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 |

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ НА ОСНОВЕ РАДИОГЕОХИМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА (НА ПРИМЕРЕ АБДРАХМАНОВСКОЙ ПЛОЩАДИ РОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

МАГДЕЕВА ОЛЬГА ВАСИЛЬЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ОСТАТОЧНЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ НА ОСНОВЕ РАДИОГЕОХИМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА (НА ПРИМЕРЕ АБДРАХМАНОВСКОЙ ПЛОЩАДИ РОМАШКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ)

Специальность 25.00.10- Геофизика, геофизические методы поисков

полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа - 2010

Работа выполнена в НГДУ «Лениногорскнефть» ОАО «Татнефть»

Научный руководитель: кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лаптев Владимир Викторович
Официальные оппоненты: доктор технических наук Лобанков Валерий Михайлович
доктор технических наук Деркач Анатолий Степанович
Ведущая организация: ООО «ТНГ-Групп» (г.Бугульма)

Защита диссертации состоится «11» июня 2010 г. в 16 часов в конференц-зале на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 520.020.01 при Открытом акционерном обществе «Научно-производственная фирма «Геофизика» (ОАО НПФ «Геофизика») по адресу: 450005, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. 8-ое Марта, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПФ «Геофизика».

Автореферат разослан «06» мая 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор хим.наук Д.А.Хисаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За 60 лет промышленной разработки Ромашкинского нефтяного месторождения, одного из крупнейших в мире, добыто три миллиарда тонн нефти (2008 год). В настоящее время основные эксплуатационные объекты этого месторождения находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся значительной выработанностью залежей нефти и высоким обводнением продукции скважин. Ввод новых запасов с целью стабилизации добычи нефти связан в настоящее время с потребностью значительных инвестиций в разведку, бурение и обустройство месторождений, причем эффективность капитальных вложений резко падает, так как в разработку вводятся малопродуктивные и трудноизвлекаемые запасы нефти. Вместе с тем, на месторождении, в том числе и на Абдрахмановской площади, значительные запасы остаточной нефти сосредоточились в заводненных выработанных коллекторах, содержащих основные запасы нефти на начало разработки. Наличие остаточной нефти в таких коллекторах обусловлено микро- и макронеоднородностью пластов, капиллярно-поверхностными взаимодействиями в системе пластовые жидкости- пористая среда, условиями разработки продуктивных объектов.

Контроль за разработкой нефтяных месторождений методами промысловой геофизики дает возможность получать информацию о состоянии и изменениях, происходящих в продуктивных пластах в процессе их эксплуатации, с целью извлечения запланированного объема добычи нефти и достижения максимально возможного коэффициента нефтеотдачи. Вместе с тем, каждый комплекс геофизических исследований скважин (ГИС) обладает определенными ограничениями при решении задач контроля за разработкой нефтяных месторождений, связан с существенными материальными затратами.

Одним из определяющих факторов начинающегося обводнения продуктивных пластов является возникновение радиогеохимического эффекта (РГХЭ). На поздней стадии разработки нефтяных месторождений радиогеохимический эффект проявляется практически во всех скважинах. Использование указанного эффекта в процессе длительной эксплуатации скважин дает возможность получить необходимую информацию о работе продуктивных пластов с возможным выделением интервалов с остаточными запасами нефти, что является актуальным для площадей на поздних стадиях разработки с высокой степенью обводненности.

Цель диссертационной работы - разработка технологии геофизического контроля остаточных запасов нефти на поздней стадии эксплуатации месторождений на основе использования радиогеохимического эффекта.

Основные задачи исследования

1. Анализ литературных источников в области изучения формирования радиогеохимических аномалий и практического использования их для геофизического контроля за разработкой нефтяных месторождений.

2. Изучение особенностей выработки запасов нефти из продуктивных объектов Абдрахмановской площади.

3. Разработка технологии автоматизированной обработки больших массивов скважин с радиогеохимическими аномалиями (РГА) с целью определения интервалов с остаточными запасами нефти в обводненных пластах.

4. Применение разработанной технологии для изучения выработки продуктивных пластов Абдрахмановской площади с учетом их фильтрационно-емкостных свойств.

5. Изучение возможности применения радиогеохимического эффекта для определения технического состояния эксплуатационных колонн с длительным сроком эксплуатации.

Методы исследования. Для решения поставленных задач проводилась автоматизированная переинтерпретация материалов стандартного комплекса ГИС открытого ствола старого фонда и вновь пробуренных скважин. Выполнялись дополнительные измерения гамма-каротажа (ГК) в добывающих и нагнетательных скважинах, проводился комплексный анализ и обобщение геолого-геофизических и промысловых данных.

Научная новизна работы

1. Разработан автоматизированный модуль обработки больших массивов измерений ГК, который позволяет уверенно выделять радиогеохимические аномалии и на их основе определять интервалы остаточной нефтенасыщенности (застойные зоны) в обводненных пластах.

2. Установлено, что возможность уточнения интервалов перфорации при первичном вскрытии продуктивных пластов по началу проявления радиогеохимического эффекта после спуска эксплуатационной колонны позволяет осуществлять эффективный контроль за разработкой многопластовых месторождений.

Основные защищаемые положения

1. Методика комплексной обработки и интерпретации геолого-геофизических данных и радиогеохимического эффекта с целью выделения интервалов с остаточными запасами нефти.

2. Обоснование возможности геофизического контроля за разработкой нефтяной залежи при одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов.

3. Определение интервалов обводнения продуктивных пластов посредством выявления радиогеохимического эффекта.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований в производственном масштабе позволили расширить область применения радиогеохимического эффекта при контроле за разработкой нефтяных месторождений. Созданная электронная база временных измерений ГК по скважинам Абдрахмановской площади и разработанная технология выявления радиогеохимического эффекта позволяют сократить материальные затраты на проведение геолого-технических мероприятий (дострел, перестрел, методы увеличения нефтедобычи (МУН)) с целью увеличения продуктивности скважин, коэффициента охвата пластов, на проведение капитальных ремонтов. Применение разработанного комплекса возможно и на других нефтяных месторождениях с длительным сроком эксплуатации.

Реализация в промышленности. Результаты работ внедрены в производство и используются при проведении оптимизации работы скважин на Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения нефти.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: семинаре главных геологов ОАО «Татнефть», посвященном проблемам разработки и состоянию их решения при внедрении комплекса мероприятий по созданию постоянно действующей геологической модели Ромашкинского месторождения, 2001 г., р.п. Актюба РТ; научно-технической конференции, посвященной теме «Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы», 2001 г., г. Альметьевск; научно-практической конференции «Ядерная Геофизика 2002», 2002г., г.Тверь; научно-практической конференции «Информационные технологии в нефтегазовом сервисе», 2006 г., г. Уфа.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 5 работ – в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежат постановка задач, анализ, обработка и обобщение результатов исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и основных выводов, объем которых составляет 127 страниц. Текст сопровождается 54 рисунками, 19 таблицами и списком использованных источников, включающим 73 наименования.

Диссертационная работа выполнена в ОАО «Татнефть» НГДУ «Лениногорскнефть» под научным руководством кандидата технических наук В.В.Лаптева (ОАО НПФ «Геофизика», г. Уфа), которому автор выражает глубокую признательность.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлены цель и задачи исследований, сформулированы научная новизна и защищаемые положения, показана практическая значимость работы.

В первой главе освещаются особенности геологического строения и условия разработки Абдрахмановской площади Ромашкинского нефтяного месторождения. Абдрахмановская площадь находится на поздней стадии разработки и имеет сложное геологическое строение, что выражается в резкой литофациальной расчлененности как по площади, так и по разрезу. Она относится к многопластовым залежам, основным объектом разработки является пашийский горизонт ДI франского яруса верхнего девона, представленный терригенными отложениями. Поздняя стадия разработки площади характеризуется значительной выработанностью высокопродуктивных коллекторов, ростом доли трудноизвлекаемых запасов, высокой обводненностью добываемой продукции, снижением эффективности геолого-технических мероприятий (ГТМ), выбытием значительного фонда скважин по различным причинам.

Абдрахмановская площадь является наиболее богатой по содержанию начальных балансовых запасов нефти основного продуктивного пашийского горизонта Ромашкинского месторождения. Интенсификация добычи и закачки жидкости в 70-х годах прошлого века привела к непропорциональному росту обводненности. Прокачка больших объемов охлажденной воды по наиболее проницаемым пропласткам явилась причиной потери подвижности запасов выше- и нижележащих интервалов. Анализ динамики изменения структуры запасов нефти горизонта ДI Абдрахмановской площади показывает, что ежегодно в процессе разработки наблюдается ухудшение структуры запасов нефти. Наиболее полная выработка запасов нефти при эксплуатации скважин единым фильтром произошла в пластах площадного развития, т.е. преимущественно нижней пачки “гд”. В то же время на поздней стадии разработки для достижения высокого коэффициента нефтеизвлечения требуется равномерная эксплуатация всех пластов. Наиболее актуальной задачей для более полного освоения запасов Абдрахмановской площади является вовлечение в активную разработку запасов нефти водонефтяных зон и слабопроницаемых коллекторов.

В этой главе освещены также задачи, методы и комплексы промыслово-геофизических исследований скважин. Каждый комплекс позволяет решать определенную задачу, имеет свои ограничения, в результате часто полученная информация не является однозначно достоверной, что отрицательно сказывается на процессе эксплуатации скважин.

Анализ промыслово-геофизических исследований с целью контроля за разработкой Абдрахмановской площади за несколько лет показывает, что большое количество материалов (измерения ГК) не рассматриваются при оценке работы продуктивных пластов. Измерения ГК выполняются, в основном, как привязочный материал в комплексах промыслово-геофизических исследований скважин. Вместе с тем, современные технологии обработки кривых ГК дают возможность получать дополнительную информацию о работе пластов в процессе их эксплуатации.

Во второй главе освещаются результаты многочисленных предшествующих исследований РГХЭ в период с 50-х годов прошлого столетия по настоящее время.

Радиогеохимическому эффекту посвящены публикации А.Н. Оболенской, А.Р. Исмета, Р.А. Мамедова, Р.Н. Шахмалиева, О.К. Макарова, Д.А. Шапиро, А.И. Ипатова, Б.М.Орлинского, В.Л.Комарова, В.А.Кошляка, С.И.Лежанкина, Ю.В.Коноплева, Г.С.Кузнецова, М.Х.Хабибуллина. Более современными являются работы В.И.Дворкина, С.М.Дудаева, Е.Ф.Кутырева, А.М.Зимовца, И.Н.Файзуллина и др.

В этих работах отмечается, что явление РГХЭ объективно существует, приводятся разные точки зрения его возникновения, определяется его роль в нефтепромысловой практике. Наряду с этим, все авторы отмечают неоднозначность интерпретации радиогеохимических аномалий, что связано с разновременностью регистрации кривых естественной радиоактивности, проведением измерений разными типами аппаратуры, негативным влиянием отложений радиоактивных солей в призабойной зоне и на технологическом оборудовании скважин. Проведенный анализ заключений, выдаваемых геофизическими службами, свидетельствует о том, что в 90% случаев идет простая констатация факта наличия радиогеохимической аномалии в том или ином интервале.

Интерпретация кривых естественной радиоактивности (ГК) с целью получения дополнительной информации о состоянии продуктивных пластов невозможна без комплексной автоматизированной системы обработки данных ГИС, позволяющей представить решение поставленной задачи в виде универсальной технологии. Возможности процессора ГИС в автоматизированной системе интерпретации Gintel позволили создать алгоритм обработки кривых ГК, зарегистрированных в той или иной скважине. Поскольку регистрация ГК в скважинах выполняется неоднократно, этот метод относят к повторному радиоактивному каротажу (ПРК).

Повторный радиоактивный каротаж является одним из наиболее эффективных и универсальных методических приемов специальных геофизических исследований скважин на всех этапах геологоразведочных работ и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Он может применяться в сочетании с любыми методами радиоактивного каротажа, но наиболее эффективен в варианте с методами, предназначенными для изучения свойств флюида в пласте. Весьма перспективно использование ПРК также и для решения технических задач, связанных с контролем состояния элементов конструкции обсадных колонн и технологического оборудования в процессе эксплуатации скважин. Преимуществом ПРК по сравнению с методами однократных исследований является высокая помехоустойчивость его результатов к вариациям геологических и скважинных условий измерения и, как следствие, возможность выявления слабых эффектов. Под ПРК понимается специальная методика его проведения и обработки разновременных измерений в одном и том же интервале разреза одними и теми методами РК. Цель измерений - выявление, локализация и количественная оценка изменений ядерно-физических свойств изучаемого объекта, имевших место в интервале времени между измерениями. ПРК слагается из результатов исследований поисково-разведочных скважин, при испытании и освоении пластов, при контроле за разработкой нефтяных и газовых скважин.

Применение метода естественной радиоактивности (ГК) основано на изменении содержания гамма-излучающих радиоактивных элементов в породе (урана, радия, тория, калия). Содержание этих элементов в объекте исследования может изменяться под действием физико-химических процессов, обусловленных вытеснением нефти и газа пластовой и закачиваемой водой (радиогеохимический эффект). Изменение концентрации радия в пласте в процессе замещения нефти водой и выпадение радиоактивных солей на поверхности цементного кольца скважины сопровождаются изменением интенсивности естественного гамма-излучения против обводненного пласта. Если измерять естественную радиоактивность пластов до и после обводнения скважины, в общем случае характер изменения естественной радиоактивности между двумя измерениями будет критерием для определения нефтеводонасыщенности пластов: радиоактивность нефтеносных пластов остается без изменения, а обводненные пласты выделяются положительными приращениями на кривых гамма-каротажа. Повышение естественной радиоактивности наблюдается как в неперфорированных, так и в перфорированных пластах.

Чувствительность метода ГК зависит от фоновой гамма-активности пород-коллекторов и изменяется от 0,2 до 0,5 мкР/ч в диапазоне изменения фоновой гамма-активности коллекторов от 1 до 5 мкР/ч, характерной для неглинистых карбонатных пород и песчаников соответственно. Максимальная разрешающая способность стандартного ГК по толщине пласта составляет 0,3-0,4 м. Аномалии, интенсивность которых более чем в 5 раз превышает погрешность измерений, могут быть выявлены и при толщине прослоя в 0,15 м. Детальность ГК при необходимости может быть доведена до 5-10 см путем уменьшения высоты детектора и скорости измерения.

Разработанная комплексная технология решения задач контроля за разработкой нефтяных месторождений, включающая алгоритм выявления аномалий естественной радиоактивности, многоэтапна и может быть представлена в следующем виде (рис.1).

Рис.1. Алгоритм автоматизированной обработки комплекса данных ГИС и ГК

Результаты обработки представляются на планшетах в цветовой гамме с шагом 14,3% (100/7). В первый интервал попадают ложные аномалии, связанные с погрешностью измерений ГК.

По представленному алгоритму выявлены особенности проявления радиогеохимического эффекта в скважинах Абдрахмановской площади на разных этапах разработки, включающих периоды безводной эксплуатации скважин (1950-1960 гг.), закачки пресных вод с целью поддержания пластового давления (1960-1980 гг.), закачки пресных и высокоминерализованных вод с целью поддержания пластового давления, а также с целью утилизации сточных вод (1980-2009 гг.).

В скважинах, пробуренных в 1950-1960-х годах, безводный период продолжался в среднем 8-12 лет, затем появлялись первые признаки воды в добываемой продукции, что отчетливо фиксируется на кривых естественной радиоактивности. В скважине 992 Абдрахмановской площади (рис.2) произвели перфорацию пластов терригенного девона 16.08.1955 года: ДIа (1670,2-1672,4 м), ДIб2 (1677,2-1680,8 м), ДIв (1685,0-1687,6 м), ДIг1 (1689,2-1694,0 м). В период 1955-1970 г. скважина работала безводной нефтью плотностью 876 кг/м3, накопленная добыча нефти составила 60 541т. Анализ кривых ГК 1955-1956 г. (отсутствие радиогеохимических аномалий) согласуется с данными промысловых исследований скважины.

Скважина 992 Абдрахмановская площадь интервал исследования 1660,0 1694,4 м

Рис.2. Пример проявления РГХЭ в период безводного и начального обводнения продуктивных пластов



Pages:   || 2 |
 





 
© 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.