авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Исследование влияния фильтрационной анизотропии на разработку неоднородных коллекторов нефти и газа

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Исказиев Курмангазы Орынгазиевич

Исследование влияния фильтрационной анизотропии на разработку неоднородных коллекторов нефти и газа

Специальность 25.00.16.- «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Томск – 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский политехнический университет»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, Ерофеев Леонид Яковлевич
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, Фурсов Альберт Яковлевич
кандидат геолого-минералогических наук, Ежова Александра Викторовна

Ведущая организация: Томский научно-исследовательский и проектный

институт нефти и газа «ТомскНИПИнефть»

Защита диссертации состоится « 8 » декабря 2006 года в 17 - 00 час. в 210 аудитории 1-го учебного корпуса ТПУ на заседании диссертационного совета К212.269.01 в Томском политехническом университете.

Адрес: 634034, г. Томск, пр. Ленина, 30.

e-mail: poan@ign.tpu.ru

тел/факс: 8-3822-564513

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан « » 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат геолого-минералогических наук А.А.Поцелуев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Наличие пространственной фильтрационной неоднородности коллекторов выражается в существовании закономерных направлений, благоприятных для внутри- и межпластовых перетоков флюидов. В мировой практике нефтедобычи имеются многочисленные подтверждения этого явления, выраженные в резком отличии режимов работы добывающих скважин при их равном удалении от нагнетательной скважины.

Одно из возможных объяснений наблюдаемого явления может связываться с наличием пространственной фильтрационной анизотропии коллекторов. Это явление предопределяется серией факторов, включающих фациальные условия образования коллекторов, режимы осадконакопления, процессы изменения (выщелачивания) горных пород, приводящие к образованию вторичной пористости. Дополнительным условием, влияющим на анизотропную характеристику коллекторов, может быть напряженное состояние массива горных пород. В совокупности эти факторы приводят к формированию определенным образом упорядоченных структур и текстур пород коллектора, влияющих на их физические свойства, и, в конечном счете, на нефтеотдачу пласта.

В данной работе рассматривается проблема исследования характеристик горизонтальной (латеральной) анизотропии проницаемости. Важность анизотропии проницаемости состоит в том, что она в значительной степени влияет на характер гидродинамических процессов, протекающих в разрабатываемом пласте.

К настоящему времени наиболее разработанным методом определения анизотропии горизонтальной проницаемости является метод гидропрослушивания. Однако гидропрослушивание – это дорогостоящая, очень длительная в случае относительно низкопроницаемых нефтяных коллекторов процедура, которая применяется в исключительных случаях. В ряде случаев могут использоваться процедуры, основанные на использовании индикаторных методов, дающих оценку направления и времени преимущественных перетоков флюидов в пласте, но и эти эксперименты также достаточно длительны, относительно дорогостоящи и могут требовать остановки процесса добычи. Главная особенность данных методов состоит в том, что они могут быть надежно реализованы лишь на поздней стадии разработки месторождения при интенсивном обводнении продукции, а в случае применения радиоактивных изотопов требуются меры повышенной безопасности.

Следует заметить, что часто бывает необходимым оценить возможное проявление фильтрационной анизотропии пласта еще до начала интенсивного обводнения. В связи с этим, большой интерес может представлять разработка методик определения анизотропии проницаемости пласта, основанных на анализе и обработке уже имеющихся данных произведенных геофизических исследований скважин, исследований керна, текущих гидродинамических исследований, гидродинамического моделирования и истории параметров разработки. Эти данные, как правило, доступны и при определенных требованиях к их качеству могут быть использованы для количественной оценки направления и величины латеральной анизотропии коллекторов. Реализация этого направления определяет научную новизну и практическую значимость исследования.

Целью настоящего исследования является разработка методических основ определения количественных характеристик – величины и направления – горизонтальной анизотропии коллекторов нефти и газа по комплексу данных исследования керна, геофизических и гидродинамических исследований скважин и петрофизического моделирования для оценки влияния анизотропии на процесс разработки на примере месторождения Кисимбай.

Для выполнения работы были решены следующие задачи:

  1. Выявление, анализ и оценка влияния геологических факторов, обуславливающих анизотропию терригенных и карбонатных коллекторов.
  2. Разработка методики количественной оценки пространственной анизотропии коллекторов по комплексу данных геофизических и гидродинамических исследований скважин и гидродинамического моделирования.
  3. Экспериментальная апробация методики для оценки фильтрационной анизотропии отложений валанжинского яруса нижнего мела нефтяного месторождения Кисимбай.
  4. Выработка рекомендаций по оптимизации процесса разработки месторождения Кисимбай с учетом фильтрационной анизотропии.

Выбор месторождения Кисимбай в качестве объекта исследований обусловлен особенностями геолого-геофизической и флюидодинамической характеристик месторождения, которое типично для северной части Прикаспийской впадины. Основной валанжинский продуктивный горизонт месторождения достаточно хорошо изучен серией разведочных и эксплуатационных скважин, в отдельных из которых выполнен представительный отбор керна. По всем скважинам проведен полный комплекс геофизических и гидродинамических исследований, объем и качество которых позволяет дать надежную характеристику фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС). С этих позиций месторождение Кисимбай является достаточно хорошим объектом исследований причин проявления и оценки влияния анизотропии проницаемости на разработку месторождения.





Фактический материал и методы исследований. В основу диссертации положены результаты исследований, полученные автором при проведении научно-исследовательских работ, выполнявшихся по заказу АО “РД “КазМунайГаз”. В процессе выполнения работы использованы материалы геолого-геофизических исследований и результаты гидродинамических исследований продуктивных объектов пласта Kv1 месторождения Кисимбай по 22 скважинам. Из фондовых материалов заимствовано более 90 результатов определений фильтрационно-емкостных свойств пород. Под руководством автора и при его личном участии проведена переобработка и переинтерпретация данных ГИС по всем скважинам, построены уточненные седиментологическая и петрофизическая модели месторождения. По материалам анализа геофизических и гидродинамических исследований определены параметры фильтрационной анизотропии пород продуктивного горизонта, рассчитана прогнозная анизотропная флюидодинамическая модель. На основе построенной модели проведена адаптация добывающих скважин месторождения. Использованы также материалы, содержащиеся в опубликованных и фондовых работах АО “РД ”КазМунайГаз” и других организаций. Совокупность представительного фактического материала, методов исследования, их детальность обеспечили получение надежных результатов.

Научная новизна. Личный вклад автора. Разработана и апробирована методика комплексного петрофизического и гидродинамического изучения осадочных толщ, которая позволила получить важную информацию об анизотропии внутреннего строения исследуемых карбонатных коллекторов, причинах и условиях ее формирования, а также количественные характеристики этого явления. Автором выполнены работы по обобщению материалов и изучению петрофизической неоднородности отложений валанжинского яруса месторождения Кисимбай и дано подробное описание геологических факторов, определяющих величину и направление анизотропии горизонтальной проницаемости продуктивных пластов. Построена уточненная седиментационная модель продуктивного горизонта валанжинского яруса месторождения, определены условия образования осадочного комплекса и его вторичных изменений. В соответствии с проведёнными комплексными исследованиями сделан вывод о том, что пространственная фильтрационно-емкостная неоднородность продуктивного пласта Kv1 месторождения Кисимбай обусловлена фациальными обстановками и постседиментационными преобразованиями пород. Это позволяет уточнить контуры распространения пород с высокими фильтрационно-емкостными свойствами при разработке месторождения и интенсификации добычи нефти.

Практическая значимость работы. Результаты исследований использованы при подсчете запасов и планировании уплотняющего бурения месторождения Кисимбай. Разработанные автором методики проходят апробацию при исследовании коллекторов нефтяных месторождений Западного Казахстана.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ планов проницаемости пород на основе ГИС и ГДИС и сравнение исторических и расчетных показателей обводненности продукции обеспечивают определение направления и величины анизотропии проницаемости коллекторов. Для месторождения Кисимбай предлагаемая методика устанавливает северо-восточную ориентацию главной оси эллипса анизотропии и двойное превышение максимальной проницаемости над минимальной.

2. Резко выраженная неоднородность фильтрационно-емкостных свойств нефтепродуктивного пласта Кv1 валанжинского яруса месторождения Кисимбай обуславливается условиями осадконакопления и вторичной доломитизацией пород на участках развития зон трещиноватости, оперяющих основные тектонические нарушения.

  1. Анизотропная флюидодинамическая модель месторождения Кисимбай, по сравнению с изотропной, более точно отражает закономерности перетоков жидкости в пределах изученного горизонта и позволяет вести обоснованную адаптацию эксплуатационных скважин.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-практической конференции «Состояние разработки и перспективы развития нефтегазового месторождения Узень и прилегающих территорий», Республика Казахстан, Алматы, 2005 г.; Международном научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2006», Россия, Новосибирск, 2006 г.; Ежегодном Семинаре по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии «ЕСЭМПГ-2006», Россия, Москва, 2006 г.; X Международном научном Симпозиуме им. академика М.А.Усова «Проблемы геологии и освоения недр», Россия, Томск, 2006 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них: 1 монография, 1 статья в журнале из Перечня ВАК, 5 статей в специализированных журналах и тематических сборниках, 1 работа – в сборнике тезисов докладов.

Объем и структура работы. Диссертация содержит 177 страниц текста, в том числе 76 рисунков, 7 таблиц. Она состоит из введения, четырех глав, заключения. Библиография включает 122 наименования.

Диссертационная работа выполнена на кафедре геофизики Института геологии и нефтегазового дела Томского политехнического университета под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Л.Я.Ерофеева, которому автор выражает свою признательность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, изложены новые научные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся результаты обзора литературы, посвященной изучению состояния исследований фильтрационной анизотропии коллекторов нефти и газа, рассматриваются примеры влияния параметров анизотропии на различных нефтяных и газовых месторождениях мира.

Вторая глава посвящена разработке методических основ определения пространственной ориентации и величины анизотропии горизонтальной проницаемости продуктивных коллекторов по данным каротажных исследований, исследований керна, гидродинамического моделирования и истории разработки пласта.

В третьей главе дается детальная литолого-петрофизическая характеристика месторождения Кисимбай. Описываются основные черты геологического строения месторождения, в котором принимают участие отложения от верхней перми до четвертичных образований включительно.

Четвертая глава связана с исследованиями по оптимизации разработки месторождения Кисимбай с учетом анизотропной модели, проводится анализ текущего состояния выработки запасов по месторождению и эффективности процесса разработки с учетом горизонтальной анизотропии проницаемости.

В заключении перечисляются основные результаты исследований, полученных в плане оценки количественных характеристик – величины и направления – горизонтальной анизотропии коллекторов нефти и газа по комплексу данных геофизических исследований скважин и гидродинамического моделирования на примере месторождения Кисимбай.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Анализ планов проницаемости пород на основе ГИС и ГДИС и сравнение исторических и расчетных показателей обводненности продукции обеспечивают определение направления и величины анизотропии проницаемости коллекторов. Для месторождения Кисимбай предлагаемая методика устанавливает северо-восточную ориентацию главной оси эллипса анизотропии и двойное превышение максимальной проницаемости над минимальной.

Анизотропия означает неодинаковость геофизических (в том числе и фильтрационных) свойств по различным направлениям. Проблема определения параметров анизотропии проницаемости коллекторов нефти и газа рассматривалась с различных позиций многими исследователями – Лазаренко В.С., Наливкиным В.Д., Казаковым А.Н., Коссовской А.Г., Шутовым В.Д., Страховым Н.М., Teufel L.W., Beckner B.L., Papadopulos I.S., Ramey H.J. и др.

Наличие недостатков, присущих методическим приемам оценки изучения фильтрационной анизотропии, делает целесообразным разработку таких методов определения параметров анизотропии, которые были бы менее затратными и длительными, не требовали остановки процесса добычи и могли бы реализоваться на начальных этапах освоения месторождения, когда прорыв воды еще не произошел. К настоящему времени накоплены значительные объемы материалов геофизических исследований, исследований керна, гидродинамического моделирования и истории параметров разработки, которые, как правило, уже обработаны и доступны. Предлагаемая в диссертации методика как раз и связана с определением характеристик анизотропии на основе интерпретации и анализа этих данных. Результаты исследований по обоснованию методики составляют содержание первого научного положения и представлены в первой и второй главах диссертации.

При характеристике предлагаемой методики можно выделить такие положения как ее реализуемость, а также достоверность и обоснованность результатов, получаемых на основе ее применения.

Для выработки подходов к формированию методики оценки анизотропии коллекторов были изучены имеющиеся в технической литературе материалы по месторождениям Западной Сибири, Волго-Уральской и Северо-Американской нефтегазоносных провинций. На основании изучения литературных материалов делаются следующие выводы:

1. В коллекторах с межзерновым типом порового пространства ориентировка наилучшей проницаемости в образцах хорошо согласуется с направлениями предпочтительной ориентации удлинений частиц, оптических осей кварца и главной оси эллипса анизотропии магнитных и электрических свойств. Главная ось эллипса анизотропии упругих свойств направлена ортогонально. Очевидным является определяющее влияние фациальных условий осадконакопления на структуру осадков, распределение пор и соответствующую литолого-петрофизическую анизотропную характеристику.

2. В сопоставлении с материалами капиллярометрии взаимоотношения указанных анизотропных параметров обусловлены пространственным распределением пор различного диаметра и преобладанием связанных пор наибольшего радиуса в направлении, обусловленном процессом осадконакопления.

3. В коллекторах трещинно-кавернозного типа ориентировка наилучшей проницаемости в образцах хорошо согласуется с направлениями предпочтительной ориентации систем открытых трещин, главной оси эллипса анизотропии электрических свойств. Главная ось эллипса анизотропии упругих свойств направлена ортогонально.

4. Хорошая сопоставимость результатов определений направления фильтрационной анизотропии коллекторов с соответствующими анизотропными направлениями электрических, магнитных и упругих свойств создает предпосылки для прогноза пространственной неоднородности непосредственно по материалам геофизических исследований скважин.

Предлагаемая методика апробировалась в основном на месторождении Кисимбай, основным продуктивным горизонтом которого являются породы валанжинского яруса нижнего мела, выделяемые в качестве пласта Kv1.

В разрезах скважин пласт Kv1 представлен одним или двумя однородными пропластками, разъединёнными непроницаемым глинистым прослоем. Породы, представленные трещиноватыми кавернозными доломитами с примесью терригенного материала отличаются высокой анизотропией проницаемости (в горизонтальном направлении проницаемость существенно выше, чем в вертикальном), что объясняется очень тонким переслаиванием разнородных тонких прослоев, а также влиянием каверн и трещин.

В настоящее время на месторождении выполнен комплекс гидродинамических исследований на установившихся/неустановившихся режимах фильтрации по всему эксплуатационному фонду. Анализ результатов интерпретации обнаруживает существенную неоднородность коллектора месторождения как по измеряемому (давлению), так и по интерпретационному (горизонтальной проницаемости) параметрам. Материалы этих работ выявляют преобладающее северо-восточное направление зон улучшенной проницаемости (рис.1).

Рис.1. Схема проницаемости пласта Кv1 месторождения Кисимбай по данным ГДИС (проницаемость указана в мД )



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.