Повышение эффективности системы заводнения нефтяных месторождений в условиях техногенного трещинообразования и гидродинамической структурной неоднородности

• Автор: Грачева, Светлана Камиловна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ОБЗОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ И АДАПТАЦИИ СИСТЕМ ЗАВОДНЕНИЯ
1.1.Методы адаптации системы заводнения в условиях неоднородности геологических объектов
1.2. Косвенный контроль за вытеснением при заводнении с использованием моделей продуктивных пластов
1.3. Факторы образования техногенных макротрещин в продуктивных пластах
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАСТА В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ НЕОРТОГОНАЛЬНЫХ ТРЕЩИН
2.1. Математическая модель образования трещин в элементах гидродинамической модели
2.2. Методика численного решения задачи о выборе пространственной ориентации и геометрии трещины
2.2.1. Оценка возможности раскрытия трещин
2.3. Гидродинамика пластов с неоднородностью, выраженной в наличии трещин
2.3.1. Гидродинамика неортогональных трещин
2.3.2. Расчет давлений в углах элементов ГДМ
2.3.3. Перетоки между ячейками с присутствием трещин на смежной
грани
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
РАЗДЕЛ 3. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ И ДОСТОВЕРНОСТИ НОВОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН
3.1. Обоснование предварительной настройки гидродинамической модели для проведения экспериментов
3.2. Анализ результатов вычислительных экспериментов
ВЫВОДЫ НО РАЗДЕЛУ
РАЗДЕЛ 4. АДАПТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЗАВОДНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ СЕТИ ТРЕЩИН
4.1. Анализ работы нагнетательных скважин
4.2. Результаты лабораторных исследований флюидов и двухфазной.фильтрации в керне
4.3. Анализ данных гидродинамических исследований
4.4. Комплексный анализ текущего состояния системы выработки
запасов
4.4.1. Оценка непроизводительных объемов закачки по результатам ПГИ
4.4.2. Анализ факторов снижения дебита от завышенной обводненности
4.4.3. Расчет распределенных дебитов жидкости/нефти
4.4.4. Анализ распределения непроизводительной закачки..
4.5. Технология регулирования системы заводнения с учетом техногенных
трещин
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Вследствие известных тенденций проектирования обустройства нефтяных месторождений количество нагнетательных скважин существенно меньше количества добывающих, причем они эксплуатируются на первой стадии разработки в режиме отбора. В связи с этими обстоятельствами после второй стадии разработки создаются высокие значения давления нагнетания. Теоретически и экспериментально доказано многими учеными (A.A. Боксерман, Ю.П. Желтов,
А.Н. Дмитриевский, С.Н. Закиров, Р.И. Медведский, A.C. Трофимов, И.П. Пурто-ва, A.B. Стрекалов, К.С. Юсупов), что в результате этого формируется сложная динамическая геолого-промысловая система техногенных трещин. Она оказывает сильнейшее воздействие на распределение давлений и скоростей фильтруемых сред и обуславливает эффективность воздействий на продуктивные коллектора теми или иными средствами.
На поздних стадиях разработки месторождений в них остается высокая доля запасов нефти, извлечь которые возможно только при поддержании энергетики пласта и вытеснении подвижных запасов. Следует полагать, что с этой целью наиболее рационально использовать уже сложившиеся инфраструктуры систем заводнения. Ресурсом к повышению их эффективности является изучение причин «лавинообразного обводнения», прекращения поршневого вытеснения и формирования структурной гидродинамической неоднородности продуктивного пласта.
В этой связи необходимо исследование систем количественных представлений о геолого-физических свойствах трещиноватых коллекторов (модель продуктивного пласта) и о процессе извлечения нефти с применением заводнения (модель процесса разработки). Решение вышеизложенных задач проектирования технологий освоения нефтяных месторождений на основе создания математической модели техногенного трещинообразования является актуальной темой.
Интересно отметить, что принцип «конечных элементов» и соответствующие ему допущения не предполагает наличия неоднородности в пределах элемента модели (ячейки). Т.е. внутри ячейки проводимости и насыщенности одинаковы. В работе [7] впервые была предложена модель позволяющая учесть возможность образования трещин внутри элементов модели. Фактически это означает, что в пределах элементов учитывается двойная среда, т.е. трещины и поровая матрица, а также изменчивость проводимостей по направлениям главных осей вследствие дискретного образования трещин и их дальнейшего расширения или сужения из-за избытка давления внутри и за пределами трещин.
Однако основным недостатком предложенной ранее модели являет учет только ортогональных трещин (рисунок 2.2). Последнее, является довольно неточным и «дает о себе знать» при существенных размерах элементов (более 1-5 м) [91].
а) б)
Рисунок 2.2 - Варианты образования ортогональных полутрещин в элементах ГДМ: а - полутрещина от центра до грани Ь - вдоль оси Хб- полутрещина от центра до грани е - против оси X; в- комбинации трещин
Тем не менее, что особенно важно, ранее предложенная модель учитывает сетевой характер формирования и развития трещин (рисунок 2.3), что является уникальным для гидродинамического моделирования в целом.
Здесь рассматриваются аспекты совершенствования модели [7, 86, 89] и соответствующего ей гидродинамического симулятора [6] посредством устранения