ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ РАЗДЕЛЕНИЯ ДОБЫЧИ МНОГОПЛАСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГДМ
|
АННОТАЦИЯ 3
СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 МНОГОПЛАСТОВЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗРАБОТКИ 9
1.1 Особенности выделения многопластовых эксплуатационных объектов 9
1.2 Методы раздельного учета добычи 12
1.2.1 Инструментальные методы на основе физических явлений 12
1.2.2 Применение оборудования для ОРЭ 14
1.2.3 Расчётные методы 19
2 МЕТОДИКА РАЗДЕЛЬНОГО УЧЁТА ДОБЫЧИ 25
2.1 Общие сведения 25
2.2 Промыслово-геофизические исследования 27
2.3 Гидродинамическое моделирование 29
2.4 Схема проведения методики 32
3 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ Х 36
3.1 Описание месторождения 36
3.1.1 Изученность 37
3.1.2 Геологическое строение 40
3.1.3 Нефтеносность 45
3.2 Система разработки месторождения 48
3.3 Применение методики на месторождении Х 51
3.3.1 Эмпирическая основа 51
3.3.2 Апробация методики 54
4 АНАЛИЗ ЦЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ (VOI) 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 67
СПИСОК ГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ 69
СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 МНОГОПЛАСТОВЫЕ ОБЪЕКТЫ РАЗРАБОТКИ 9
1.1 Особенности выделения многопластовых эксплуатационных объектов 9
1.2 Методы раздельного учета добычи 12
1.2.1 Инструментальные методы на основе физических явлений 12
1.2.2 Применение оборудования для ОРЭ 14
1.2.3 Расчётные методы 19
2 МЕТОДИКА РАЗДЕЛЬНОГО УЧЁТА ДОБЫЧИ 25
2.1 Общие сведения 25
2.2 Промыслово-геофизические исследования 27
2.3 Гидродинамическое моделирование 29
2.4 Схема проведения методики 32
3 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ Х 36
3.1 Описание месторождения 36
3.1.1 Изученность 37
3.1.2 Геологическое строение 40
3.1.3 Нефтеносность 45
3.2 Система разработки месторождения 48
3.3 Применение методики на месторождении Х 51
3.3.1 Эмпирическая основа 51
3.3.2 Апробация методики 54
4 АНАЛИЗ ЦЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ (VOI) 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 67
СПИСОК ГРАФИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ 69
Более 70% месторождений углеводородов России являются многопластовыми , то есть месторождениями, где отдельные залежи приурочены к пластам, которые занимают самостоятельное положение в разрезе и характеризуются индивидуальными геолого-физическими свойствами, физико-химическими свойствами нефтей, размерами залежей, а также разделены между собой толщами непродуктивных пород . Эксплуатация таких месторождений возможна как отдельно по горизонтам, так и с помощью совместных скважин, которыми вскрывают несколько продуктивных пластов.
Проектирование системы разработки месторождений углеводородов, особенно многопластовых - важный процесс, который определяет рентабельность добычи нефти, газа, конденсата. В основе формирования эффективной системы разработки закладываются принципы рационального использования недр. Одним из ключевых элементов проектирования является объект разработки - геологическое образование, такое как, например, пласт или совокупность пластов, массив, структура, которое выделяется искусственно в пределах разрабатываемого месторождения и содержит промышленные запасы углеводородного сырья, извлекаемого из недр с помощью единой сетки скважин или иных горнотехнических сооружений. Если в объект разработки объединяются несколько продуктивных пластов, относящихся к одной залежи, или серия залежей, расположенных в разных продуктивных пластах, то он называется многопластовым.
В соответствие с требованиями «Правил разработки месторождений УВС» при эксплуатации многопластовых объектов недропользователю не только необходимо обеспечивать возможность регулирования разработки каждого продуктивного пласта по отдельности, но и осуществлять раздельный учет добываемых флюидов и закачиваемого рабочего агента по залежам, в которых содержатся учтенные на Государственном балансе запасы. Данное требование является одним из основополагающих условий в области контроля и регулирования разработки месторождений УВС для соблюдения принципов рационального использования недр. Осуществление контроля за выработкой запасов каждой залежи и продуктивного пласта необходимо для правильной оценки остаточных запасов каждого пласта ЭО, а также для формирования дальнейших ГТМ.
В настоящее время существует ряд инструментальных методов, которые основаны на использовании различных физических явлений, и расчётных методов для определения качественных и количественных показателей притока в скважину флюидов из нескольких пластов. Однако полученная с помощью инструментальных методов информация не предназначена для фискального учета добычи нефти и газа и отражения запасов углеводородов на Госбалансе, а установка в скважинах систем одновременно-раздельной эксплуатации, позволяющих проводить прямые замеры профиля притока, имеет ряд технических ограничений. В связи с этим перед недропользователями стоит проблема раздельного учета добычи нефти по совместно разрабатываемым пластам.
Решением данной проблемы стало создание специалистами «Методики раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов» на основе проведенного детального анализа возможных методов и технологий раздельного учета добычи нефти по скважинам, совместно эксплуатирующим несколько пластов или ЭО и выполненных исследованиях на гидродинамических моделях месторождения Х для расчетов распределения добычи по скважинам, как на ретроспективу, так и в прогнозный период на основании исторически сложившихся данных, отраженных в адаптированной ГДМ. Методика была представлена на заседании секции УВС Экспертно-технического совета ГКЗ и рекомендована к применению. Стоит отметить, что реализация методики предполагается исключительно для месторождений НКФ «Салым Петролеум Девелопмент» и ПАО «Газпромнефть», которые удовлетворяют ряду необходимых требований для использования предлагаемого подхода.
Таким образом, цель данной работы - изучение методики раздельного учета добываемой продукции совместно разрабатываемых пластов и применение ее на месторождении Х. Достижение поставленной цели требует решения ряда задач:
1. Рассмотрение особенностей выделения многопластовых эксплуатационных объектов;
2. Анализ основных применяемых подходов к распределению добываемой продукции между совместно разрабатываемыми пластами;
3. Подробное изучение предлагаемой методики раздельного учета и схемы ее проведения;
4. Анализ требований, предъявляемых для применения методики на месторождении;
5. Изучение особенностей месторождения Х;
6. Анализ применения методики на месторождении Х;
7. Использование результатов исследований для адаптации модели и расчет коэффициентов распределения дебитов нефти по пластам в наборе совместных скважин.
Новизна работы заключается в рассмотрении инновационного подхода к делению добычи на многопластовых эксплуатационных объектах с использованием гидродинамического моделирования и применения современных технологий исследований.
Объектом исследования является многопластовое месторождение Х (название месторождения зашифровано по требованию «Газпромнефть НТЦ»), а предметом исследования - методика раздельного учета добычи многопластовых ЭО.
Теоретическую основу работы составили идеи, изложенные в руководстве «Методика раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов месторождений ПАО Газпром нефть и НФК Салым Петролеум Девелопмент Н.В.», также использовались Методические указания по проведению исследований на нефтяных месторождениях (РД 153¬39.0-109-01), Правила проектирования разработки нефтяных месторождений (ГОСТ Р 53710¬2009) и проектно - техническая документация месторождения Х. Эмпирической основой исследования послужила гидродинамическая модель месторождения Х. Среди методов, применяемых в рамках данного исследования, следует выделить анализ, сравнение и моделирование.
Проектирование системы разработки месторождений углеводородов, особенно многопластовых - важный процесс, который определяет рентабельность добычи нефти, газа, конденсата. В основе формирования эффективной системы разработки закладываются принципы рационального использования недр. Одним из ключевых элементов проектирования является объект разработки - геологическое образование, такое как, например, пласт или совокупность пластов, массив, структура, которое выделяется искусственно в пределах разрабатываемого месторождения и содержит промышленные запасы углеводородного сырья, извлекаемого из недр с помощью единой сетки скважин или иных горнотехнических сооружений. Если в объект разработки объединяются несколько продуктивных пластов, относящихся к одной залежи, или серия залежей, расположенных в разных продуктивных пластах, то он называется многопластовым.
В соответствие с требованиями «Правил разработки месторождений УВС» при эксплуатации многопластовых объектов недропользователю не только необходимо обеспечивать возможность регулирования разработки каждого продуктивного пласта по отдельности, но и осуществлять раздельный учет добываемых флюидов и закачиваемого рабочего агента по залежам, в которых содержатся учтенные на Государственном балансе запасы. Данное требование является одним из основополагающих условий в области контроля и регулирования разработки месторождений УВС для соблюдения принципов рационального использования недр. Осуществление контроля за выработкой запасов каждой залежи и продуктивного пласта необходимо для правильной оценки остаточных запасов каждого пласта ЭО, а также для формирования дальнейших ГТМ.
В настоящее время существует ряд инструментальных методов, которые основаны на использовании различных физических явлений, и расчётных методов для определения качественных и количественных показателей притока в скважину флюидов из нескольких пластов. Однако полученная с помощью инструментальных методов информация не предназначена для фискального учета добычи нефти и газа и отражения запасов углеводородов на Госбалансе, а установка в скважинах систем одновременно-раздельной эксплуатации, позволяющих проводить прямые замеры профиля притока, имеет ряд технических ограничений. В связи с этим перед недропользователями стоит проблема раздельного учета добычи нефти по совместно разрабатываемым пластам.
Решением данной проблемы стало создание специалистами «Методики раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов» на основе проведенного детального анализа возможных методов и технологий раздельного учета добычи нефти по скважинам, совместно эксплуатирующим несколько пластов или ЭО и выполненных исследованиях на гидродинамических моделях месторождения Х для расчетов распределения добычи по скважинам, как на ретроспективу, так и в прогнозный период на основании исторически сложившихся данных, отраженных в адаптированной ГДМ. Методика была представлена на заседании секции УВС Экспертно-технического совета ГКЗ и рекомендована к применению. Стоит отметить, что реализация методики предполагается исключительно для месторождений НКФ «Салым Петролеум Девелопмент» и ПАО «Газпромнефть», которые удовлетворяют ряду необходимых требований для использования предлагаемого подхода.
Таким образом, цель данной работы - изучение методики раздельного учета добываемой продукции совместно разрабатываемых пластов и применение ее на месторождении Х. Достижение поставленной цели требует решения ряда задач:
1. Рассмотрение особенностей выделения многопластовых эксплуатационных объектов;
2. Анализ основных применяемых подходов к распределению добываемой продукции между совместно разрабатываемыми пластами;
3. Подробное изучение предлагаемой методики раздельного учета и схемы ее проведения;
4. Анализ требований, предъявляемых для применения методики на месторождении;
5. Изучение особенностей месторождения Х;
6. Анализ применения методики на месторождении Х;
7. Использование результатов исследований для адаптации модели и расчет коэффициентов распределения дебитов нефти по пластам в наборе совместных скважин.
Новизна работы заключается в рассмотрении инновационного подхода к делению добычи на многопластовых эксплуатационных объектах с использованием гидродинамического моделирования и применения современных технологий исследований.
Объектом исследования является многопластовое месторождение Х (название месторождения зашифровано по требованию «Газпромнефть НТЦ»), а предметом исследования - методика раздельного учета добычи многопластовых ЭО.
Теоретическую основу работы составили идеи, изложенные в руководстве «Методика раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов месторождений ПАО Газпром нефть и НФК Салым Петролеум Девелопмент Н.В.», также использовались Методические указания по проведению исследований на нефтяных месторождениях (РД 153¬39.0-109-01), Правила проектирования разработки нефтяных месторождений (ГОСТ Р 53710¬2009) и проектно - техническая документация месторождения Х. Эмпирической основой исследования послужила гидродинамическая модель месторождения Х. Среди методов, применяемых в рамках данного исследования, следует выделить анализ, сравнение и моделирование.
Перед недропользователями стоит важная обязанность - осуществлять контроль выработки запасов углеводородов эксплуатационных объектов в процессе разработки месторождения. Особенно остро этот вопрос стоит в случае добычи нефти и газа из многопластовых ЭО.
В рамках данной ВКР была исследована проблема корректного учета добываемой продукции из совместно разрабатываемых пластов и рассмотрены основные методы распределения продукции, а также используемая на месторождениях ПАО Газпром нефть и НКФ Салым Петролеум Девелопмент Н.В «Методика раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов».
К расчетным методам относится «Метод k*h», который является наиболее широко применяемым, однако он не позволяет достичь необходимого уровня достоверности. Также существуют и более сложные подходы, предполагающие использование различных прокси-моделей (CRM-ML и INSIM-FT3D), не учитывающих изменение ряда параметров. Инструментальные методы, во-первых, должны использоваться в комплексе для корректных результатов, а, во-вторых, полученная в результате информация не предназначена для отражения запасов на Государственном балансе и фискального учета УВ. За счет применения байпасных систем (Y-tool), позволяющих проводить прямые замеры профиля притока в скважине, достигаются наиболее достоверные результаты, однако для использования этих устройств имеется ряд технических ограничений.
Оптимальным решением рассматриваемой проблемы может быть методика раздельного учета добычи, разработанная специалистами ПАО «Газпром нефть» и НКФ «Салым Петролеум Девелопмент», которая позволяет распределять добычу нефти и жидкости в необорудованных системами ОРЭ скважинах. Методика основана на адаптации гидродинамической модели месторождения на данные ПГИ с контрольного фонда скважин.
В работе были рассмотрены основные положения и схема применения методики и требования к гидродинамическим моделям и промыслово - геофизическим исследованиям, а также проведена практическая апробация методики на выбранном секторе ГДМ месторождения Х, особенности которого также изучены в рамках исследования.
В ходе практической части в модели было скорректировано поле проницаемости для достижения требуемой сходимости расчетных и фактических показателей добычи и установлены численные значения коэффициентов распределения добычи нефти по пластам для набора скважин выбранного сектора.
В заключительной части исследования была проведена упрощенная экономическая оценка методом VOI. Анализ ценности информации показал, что рассматриваемая методика обеспечивает максимальную точность разделения добычи между совместно разрабатываемыми пластами при оптимальных затратах.
В рамках данной ВКР была исследована проблема корректного учета добываемой продукции из совместно разрабатываемых пластов и рассмотрены основные методы распределения продукции, а также используемая на месторождениях ПАО Газпром нефть и НКФ Салым Петролеум Девелопмент Н.В «Методика раздельного учета добычи нефти для совместно разрабатываемых пластов».
К расчетным методам относится «Метод k*h», который является наиболее широко применяемым, однако он не позволяет достичь необходимого уровня достоверности. Также существуют и более сложные подходы, предполагающие использование различных прокси-моделей (CRM-ML и INSIM-FT3D), не учитывающих изменение ряда параметров. Инструментальные методы, во-первых, должны использоваться в комплексе для корректных результатов, а, во-вторых, полученная в результате информация не предназначена для отражения запасов на Государственном балансе и фискального учета УВ. За счет применения байпасных систем (Y-tool), позволяющих проводить прямые замеры профиля притока в скважине, достигаются наиболее достоверные результаты, однако для использования этих устройств имеется ряд технических ограничений.
Оптимальным решением рассматриваемой проблемы может быть методика раздельного учета добычи, разработанная специалистами ПАО «Газпром нефть» и НКФ «Салым Петролеум Девелопмент», которая позволяет распределять добычу нефти и жидкости в необорудованных системами ОРЭ скважинах. Методика основана на адаптации гидродинамической модели месторождения на данные ПГИ с контрольного фонда скважин.
В работе были рассмотрены основные положения и схема применения методики и требования к гидродинамическим моделям и промыслово - геофизическим исследованиям, а также проведена практическая апробация методики на выбранном секторе ГДМ месторождения Х, особенности которого также изучены в рамках исследования.
В ходе практической части в модели было скорректировано поле проницаемости для достижения требуемой сходимости расчетных и фактических показателей добычи и установлены численные значения коэффициентов распределения добычи нефти по пластам для набора скважин выбранного сектора.
В заключительной части исследования была проведена упрощенная экономическая оценка методом VOI. Анализ ценности информации показал, что рассматриваемая методика обеспечивает максимальную точность разделения добычи между совместно разрабатываемыми пластами при оптимальных затратах.