Методика количественного анализа эффективности систем заводнения и результаты ее апробации

Заводнение — ключевая технология разработки нефтяных залежей. Основными проблемами организации эффективного заводнения являются:

• компенсация отборов закачкой в целом по участкам может быть близка 100% и более, но пластовое давление вблизи отдельных добывающих скважин может падать;

• влияние нагнетательных скважин на добычу нефти часто не соответствует ожиданиям;

• режимы работы нагнетательных скважин задаются интуитивно, основной критерий — максимум закачки воды вместо обеспечения максимума добычи нефти;

• гидродинамическое регулирование системами разработки используется недостаточно эффективно и без достаточного обоснования.

Основным инструментом проектирования и мониторинга систем заводнения нефтяных место¬рождений является моделирование нефтяных резервуаров (пластов). Методы моделирования реализованы в виде компьютерных программ (ECLIPSE, VIP, YuSim) и применяются для моделирования нефтяных пластов и технологических ячеек, проектирования систем разработки и заводнения.

Однако анализ эффективности реальных систем заводнения на основе традиционных сеточных методов моделирования затруднен. Несовершенство контроля и управления заводнением обусловлено следующими причинами:

1. Аналитические методики идеализированы и пригодны только для регулярных систем скважин и канонических резервуаров.

2. Традиционные сеточные методы не дают понимания процессов перемещения нефти вытесняющими агентами и не позволяют оценить их количественно.

Среди методов моделирования особое место занимает метод линий тока — эффективный метод моделирования процессов заводнения. С использованием моделей линий тока удается количественно оценивать эффективность систем заводнения. Такие количественные оценки абсолютно необходимы для инженерного анализа, оптимизации систем заводнения и гидродинамического регулирования системами разработки.

Метод линий тока позволяет рассчитывать следующие параметры, необходимые для реализации методики количественного анализа систем заводнения:

1. Коэффициенты взаимовлияния нагнетательных и добывающих скважин по потокам жидкости, нефти, воды:

где nsl — число линий в пучке линий тока от скважины i к скважине p;

— поток фазы j от скважины i по линии тока k в скважине p;

  qp— общий дебит скважины p;

  n — число фаз.

2. Определять зоны дренирования каждой из скважин и поровые объемы, дренируемые каждой из скважин;

3. Проводить трассировку линий тока, рассчитывать скорость движения фронта обводнения вдоль линий тока и время прорыва воды.

С использованием получаемых результатов может быть предложена следующая методика количественного анализа эффективности систем заводнения:

1. Расчет компенсации отбора закачкой с разделением по добывающим скважинам и степени участия в этом процессе индивидуально каждой из нагнетательных скважин;

2. Контроль сбалансированности систем заводнения;

3. Классификация нагнетательных скважин по эффективности

4. Классификация добывающих скважин по эффективности

5. Расчет коэффициента охвата по объему

Здесь Epe, Eip, Eie — коэффициенты охвата вытеснением потоками из-за контура к нефтяным скважинам, потоками от нагнетательных к нефтяным скважинам и от нагнетательных скважин за контур соответственно.

Ожидаемые результаты применения методики:

1. Выявление критических нагнетательных скважин, определяющих компенсацию отборов закачкой в конкретных добывающих скважинах с целью поддержания пластовых давлений и обеспечения необходимых депрессий.

2. Повышение охвата воздействием с целью целенаправленного вытеснения остаточных подвижных запасов и повышения КИН. Обоснованный выбор перевода добывающих скважин под нагнетание, оптимизация заводнения и увеличение составляющей Eip в формуле для коэффициента охвата.

3. Уменьшение обводнения продукции скважин, предупреждение ранних прорывов воды, выявление и устранение нерациональных циклов воды между нагнетательными и добывающими скважинами.

4. Обоснованный выбор технологических режимов нагнетательных скважин. Балансировка системы заводнения в результате изменения режимов работы нагнетательных скважин с целью упорядочения потоков флюидов между нагнетательными и добывающими скважинами.

5. Выявление неэффективных нагнетательных скважин для перераспределения или сокращения объемов закачки.

Апробация методики проведена на примерах Приграничного, Двуреченского, Западно-Полуденного и участка Советского месторождений Томской области.

ЛИТЕРАТУРА

1. Борисов Ю. П., Рябинина З. К., Воинов В. В. Особенности проектирования разработки неф¬тяных месторождений с учетом их неоднородности. — М.: Недра, 1976. — 285 с.

2. Ковалев В. С., Житомирский В. М. Прогноз разработки нефтяных месторождений и эффек¬тивность систем заводнения. — М.: Недра, 1976. — 247 с.

3. Full-Field Modeling Using Streamline-Based Simulation: 4 Case Studies / R. O. Baker, F. Kuppe, S. Chugh. et al. — SPE 66405.

4. Thiele M. R. Streamline Simulation, in proceedings of the 6th International Forum on Reservoir Simulation September 3rd-7th, 2001. Schloss Fuschl, Austria.

5. Sclumberger GeoQuest: Frontsim Reference Manual — 2002A Release, Schlumberger, Houston (2003).

6. Streamsim Technologies: 3DSL User Manual — Version 2.20, San Francisco — Calgary. July, 2004.

Источник: Neftegaz.ru