващ производствен обект за относително подвижен нефт, който може да бъде добит с оптимален контрол на неговото развитие чрез термична парна стимулация.

Въз основа на данните от систематични ЯМР изследвания на изтегления продукт от производствените кладенци се получава информация не само за оптимизиране на развитието на резервоара, включително избора на метод за пречистване, но и за контрол на ефективността на това въздействие.

Нека разгледаме временните промени в спектралните характеристики на времето за релаксация на масла, взети в един от производствените кладенци след термична обработка с пара (STT).

Получените спектри показват значително увеличение на дела на маслените компоненти с по-голяма подвижност след излагане и постепенното им намаляване с времето.

Опитът от използването на технологията за онлайн наблюдение на разработването на нефтени находища въз основа на ЯМР проучвания показва:

1. Данните от ЯМР проучвания на взети проби от продукти позволяват да се класифицират находищата по вида на произведеното масло, което дава възможност да се изберат най-оптималните методи за разработване.

2. В резултат на петрофизични ЯМР изследвания се получава информацията, необходима за моделиране на разработените формации, включително оценка на остатъчното масло по вида и естеството на подвижността.

3. За разлика от традиционните лабораторни методи, според ЯМР проучванията се определя не само общият вискозитет, но и вискозитетът на отделните фази (съставни компоненти) на маслото, което дава възможност да се оцени допълнителен (към течливост) показател на нефтена мобилност - мобилност, която има решаващ ефект върху извличането на нефт от резервоара.

4. Резултатите от моделирането и систематичните ЯМР изследвания на избрания продукт дават възможност за класифициране на нефтените резервоари по тяхната потенциална производителност.

5. В полета с високо съдържание на парафин, данните от систематично проучване на реологичните характеристики на целевите масла и определяне на концентрацията на парафини, получени чрез ЯМР изследвания на възстановения продукт, позволяват да се предотврати появата и развитието на асфалтен -резиново-парафинови образувания (ARPO).

6. При извършване на ЯМР изследвания в нефтодобивни находища с висок вискозитет се получава информация за съотношението на съдържанието на подвижни и високовискозни компоненти в резервоарното масло, което е необходимо за планиране на система от допълнителни действия върху резервоара, за да се максимизирайте възможното възстановяване на продукта.

7. Получената информация за реологичните характеристики на резервоарните въглеводороди, за естеството и интензивността на взаимното влияние на маслата и техните приемни резервоарни скали позволява избора на най-ефективните стимулиращи технологии и оптималните режими на развитие.

8. Мониторингът на експлоатацията на нефтен резервоар въз основа на постоянни ЯМР проучвания на избрания продукт позволява да се оцени ефективността на приложената стимулационна технология с цел увеличаване на оползотворяването на нефт.

Разработената технология за онлайн наблюдение на разработването на нефтени находища се основава на софтуерно контролиран хардуерно-методологичен комплекс (AMC) за петрофизични ЯМР изследвания на скални и течни материали.

AMK използва NMR релактометър, който е включен в Държавния регистър на измервателните уреди.

Литература

1. Белорай Я.Л., Кононенко И.Я., Чертенков М.В., Чередниченко А.А. Трудно възстановими ресурси и развитие на вискозни нефтени находища. „Петролна индустрия“, No7, 2005 г.

2. Оперативен мониторинг на качеството на вискозни и високо вискозитетни масла и битум на късен етап от разработването на полето. А.М. Блуменцев, J.L. Белорай, И. Я. Кононенко. В материалите на Международната научно-практическа конференция: „Подобрено оползотворяване на нефта в късния етап на разработване на полето и интегрирано разработване на високовискозни масла и битум“ - Казан: Издателство „Фън“, 2007 г.

3. Михайлов Н.Н., Колчицкая Т.Н. Физико-геоложки проблеми на остатъчното насищане на масло. М., Наука. 1993 г.

4. Муслимов Р.Х., Мусин М.М., Мусин К.М. Опит в прилагането на методи за термично развитие в петролните полета на Татарстан. - Казан: Нови знания, 2000. - 226 с.

5. Патент за изобретение № 2386122 Метод и устройство за наблюдение на развитието на нефтени находища. 25.01.2008 Автори: Белорай Я.Л., Кононенко И.Я., Сабанчин В.Д., Чертенков М.В.

6. Блуменцев А.М., Белорай Я.Л., Кононенко И.Я. Прилагане на геоинформационни технологии при проучване и разработване на трудно възстановими запаси от нефт. Доклад на конференцията „Геология, разработване и експлоатация на нефтени находища с трудно възстановими запаси“ (Научно-технически отдел на петролната и газовата индустрия на академик И. М. Губкин, 18-21 февруари 2008 г.)