Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ENHANCEMENT OF RECOVERABLE OIL RESERVES BY UNCONVENTIONAL METHODS IN THE WEST SIBERIAN OILFIELDS

Yusifov T.Yu. 1 Fattakhov I.G. 2 Khakimova A.I. 2 Akhmetshina D.I. 2 Safiullina A.R. 2
1 Rosneft - Ufa Scientific Research and Design Institute
2 FSBEI HPO "Ufa State Petroleum Technological University" branch in Oktyabrsky city
В данной статье рассмотрен вопрос увеличения нефтедобычи на западносибирских месторождениях, эксплуатируемых на завершающем этапе разработки. Месторождения характеризуются сложными условиями разработки, поэтому возникает необходимость принятия мер по применению нетрадиционных методов воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП). В статье показаны итоги практического решения вопроса применения гидравлического разрыва пласта (ГРП) в осложненных условиях, которые оказались положительными и позволили уменьшить обводненность и увеличить коэффициент охвата пласта разработкой. Рассмотрены методики «ГРП на скважинах с низким пластовым давлением», «ГРП с уменьшением массы проппанта», успешно применяемые на практике. Эти методы позволяют разрабатывать участки, ранее считавшиеся нерентабельными. Позитивные результаты внедрения новых методов позволяют планировать применение ГРП на месторождениях, которые нуждаются в применении нетрадиционных мер по улучшению состояния разработки.
The article deals with the problem of oil recovery enhancement in the West Siberian oilfields operated at the final stage of oil development. The oilfields are characterized by complex development conditions thus a demand in application of unconventional methods of treating a bottom-hole formation zone arises. The paper provides positive results of practical solution to the problem of application of hydraulic fracturing (HF) under complicated conditions. The results made it possible to reduce water cut and improve sweep efficiency. Successfully employed methods of hydraulic fracturing applied to wells with low formation pressure and hydraulic fracturing with reduction in proppant amount are considered. These methods allow to develop new areas that previously were considered unprofitable . Favorable results of implementation of new methods allow to plan application of hydraulic fracturing to oilfields in need of unconventional measures of improving development conditions.
complicated geological conditions
methods of hydraulic fracturing
unconventional methods
oil recovery enhancement
hydraulic fracturing
Стимуляция процесса нефтедобычи и повышение коэффициента нефтеотдачи пластов являются основными задачами для всех нефтегазодобывающих компаний мира. Чтобы увеличить эффективность разработки месторождений, особенно на позднем этапе эксплуатации, необходимы принципиально новые методы воздействия на пласты-коллекторы. Один из способов стимуляции притока - гидравлический разрыв пласта (ГРП), его применение в сложных геологических условиях требует особого подхода.

Снижение к настоящему моменту количества применения ГРП на месторождениях Западной Сибири вызвано тем, что уменьшается число скважин, к которым можно было бы применить гидроразрыв. Крупные месторождения, разработка которых ведется на последнем этапе, обладают высоким водосодержанием, фронтом нагнетаемых вод (ФНВ), аномально низким пластовым давлением (АНПД), что определяет необходимость мер по поиску, созданию, введению в промышленное использование нетрадиционных способов действия на призабойную зону скважины. Таким образом, технологию ГРП необходимо совершенствовать в соответствии с условиями, в которых ведется добыча, особенно на поздних этапах разработки. Верно выбранные скважина и технология могут существенно повысить дебиты нефти скважин, подвергнутых обработке, даже при сложных эксплуатационных условиях [18].

Сложность нахождения метода, оптимального для рассматриваемого объекта в каждом конкретном случае, обусловлена условиями добычи и различными трудностями, возникающими в процессе ГРП [3].

Анализ существующих проблем привел к практическому решению вопроса о проведении ГРП при нестандартных условиях. В итоге были обоснованы и применены гидроразрывы на высокообводненном скважинном фонде, на котором процент содержания воды достигает 99%. В результате проведения ГРП в большинстве скважин процент обводненности значительно снижается. Гидроразрыв увеличивает коэффициент охвата активизированной пластовой области, трещина проникает в области залежей, которые раньше были слабодренируемыми, газонасыщенный флюид продвигается по трещине в околоскважинную область, нефтеподвижность увеличивается, в процессе обводненность продукции падает [13].

Кроме того, успешно реализуется методика «ГРП на скважинах с АНПД», цель которой - создание гидродинамической связи между областями высокого и низкого давлений. Зона высокого давления - это зона закачки, зона низкого давления - это околоскважинная область скважины, осуществляющей добычу. Деформацию продуктивных пластов, особенно в ПЗП, может вызывать повышение геостатического давления, возникшее из-за уменьшения пластового и забойного давлений. При значении давления насыщения выше забойного в пласте начинает выделяться свободный газ, в результате чего уменьшается эффективная проницаемость, в зоне около скважины образуется непроницаемое кольцо. Область, в которой нарушена проницаемость, - это та область, в которой необходимо достичь цели ГРП - создать в этой зоне канал с высокой проницаемостью. Продуктивность скважины повысится, если возможно получить при операции наполненную проппантом трещину, которая будет проходить через поврежденную зону, и добиться снижения величины давления до нормального значения градиента гидродинамического давления. Важным условием для того, чтобы к скважине был обеспечен приток нефти, является достаточное значение величины пластового давления [14].

В результате гидравлического разрыва искусственно созданная трещина гидродинамически соединяет удаленную, ранее не вовлеченную в разработку зону пласта с зоной нахождения добывающей скважины. Вследствие этого неэффективная закачка превращается в эффективную; изменив направление, вода с остаточной нефтью вытесняется в сторону трещины, флюид по высокопроницаемым каналам поступает в скважину, осуществляющую добычу, дебит стабилизируется [19].

Также успешно применяется новый аспект осуществления ГРП в областях ФНВ - «ГРП с уменьшением массы проппанта» [17]. По большей части ГРП в области ФНВ применять не принято, ведь возникают опасения по поводу того, что трещина может прорваться в закачиваемую воду.

Тем не менее в пластах, насыщенных нефтью и различающихся высокими значениями разнородности и низкими - проницаемости, применение ГРП в областях с ФНВ дает благоприятный эффект. Напротив, в однородных пластах-коллекторах применение ГРП может довести до негативных результатов, которые связаны с резко скачущим увеличением обводненности [3].

Во время эксплуатации залежи с преобразованными пластовыми свойствами трещина ГРП при дальнейших гидроразрывах изменяет свою траекторию и движется в другую сторону в отношении предыдущего положения. Изменение ориентации ее азимута при повторном ГРП вызвано тем, что меняются ориентации близрасположенных напряжений, существование которых объясняется долговременной эксплуатацией скважин [16].

Использование повторного ГРП со снижением количества проппанта вызвано близлежащим расположением ФНВ и применяется для предотвращения возможности прохождения трещины в закачиваемую воду [11].

Применение рефрака способствует увеличению скорости добычи, которое вызвано геометрическим ростом трещины в связи с увеличением количества проппанта. Как показала практика, этот метод сосредотачивается на создании необходимой площади, позволяющей получить наибольшую добычу без прорыва в воду закачки при наиболее низкой стоимости операции [1].

Метод открывает новые перспективные участки и успешно применяется в практике. В процессе эксплуатации пласта его геомеханические свойства меняются, точки напряжения перемещаются, в результате применение операции приводит к изменению ориентации трещины, снижению рисков того, что она прорвется в закачиваемую воду. Данный метод дает возможность реализовать ГРП на ранее нерентабельных зонах, где названные риски при классическом проведении операции ГРП были бы максимальны [17].

Позитивные результаты внедрения новых методов позволяют планировать применение ГРП в сложный период эксплуатации залежей, на западносибирских месторождениях, которые нуждаются в применении нетрадиционных мер по улучшению состояния разработки, и способствуют повышению конечной нефтеотдачи пластов.

Следует отметить, что вышеперечисленные нами методы уже успешно применяются крупными нефтяными компаниями страны и могут быть использованы также мировыми нефтегазовыми компаниями в целях совершенствования проектов интенсификации нефтепритока и проектов повышения КИН.

Рецензенты:

Арсланов И.Г., д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Механика и технология машиностроения» Федерального Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» филиал в г. Октябрьском, Республика Башкортостан, г. Октябрьский;

Кнеллер Л.Е., д.т.н., профессор, зам. генерального директора по научной работе открытого акционерного общества научно-производственного предприятия «ВНИИГИС», Республика Башкортостан, г. Октябрьский.