1 Определение причин обводненности продукции скважин по диагностическим графикам Васильев Владимир, вед. специалист ОАО ТНК-Нижневартовск, г. Нижневартовск

2 Постановка задачи Рост обводненности - снижение добычи Диагностика причин должна быть: –Быстрой –Дешевой –Достоверной Определить причину обводненности Принять меры по снижению как процента обводненности, так и темпа обводнения

3 Основные причины обводнения продукции Вытеснение нефти водой Заколонные перетоки и негерметичность ЭК Прорыв воды по высокопроницаемым пропласткам Конусообразование Обводненность после ГРП при прорыве в водоносный горизонт

4 Методы определения причин обводнения продукции скважины Геофизические –профиль и состав притока –датчик состава фаз на забое –трассеры –видеокамера на забое (экзотика) Аналитические –мониторинг режима работы скважин –расчет фронта вытеснения нефти водой Потеря добычи, высокая стоимость работ

5 Диагностические графики Ограниченный объем входных данных: –дебит жидкости (суточный замер) –доля воды (еженедельный замер) –динамический уровень (еженедельный замер) –химический состав воды По этим данным необходимо диагностировать причину обводнения

6 Диагностические графики Диагностический график – это график обводненности и ее производной (скорости изменения доли воды) от времени в билогарифмическом масштабе Каждая причина обводнения имеет свой индивидуальный вид графика Log(t) Log(%H 2 0)

7 Диагностические графики Построение диагностического графика –Промысловые данные –Гидродинамическое моделирование перечисленных случаев-причин обводнения Сеточные модели Eclipse –Простота реализации –Возможность варьирования параметров модели (пористость-проницаемость, давление, дебит, законтурное заводнение)

8 Модель 1 – обычное вытеснение Однородный горизонтальный пласт, XYZ = 500х500х20 м Две фазы – вода+нефть. Kпр=100 мД, Кп=0.2 1 добывающая скважина в окружении 4х нагнетательных, Время моделирования – 1000 суток

9 Модель 1 – обычное вытеснение

10 Модель 1 – обычное вытеснение

11 Модель 1 – обычное вытеснение Характерные особенности – сначала обводненность растет быстро, позже – все медленнее и медленнее

12 Модель 1 – обычное вытеснение Ранний период времени – характерен рост обводненности и линейный рост производной

13 Модель 1 – обычное вытеснение Поздний период времени – выход обводненности «на полочку» и линейное уменьшение производной

14 Пример 1 – обычное вытеснение Скв , пласт АВ1(3)

15 Модель 2 – конусообразование Подтягивание воды к интервалу перфорации

16 Модель 2 – конусообразование Темп обводнения падает со временем, производная монотонно убывает. Характерно для водоплавающих залежей и пластов с перфорированной кровлей

17 Пример 2 – конусообразование Скв , пласт БВ8(0)

18 Модель 3 – заколонный переток и негерметичность ЭК Источник воды - вышележащий коллектор с постоянным давлением – моделируется ячейками- источниками с постоянным давлением закачки

19 Модель 3 – заколонный переток и негерметичность ЭК Характерные резкие пики на графике производной, «ступенька» на графике обводненности Также характерно для негерметичности ЭК

20 Модель 3 – заколонный переток и негерметичность ЭК Скв , пласт АВ1(3) – скачок обводненности с 35% в июле 96 г. до 95% в августе

21 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Трещина с Кпр=10 Дарси прорывает перемычку между нефтеносным и водоносным пластами с Кпр=1мД Применено законтурное заводнение

22 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Начальное состояние залежи

23 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Вода поднимается по трещине к перфорациям при депрессии на пласт Высота подъема воды по трещине зависит от разности давлений в пластах Жидкость верхнего пласта «задавливает» нижний Моделируется резервуар с различной мощностью притока воды из-за контура (задается расход воды через границы постоянного притока)

24 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Перекомпенсация – обводненность падает со временем! Отрицательные значения производной

25 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Полная компенсация – обводненность остается постоянной Производная равна нулю, т. к. нет изменения доли воды в притоке

26 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт Недокомпенсация (полуустановившийся режим со слабым аквифером) – обводненность значительно растет со временем Положительные значения производной

27 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт

28 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт

29 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт

30 Модель 4 – Прорыв трещины ГРП в водоносный горизонт График обводненности после ГРП позволяет на ранней стадии принять решение об изменении системы заводнения

31 Пример 4 - ГРП Скв ГРП АВ1-2, АВ1-3–99.9%воды Qж = 34 куб. м/сут АВ1-2 АВ1-3 Скв ГРП АВ1-2, АВ1-3–99.9%воды Qж = 88 куб. м/сут Скв.8861 ГРП АВ1-2, АВ1-3–99.9%воды Qж = 21 куб. м/сут АВ1-2 АВ1-3

32 Результаты Три типа диагностических графиков Методика анализа обводненности после ГРП с прорывом в водоносный горизонт

33 Заключение Ежегодно в мире тратится $40 млрд. на подготовку и утилизацию никому ненужной воды ( $5 млрд. – прибыль НК «ТНК-ВР», $12 млрд. - НК «Роснефть» за 2007 г.) Диагностика причин обводненности на ранней стадии позволяет: –Сократить или полностью исключить расходы на геофизические исследования в некоторых случаях –Вовремя принять меры по снижению темпа обводненности – увеличить накопленную добычу –Оптимизация работы добывающих и нагнетательных скважин позволит увеличить текущий КИН и уменьшить период окупаемости

34 Благодарности Коллегам Слушателям