Перспективы разработки ачимовских отложений на территории хмао-югры

DOI: 10.18454/IRJ.2016.54.049 Севастьянов А.А.1, Коровин К.В.2, Зотова О.П.3, Зубарев Д.И.4

1 Кандидат технических наук, Тюменский индустриальный университет,

2 Кандидат технических наук, Тюменский индустриальный университет,

3 Тюменский индустриальный университет, 4 Научно-исследовательский инновационный центр нефтегазовых технологий ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ АЧИМОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ХМАО-ЮГРЫ

Аннотация

В работе дан обзор условий осадконакопления ачимовской толщи на территории Западной Сибири. Проведен анализ вероятно-статистического распределения основных подсчетных параметров для отложений ачимовской толщи. Проведена оценка ресурсного потенциала по вероятностной шкале, используемой в классификации PRMS. Представлены результаты анализа эффективности применяемых технологий. Определены основные факторы, влияющие на процесс выработки запасов по пластам ачимовской толщи. Выполнен прогноз добычи нефти по ХМАО-Югре на долгосрочную перспективу.

Ключевые слова: ачимовские отложения, ТРИЗ, эффективность ГТМ, прогноз добычи нефти.

Sevastianov A.A.1, Korovin K.V.2, Zotova O.P.3, Zubarev D.I.4

1PhD in Engineering, Tyumen Industrial University, 2PhD in Engineering, Tyumen Industrial University,

3Tyumen Industrial University, 4Research Innovation Center Petroleum Technology PROSPECTS OF DEVELOPMENT THE ACHIMOV DEPOSITS IN KHMAО-YUGRA

Abstract

Present work gives an overview of the conditions of sedimentation in the Achimov strata in Western Siberia. The analysis of the likely statistical distribution of the main parameters for the calculation of the Achimov formation. The evaluation of the resource potential on the probability scale used in the PRMS classification. The results of the analysis of efficiency of applied technologies. The major factors influencing the process of development of reserves at Achimov. Made a forecast of oil production in the KhMAO-Ugra for the long term.

Keywords: Achim deposits, hard to recover reserves, GTM, oil production forecast.

Проблема вовлечения в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами (ТРИЗ) в настоящее время является одной из наиболее важных в нефтегазовой отрасли Российской Федерации. На территории Ханты -Мансийского автономного округа - Югры к категории ТРИЗ относятся несколько широко распространённых продуктивных пластов, содержащих существенную долю запасов. Одним из них является ачимовская толща, оценка добычного потенциала которой проведена нами для анализа перспектив развития нефтедобычи в ХМАО-Югре.

Ачимовская толща представляет собой неравномерное, часто линзовидное переслаивание алевролитов, песчаников и аргиллитоподобных глин. Она рассматривается как продолжение проницаемых пластов неокома и прослеживается в зоне подножия и склона каждого клиноформного резервуара. Отложения ачимовской толщи представлены в виде полосовидных тел субмеридионального простирания. Каждый вышележащий пласт смещен на запад относительно нижележащего. Пласты-коллекторы разделены глинисто-алевритовыми перемычками [1].

Степень изученности наиболее перспективной территории развития клиноформ ачимовской толщи поисково-разведочным бурением оценивается в 65%, при этом 35% ее территории имеет потенциал для наращивания ресурсной базы данного региона.

В целом из исследуемых объектов с момента начала разработки добыто 240 млн. т, из которых 17,9 млн. т - в 2015 г., при этом более 90% годовой и накопленной добычи обеспечено за счет 17 объектов разработки по месторождениям.

Использование анализа, описанного в работе [4], позволило составить образ залежи, добычной потенциал которой оценен по вероятностной шкале. Результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Вероятностное распределение основных подсчетных параметров и извлекаемых запасов нефти

Параметр Вероятность

P 90 P 50 P 10

Площадь, тыс. м2 30000 118370 163800

Нефтенасыщенная толщина, м 5 9,8 15

Открытая пористость, д. ед. 0,16 0,17 0,19

Начальная нефтенасыщенность, д. ед. 0,46 0,55 0,62

Пересчетный коэффициент, д. ед. 0,8 0,865 0,92

Плотность нефти, г/см3 0,831 0,851 0,867

КИН, д. ед. 0,2 0,25 0,35

Оценка извлекаемых запасов вероятной залежи, млн. т 1,7 22 47

По данным табл. 1 можно отметить, что с вероятностью в 50% величина извлекаемых запасов залежи нефти может составить 22 млн т., при этом с вероятностью в 90% - 1.7 млн т, с вероятностью 10% - 47,0 млн. т. КИН прогнозируется с вероятностью в 50% на уровне 0,25 д. ед., а значение начальной нефтенасыщенности - порядка 0,55 д. ед.

На месторождениях рассматриваемого региона из 132 объектов разработки, которые относятся к пластам ачимовской толщи, разрабатывается 65, при этом в качестве основного агента воздействия на 47-ми объектах применяется нагнетание воды, по остальным объектам разработка осуществляется на условиях естественного режима эксплуатации.

Разработка данных объектов осложняется из-за влияния ряда факторов: низкой нефтенасыщенности, высокой степени расчлененности, прерывистости, низкой проницаемости коллекторов.

Вышеперечисленные факторы предопределили применение методов, направленных на повышение охвата пласта дренированием и связности коллекторов - бурение скважин с горизонтальным окончанием, боковых стволов и гидроразрыва пласта (ГРП).

В настоящей работе обобщен опыт применения горизонтальных скважин (ГС) по 25 объектам ачимовского НГК по 21 месторождению. Минимальный входной дебит составляет 1,2 т/сут., максимальный - 95,3 т/сут., при этом среднее значение составляет 36,9 т/сут, что выше аналогичного показателя по наклонно-направленным скважинам (ННС) в 1,68 раза. Дренируемые запасы по скважинам с горизонтальным окончанием превышают аналогичный показатель по наклонно-направленным скважинам в 1,32 раза (табл. 2) [4,5].

Таблица 2 - Сравнение эффективности применения скважин с горизонтальным окончанием и ННС на ачимовских

объектах

Значение Входные дебиты по нефти, т/сут Входная обводненность, % Дренируемые запасы на скважину, тыс. т

ГС ННС ГС ННС ГС ННС

Среднее 36,9 21,2 34,5 37,6 76,9 66,5

Мин. 1,2 3,5 2,7 9,0 1,0 30,6

Макс. 95,3 49,1 87,6 88,3 410,7 122,2

В процессе анализа определены геологические критерии эффективности применения ГС. В качестве критерия эффективности был выбран параметр, характеризующий объем дренируемых запасов р0, приходящийся на 1 метр эффективной нефтенасыщенной толщины И. Граничное значение этого параметра определено авторами на уровне 3-4 тыс.т/м при этом р0 превышает 20 тыс.т на скважину. Для объектов с эффективным применением скважин с горизонтальным окончанием параметр р0/И в среднем составляет 15,8 тыс.т/м, то есть при средней эффективной толщине пласта И 8 м дренируемые запасы составят порядка 120 тыс. т на ГС.

Таблица 3 - Характеристика эффективности эксплуатации скважин с горизонтальным окончанием на ачимовских

объектах

Показатель Применение скважин с горизонтальным окончанием, средние показатели

Эффективное Неэффективное

Входные дебиты по нефти, т/сут 49,1 16,5

Входная обводненность, % 18 62

Дренируемые запасы р0, тыс. т 116,4 6,5

Геолого-физические параметры, в том числе:

Динамическая вязкость ц, сПз 1,5 1,5

Газовый фактор Гф, нм3/т 82,4 87,1

Проницаемость к, мД 22 4,6

Нефтенасыщеность Sн, д. ед. 0,55 0,46

Коэффициент песчанистости Кпесч, д. ед 0,4 0,5

Коэффициент расчлененности Красч, д. ед 10,6 9,8

Эффективная толщина ^ м 8,4 7,3

Параметр р0/Ь, тыс. т/м 15,8 1,1

Гидропроводность кИ/ц, м3/па-с 195,6 39,6

Следует отметить, что к основным геолого-геофизическим параметрам, которые оказывают влияние на эффективность скважин с ГС, относятся нефтенасыщенность и проницаемость (табл. 3).

По данным табл. 4. можно отметить эффективность применения ГРП, в отличие от бурения скважин сложного профиля. Так же заметна высокая кратность увеличения дебита нефти - 7,5 ед. Дополнительная добыча нефти составила в среднем 4,0 тыс. т/операцию.

Таблица 4 - Основные технологические показатели эффективности ГРП в ННС

Значение Средний дебит по нефти, т/сут Средняя обводнен-ность,% Прочие показатели

до после до после масса проппанта, т кратность увеличения дебита нефти дополнительная добыча, тыс. т/ операцию

Среднее 6,3 16,7 24,4 56,3 62,4 7,5 4,0

Мин. 0,8 1,1 3,2 13,6 16,0 1,8 1,6

Мак. 27,5 48,7 51,6 95,9 177,7 20,0 9,5

Обобщение результатов ГРП позволило выявить зависимость прироста дебита нефти Адн на метр эффективной нефтенасыщенной толщины Лн от объема закачки проппанта V на к . Зависимость имеет логарифмический вид:

к

Л9н _ 2 61Д| 12, причем прирост дебита нефти начинается при ^ более 1.6 т/м. Прогнозируемые показатели к ' ^ к) ' к

представлены в табл. 5.

Таблица 5 - Прирост дебита нефти от ГРП от объема проппанта

^, т/м к 1,6 2 3 4 5 6 7 8

Лдн -, т/сут*м к 0,02 0,60 1,66 2,40 2,98 3,46 3,86 4,21

Использование алгоритмов, представленных в работах [2,3], позволило авторам выполнить прогноз добычи нефти по не введенным и введенным в разработку объектам, который представлен на рис. 1. Основой для прогноза послужил анализ информации современных тенденциях по разрабатываемым объектам ачимовской толщи [6] объемах бурения, проведении МУН, ГРП, ГС и их эффективности

8 н

<и

X

«

т

ю о

ч

30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

о о о

гч

- фактическая добыча нефти, млн.т.

- прогноз добычи нефти по введенным объектам, млн.т;

- прогноз добычи по невведенным объектам, млн.т;

о

О ^н О о

гч гч

о

гч

о

гч о гч

гч о гч

о

О

о

гч

О

о

гч

о

о

гч годы

о

гч

о

о

гч

о

гч

о

V©

о

гч

V©

о

гч

О о

г- г- оо ООО гч гч гч

Рис. 1 - Оценка уровней добычи нефти по объектам ачимовской толщи

Согласно оценке, потенциал современных технологических решений позволяет достигнуть уровней добычи нефти порядка 18-27 млн. т в год. С учетом темпа падения дебита по ХМАО-Югре на текущий момент 2,4-3,0 % в год, можно сделать вывод, что стабилизировать уровень добычи нефти в данном регионе не представляется возможным за счет дальнейшей разработки ачимовских объектов.

Список литературы / References

1 Атлас «Геологическое строение и нефтегазоносность неокомского комплекса Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» [Текст] // сост., подгот. к изд. Гос. пред .ХМАО-Югры «Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана» 2007 г. ; ред. А.В. Шпильман, Г.П. Мясникова, Г.И. Плавник.

2 Медведский Р.И., Севастьянов А.А. Оценка извлекаемых запасов нефти и прогноз уровней добычи по промысловым данным / Р.И. Медведский, А.А. Севастьянов: С-Петербург - Недра, 2004. - 192 с.

3 Медведский Р.И., Севастьянов А.А., Коровин К.В. Прогнозирование выработки запасов из пластов с двойной средой / Р.И. Медведский, А.А. Севастьянов, К.В. Коровин // Вестник недропользователя Ханты-Мансийского автономного округа. - 2004. - № 13. - С. 54.

4 Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Особенности геологического строения ачимовских отложений на территории ХМАО-Югры / А.А. Севастьянов, К.В. Коровин, О.П. Зотова // Академический журнал Западной Сибири. - 2016. - Т. 11. - №1. - С. 6-9.

5 Севастьянов А.А., Коровин К.В., Зотова О.П. Оценка кондиционности запасов ачимовских отложений на территории ХМАО-Югры / А.А. Севастьянов, К.В. Коровин, О.П. Зотова // Академический журнал Западной Сибири. - 2016. - Т. 11. - №1. - С. 36-39.

6 Шпильман А.В., Коровин К.В., Савранская М.П. Перспективы освоения ТРИЗ В ХМАО-ЮГРЕ / А.В. Шпильман, К.В. Коровин, М.П. Савранская // В сборнике: НЕФТЬГАЗТЭК. Материалы 6 Тюменского международного инновационного форума. Правительство Тюменской области Комитет по инновациям Тюменской области. Тюмень. - 2015. - С. 461-464.

Список литературы на английском языке / References in English

1 Atlas «Geologicheskoe stroenie i neftegazonosnost' neokomskogo kompleksa Hanty-Mansijskogo avtonomnogo okruga - Jugry» [Tekst] [Atlas «Geology and petroleum potential of Neocom complex of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug - Ugra»] // sost., podgot. k izd. Gos. pred .HMAO-Jugry «Nauchno-analiticheskij centr racional'nogo nedropol'zovanija im. V.I. Shpil'mana» 2007 Y.. ; red. A.V. Shpil'man, G.P. Mjasnikova, G.I. Plavnik. [in Russian]

2 Medvedskij R.I., Sevast'janov A.A. Ocenka izvlekaemyh zapasov nefti i prognoz urovnej dobychi po promyslovym dannym [Estimation of recoverable oil reserves and forecast production levels for in-field data] / R.I. Medvedskij A.A. Sevast'janov: S-Peterburg - Nedra, 2004. - 192 P. [in Russian]

3 Medvedskij R.I., Sevast'janov A.A., Korovin K.V. Prognozirovanie vyrabotki zapasov iz plastov s dvojnoj sredoj [Forecasting development of reserves from reservoirs with double structure] / R.I. Medvedskij, A.A. Sevast'janov, K.V. Korovin // Vestnik nedropol'zovatelja Hanty-Mansijskogo avtonomnogo okruga [Herald of subsoil user Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug]. - 2004. - № 13. - P. 54. [in Russian]

4 Sevast'janov A.A., Korovin K.V., Zotova O.P. Osobennosti geologicheskogo stroenija achimovskih otlozhenij na territorii HMAO-Jugry [Features of the geological structure of Achimov deposits in the territory of KHMAO-Yugra] / A.A. Sevast'janov, K.V. Korovin, O.P. Zotova // Akademicheskij zhurnal Zapadnoj Sibiri [West Siberian Academic journal]. -2016. - V. 11. - №1. - P. 6-9. [in Russian]

5 Sevast'janov A.A., Korovin K.V., Zotova O.P. Ocenka kondicionnosti zapasov achimovskih otlozhenij na territorii HMAO-Jugry [Assessment of the condition of the reserves of the Achimov deposits in KhMAO-Yugra] / A.A. Sevast'janov, K.V. Korovin, O.P. Zotova // Akademicheskij zhurnal Zapadnoj Sibiri [West Siberian Academic journal]. - 2016. - V. 11. -№1. - P. 36-39. [in Russian]

6 Shpil'man A.V., Korovin K.V., Savranskaja M.P. Perspektivy osvoenija TRIZ V HMAO-JuGRE / A.A. Sevast'janov, K.V. Korovin, O.P. Zotova // V sbornike: NEFT''GAZTJeK. Materialy 6 Tjumenskogo mezhdunarodnogo innovacionnogo foruma. Pravitel''stvo Tjumenskoj oblasti Komitet po innovacijam Tjumenskoj oblasti. Tjumen' [NEFTGAZTEK. Materials 6 Tyumen international innovation forum. The Government of Tyumen region innovation Committee of the Tyumen region. Tyumen.]. - 2015. - P. 461-464. [in Russian]