Оптимизация прокси-модели горизонта Ю-1 с применением записей датчиков
термоманометрической системы для подбора геолого-технических мероприятий в пределах центральной части Крапивинского нефтяного месторождения (Томская область)
Введение 16
1. Literature review 17
1.1. Production analysis 17
1.1.1. Introduction 17
1.1.2. Old materials 18
1.1.2.1. Arps 18
1.1.2.2. Fetkovich 20
1.1.3. New materials 21
1.1.3.1. The Blasingame plot 21
1.1.3.2. Graph in a log-log scale 22
1.1.3.3. Dynamics plot 23
1.1.4. Modern methodology of PA 24
1.1.5. Preparing the project and uploading the data 25
1.1.6. Editing the data 25
1.1.7. Determination and diagnosis 25
1.1.8. Model construction 26
1.1.9. Refinement of the model 27
1.2. Field development with proxy-model application 27
1.2.1. Introduction 27
1.2.2. Objective setting 28
1.2.3. Permeability calculation 28
1.2.3.1. Permeability fixation 29
1.2.3.2. Map of permeability construction 30
1.2.4. Pressure calculation 31
1.2.5. Design scheme of the two-phase simulator 32
1.2.5.1. Pressure solution 32
1.2.5.2. Saturation solution 34
1.2.6. Calculation of saturation by fluid path 35
1.2.7. Algorithm for liquid mobility and system compressibility consideration 38
1.2.7.1. Calculation scheme 38
1.2.8. Consideration of wells with HF 38
2. Геолого-физическая характеристика Крапивинского месторождения 40
2.1. Общие сведения о месторождении ...
2.2. Литолого-стратиграфический разрез 42
2.3. Тектоника 44
2.3.1. Общая структурно-тектоническая характеристика района 44
2.4. Нефтеносность 47
2.5. Свойства и состав пластовых флюидов 48
3. Практическая часть 51
3.1. Анализ разработки месторождения 51
3.1.1. Обзор исследуемого сектора 51
3.1.2. Текущие параметры разработки месторождения 51
3.1.3. Анализ проведенных геолого-технических мероприятий 54
3.1.3.1. Анализ проведенных операций по приобщению пласта Ю12 56
3.1.3.2. Анализ проведенных ГРП 57
3.1.3.3. Анализ операций по вводу новых скважин с ГРП 61
3.2. Анализ добычи промысловых данных 65
3.2.1. Скважина 4965 65
3.2.2. Скважина 5345 70
3.2.3. Скважина 13445 73
3.2.4. Скважина 4975 75
3.3. Построение прокси-модели пласта Ю:3 78
3.3.1. Подбор кандидатов на ГРП 87
3.3.2. Рекомендации по планированию ГТМ 90
3.3.3. Рекомендации по дальнейшей разработке участка 94
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 96
5. Социальная ответственность 100
5.1. Профессиональная социальная безопасность 100
5.2. Производственная безопасность 101
5.2.1. Анализ вредных факторов при выполнении настоящей работы 101
5.2.1.1. Освещение рабочего места 102
5.2.1.2. Воздействие шума 102
5.2.1.3. Увеличенный уровень ЭМП; повышенная напряжённость электрического поля 103
5.2.1.4. Отклонение характеристик микроклимата на рабочем месте 104
5.2.1.5. Напряженность труда 104
5.2.2. Анализ опасных факторов 105
5.2.2.1. Электробезопасность 105
5.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 107
5.4.1. Пожарная безопасность 107
5.5. Вопросы обеспечения безопасности 107
5.5.1. Требования к рабочим местам 107
Заключение 109
Литература 110
Приложение А 113
Приложение Б 114
Приложение В 116
Приложение Г 119
Приложение Д 120
Объектом исследования является разработка горизонта Ю-1 центральной залежи
Крапивинского нефтяного месторождения
Цель работы – определение оптимальной методики адаптации прокси-модели
горизонта Ю-1 центральной залежи Крапивинского нефтяного месторождения с помощью
динамических данных датчиков ТМС для дальнейшего планирования ГТМ на участке.
В процессе исследования проводились анализ текущего энергетического состояния
объекта, анализ разработки участка с ввода в эксплуатацию, анализ добычи, адаптация
прокси-модели.
В результате исследования были получены адаптированная прокси-модель пласта
Ю13 центральной залежи месторождения на основании интерпретации вышеуказанных
данных, оптимальная методика планирования ГТМ на объекте, оценка экономического
эффекта предлагаемого подхода.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные
характеристики: прокси-модель (однослойная) построена на базе двухфазного симулятора
в составе ПК «РН-КИН», являющегося основным инструментом при планировании и
анализе разработки, а также базой для всех промысловых данных, что способствует
централизованной работе над объектом. Анализ добычи выполнен с помощью ПО
«Topaze», позволяющего интерпретировать большие массивы данных длительных записей
датчиков ТМС. Входные данные прокси-модели ПК «РН-КИН» были отрегулированы
согласно проведенному анализу добычи.
Степень внедрения: на полученной прокси-модели были рассчитаны потенциалы
скважин-кандидатов на будущие ГРП.
Область применения: планирование ГТМ, анализ текущего состояния
объекта, оценка параметров разработки месторождения, факторный анализ.
Экономическая эффективность/значимость работы: адаптированная прокси-модель
позволяет проводить оценку стоимости планируемых ГТМ на основании реальных
данных, тем самым минимизируя затраты на проведение незначимых ГТМ.
В будущем планируется адаптация нагнетательных скважин участка с
применением методики ручной задачи параметров трещин авто ГРП.
ВВЕДЕНИЕ
Текущее состояние подхода к оптимизации разработки нефтяных месторождений
на территории Российской Федерации заключается в применении нефтяными компаниями
коммерческих программных комплексов, представляющих собой централизованную базу
данных с функционалом проведения всевозможных расчетов и прогнозирования.
ОАО «ТомскНИПИнефть» является дочерней компанией ПАО «НК «РОСНЕФТЬ»,
программный комплекс которой представлен продуктом «РН-КИН». В рамках данного
продукта мониторинг разработки месторождений осуществляют путем построения и
адаптации прокси-моделей с учетом актуальных промысловых данных.
За последние 4 года на центральном участке Крапивинского нефтяного
месторождения был проведен ряд ГТМ с целью увеличения коэффициента нефтеотдачи,
которые не привели к желаемым результатам. Причиной послужила неправильная оценка
входных данных при планировании операций. Данный участок характеризуется более
поздним вводом в эксплуатацию и, соответственно, меньшим количеством проведенных
исследований с целью оценки пластовых характеристик: ГДИС, ПГИ, ТИ и т.п.
Однако все скважины оборудованы глубинными датчиками ТМС, которые
являются источниками ценнейшей промысловой информации ввиду непрерывности
записей и отсутствия необходимости в остановке скважины.
Современные зарубежная и отечественная практики предполагают использование
динамических данных с глубинных манометров с целью уточнения пластовых параметров
и дальнейшего их применения при адаптации прокси-, гидродинамических моделей
месторождений.
Главным преимуществом данных практик является минимизация финансовых
затрат на незначимые ГТМ ввиду оптимального планирования проводимых операций.
В данной работе будут проанализированы современные методики по анализу
добычи с использованием записей датчиков ТМС (динамика давления и дебита), а также
дальнейшее их применение с учетом специфики устройства двухфазного симулятора
прокси-модели в ПК «РН-КИН».
В рамках работы будут сформулированы рекомендации по дальнейшему
планированию ГТМ на участке, осуществлению настройки модели с целью максимизации
сопоставимости промысловых и модельных данных, а также предложены скважиныкандидаты на экономически выгодные ГТМ по состоянию на текущий момент.
В рамках проделанной работы было исследовано влияние предварительной оценки
пластовых свойств по динамическим данным с датчиков ТМС на последующее и
предыдущее планирование и подбор кандидатов на ГТМ на центральном участке
Крапивинского месторождения.
Проведенные расчеты и анализ показали степень влияния некорректной оценки
пластовых параметров на разработку участка, а также экономический эффект,
оказываемый при планировании ГТМ в этом случае. Согласно проведенному факторному
анализу основной проблемой при планировании ГТМ на участке оказались пластовое
давление и проницаемость, что сказалось на недополучении плановых приростов при
проведении дорогостоящих крупных ГТМ. При планировании ГТМ с данными исходной
прокси модели экономический эффект мероприятий оценивался в 156 млн руб.
После проведения анализа добычи и уточнения вышеуказанных параметров была
адаптирована прокси-модель участка по пласту Ю13 на текущие промысловые данные. С
учетом проведенной адаптации прояснилась локальность зон просевшего пластового
давления ввиду неэффективности ППД и ухода воды в законтурную область. Расчет
потенциала скважин с адаптированными данными, на которых ранее были проведены
ГТМ, показал переоценку ЧДД в 63 млн руб. Проведенный анализ показал важность
проведения предварительного анализа добычи и ценность промысловых динамических
данных, сбор которых не требуют остановки скважины, что также является конкурентным
преимуществом таковых.
В рамках адаптации прокси-модели участка были выявлены проблемные зоны,
уточнение которых при дальнейшей работе с прокси-моделью необходимо, а именно,
окружение нагнетательных скважин с предполагаемыми кольматацией ПЗП/уходом воды
в ЗО. Сходимость фактических и модельных данных согласно полученной прокси-модели
является уверенной, что позволяет использовать данные текущей модели при будущих
планированиях ГТМ. Однако, актуальность полученной модели коррелируется с
регулярностью обновления промысловых данных базы «ГиД». Для оптимизации процесса
планирования ГТМ на участке были предложены следующие методики: разбиение участка
на элементы заводнения с присвоением посредством условных функций каждому
элементу соответствующего ГТМ и весового коэффициента операции; регулярное
построение карты изменения скин-фактора участка для выявления скважин-кандидатов на
ГТМ.
CraigJr, F. F., 1993, The reservoir Engineering Aspects of Waterflooding, Henry L.
Doherty Memorial Fund of AIME, Society of Petroleum Engineers of AIME. NY,Dallas.
2. D. Wolcott, D., 1999, Waterflooding: Design, Performance and Surveillance methods to
optimize rates and reserves, Yukos.
3. Dake, L.P., 1978, Fundamentals of reservoir engineering, ELSEVIER SCIENCE B.V.,
438p
4. DFA Book, v4.02, KAPPA 1988-2007
5. Electronic source – access mode: www.ru.climate-data.org/location/147060.
6. Manual Petroleum Economics G11PE 2016. Heriot Watt University
7. Reservoir Engineering Manual. – Edinburgh: Heriot-Watt University, 2005. – 321p.
8. Reservoir simulation Manual. – Edinburgh: Heriot-Watt University, 2005. – 321p.
9. А.И. Акульшин, В.С. Бойко, Ю.А. Зарубин, В.М. Дорошенко. Эксплуатация
нефтяных и газовых месторождений. – М.: Недра, 1989- 455 с.
10. Акульшин А.А. // Нефтяное хозяйство. 2000. № 1. С. 36-38.
11. Б.М. Сучков Интенсификация работы скважин. – Москва – Ижевск: НИЦ
«Регулярная и хаотическая динамика»; Институт компьютерных исследований,
2007. – 612 с.
12. Балакин В.В., Власов С.А., Краснопевцева Н.В и др. Технология повышения
нефтеотдачи пластов, снижения обводненности и интенсификации добычи с
использованием биополимеров и композиций на их основе / Труды Всероссийского
совещания по разработке нефтяных месторождений «Контроль и регулирование
разработки, методы повышения нефтеотдачи пластов – основа рациональной
разработки нефтяных месторождений». - Альметьевск, 5-9 июня 2000 г. - С. 35-63
13. Бердин Т.Г., 2001, Разработка нефтяных и газовых месторождений с применением
горизонтальных скважин, недра, москва, 199 стр.
14. Всесоюзный государственный стандарт
15. Горкальцев А.А., 2007 г., Стратиграфия и фациальные характеристики пластов
верхнего Келловея Каймысовского свода, Томский государственный университет,
Томск.
16. Желтов Ю.П., 1986, Разработка нефтяных месторождений, Недра, Москва, 332 стр.
17. Закон Российской Федерации N 5003-1 от 21 мая, 1993. О таможенном тарифе.
18. Закон Российской Федерации № 2395-1 от 21 февраля, 1992. О недрах (с111
изменениями, вступившими в силу 01.01.2016)
19. Закревский К.Е., Бобров А.Б., Воробьев Д.В., 2016 г., Геологическое моделирование
пласта Ю1 Томского района, Томский политехнический университет, Томск.
20. И.Т.Мищенко, Скважинная добыча нефти, 2003 г. стр. 574-581
21. Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль
разработки месторождений углеводородов. - М., 2006.
22. К.Г. Оркин, А.М. Юрчук. Расчеты в технологии и технике добычи нефти. М: Недра,
1987
23. Каушанский Д.А. // Нефтяное хозяйство. 1999. № 7. С. 28-31.
24. Контроль за процессом заводнения Крапивинского месторождения (юго-западная
часть ООО «Сибнефть-Восток») индикаторными методами. ООО НТЦ
«Геоинформатика». Нефтеюганск 2006 г.
25. Контроль за процессом заводнения месторождений ОАО «Томскнефть» ВНК
индикаторными методами. Информационно-технический отчет ООО НТЦ
«Геоинформатика», Часть 1, Нефтеюганск, 2010 г.
26. Контроль за процессом заводнения месторождений ОАО «Томскнефть» ВНК
индикаторными методами. Информационно-технический отчет ООО НТЦ
«Геоинформатика». Нефтеюганск, 2008 г.
27. Лысенко В.Д. Инновационная разработка нефтяных месторождений. – Москва,
Недра 2000 г., стр. 102-107
28. Методические указания по комплексированию и этапности выполнения
геофизических, гидродинамических и геохимических исследований нефтяных и
нефтегазовых месторождений. РД 153-39.0-109-01. – М., 2002.
29. Методические указания по созданию постоянно действующих геологотехнологических моделей нефтяных и газонефтяных месторождений (Часть 1.
Геологические модели). – М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2003 г.
30. Методическими указаниями НК «Роснефть» «Требования к составлению раздела
проектных технологических документов по выбору способа добычи нефти с
использованием шаблона применения технологий»
31. Н. Н. Андреева Проблемы проектирования, разработки и эксплуатации мелких
нефтяных месторождений.- М., ОАО ВНИИОЭНГ- 2003 г.-196 с. – с. 70
32. Н.И.Хисамутдинов, Ш.Ф.Тахаутдинов, А.Г.Телин и др. Проблемы извлечения
остаточной нефти физико-химическими методами.- М.: ВНИИОЭНГ. - 2001.-184 с.
33. Налоговый кодекс Российской Федерации [электронный ресурс]: