Гидродинамические особенности разработки водоплавающих залежей нефти и их влияние на эффективность геолого-технических мероприятий

Куликов А.Н. (Kulikov@ngt.ru) (1), Дворкин В.И. ЗАО "УфаНИПИнефть»

Одной из разновидностей залежей нефти с осложненными геологическими условиями являются водоплавающие залежи (ВПЗ). Разработка таких залежей отличается следующими особенностями:

•обводнение скважин преимущественно подошвенными водами;

•обычно низкая выработка запасов при высокой текущей обводненности продукции;

•обычно низкая успешность работ по изоляции водопритоков в добывающих скважинах;

•обычно низкая эффективность работ по выравниванию профиля приемистости нагнетательных скважин закачкой гелевых составов.

С целью поиска гидродинамических механизмов, позволяющих повысить эффективность разработки ВПЗ, проведен анализ динамик обводнения ряда таких залежей. Анализ позволил отметить связь темпа обводнения продукции скважин ВПЗ с показателями энергетического состояния залежи и эффективности системы поддержания пластового давления (ППД). Для примера на рис.1 (позиция а) представлены динамики основных показателей разработки объекта БП9 Тарасовского месторождения. На рис.1 (позиция б) представлены такие же динамики основной залежи объекта БС5-6 Мамонтовского месторождения. На всех графиках в области высоких значений средней обводненности продукции отмечается ее снижение после каждого заметного увеличения закачки, отмеченного стрелкой вверх. Снижение же закачки, отмеченное стрелкой вниз, сопровождается ростом обводненности. Аналогичные динамики отмечаются по ВПЗ объектов БС8 и БС11 Мамонтовского месторождения, объекта БС10 Тепловского месторождения, объекта БС102 Южно-Сургутского месторождения, объекта БП10-ц Тарасовского месторождения, объекта ПК19-20 Барсуковского месторождения и других.

Гидродинамическую природу наблюдаемого явления иллюстрируют результаты зонального анализа показателей разработки (на 01.07.03.) залежи БП10-11 Тарасовского месторождения, по которым отмечается прямая зависимость текущего КИН и обратная зависимость текущей обводненности продукции от пластового давления (рис.2).

Основной причиной описываемых явлений является уход части закачиваемой воды в водонасыщенную подошву пласта, отмечаемый на многих ВПЗ по результатам промыслово-геофизических исследований. Для примера на рис.3 (позиция а) представлена серия каротажных кривых нагнетательной скважины № 7234 залежи АС5-6 Мамонтовского месторождения, позволяющих анализировать неоднородность распределения закачки по разрезу пласта методом мониторинга радиогеохимической аномалии (РГА) по замерам естественного гамма-излучения пород (метод ГК) [1, 2]. Исследования методами ГК и термометрии показывают поступление до 60 % закачиваемой воды в невскрытую водонасыщенную часть пласта. Оно отмечается ростом гамма-излучения напротив водонасыщенной части пласта, по замерам, проведенным после длительного периода закачки (рис.3, позиция а). Неоднородность распределения закачки по разрезу отмечается также и по другим скважинам данного объекта №№ 7227, 7191, 1953, 7195. Так по скважине № 7227 до 80 % закачиваемой воды уходят в водонасыщенную часть разреза. В результате по данным анализа РГА в разрезах этих скважин отмечаются слабо охваченные заводнением интервалы продуктивного пласта. Так по скважине № 7234 они составляют до 10 м (рис.3, позиция а).

Совместный анализ кривых самопроизвольной поляризации пород (ПС) и ГК показывает, что уход основной части закачиваемой воды в водонасыщенную подошву происходит при близких значениях ПС разнонасыщенных частей разреза, т.е. при близких фильтрационных свойствах. Это объясняется преимуществом водонасыщенной части разреза по фазовой проницаемости для воды согласно кривым относительных фазовых проницаемостей (ОФП), представленных на рис.3 (позиция б).

Допустим, разрез нагнетательной скважины представлен двумя пластами, одинаковыми по толщине (h1 и h2) и по абсолютной проницаемости (K1 и K2), разделенными непроницаемой перемычкой, а в цементном кольце имеется канал ухода закачиваемой воды в водонасыщенную часть разреза. Допустим, значения средней начальной водонасыщенности в водонасыщенной вместе с переходной и в продуктивной частях разреза равны соответственно 0.8 и 0.4. Тогда согласно кривыми ОФП (рис.3, позиция б) значения относительной фазовой проницаемости для воды составят соответственно 0.04 и 0.01, т.е. фазовая проницаемость в водонасыщенной части будет вчетверо выше.