Определение причин обводненности продукции скважин по диагностическим графикам

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 Принять меры по снижению как процента обводненности, так и темпа обводнения Определить причину обводненности

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(%H20) Log(t) Log(t)

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. 29957, 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. 50709, 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. 29722, 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 • График обводненности после ГРП позволяет на ранней стадии принять решение об изменении системы заводнения

28. Скв.34927 ГРП АВ1-2, АВ1-3–99.9%воды Qж = 34 куб. м/сут Пример 4 - ГРП • Скв.25790 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 АВ1-2 АВ1-2 АВ1-3 АВ1-3 АВ1-3

29. Результаты • Три типа диагностических графиков • Методика анализа обводненности после ГРП с прорывом в водоносный горизонт

30. Заключение • Ежегодно в мире тратится $40млрд. на подготовку и утилизацию никому ненужной воды($5млрд. – 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

31. Благодарности • Коллегам • Слушателям