Повышение эффективности выработки запасов в низкопроницаемых пластах на основе вертикально-латерального заводнения

позволит дополнительно улучшить показатели по альтернативному варианту.

Оценка индивидуального влияния факторов

Проведенный сопоставительный анализ вариантов с ЛЗ и ВЛЗ позволяет выделить несколько важных факторов, требующих отдельной оценки.

• Целесообразно оценить возможный эффект от интенсификации ППД без перехода к ВЛЗ.

• Рис. 7 показывает, что даже по варианту с ВЛЗ ОЗ в первые годы наблюдается снижение пластового давления из-за медленной передачи воздействия от зон нагнетания к зонам отбора. Следовательно, целесообразно оценить возможный эффект от опережающего заводнения (ОЗ) [5].

• Учитывая наличие МГРП на добывающем фонде ГС, альтернативная схема ВЛЗ может основываться на размещении нагнетательных ГС у кровли пласта. В этом случае закачка будет осуществляться не в низко-, а в высокопроницаемые интервалы.

• Известно, что тонкие глинистые прослои в разрезе пласта могут размываться в процессе заводнения, приводя к интенсификации вертикальных перетоков. Влияние этого эффекта на показатели разработки при ВЛЗ также требуют отдельной оценки.

Перечисленные факторы исследованы на основе сопоставления результатов расчетов для следующих вариантов на период 5 лет.

1. Описанный выше базовый вариант (ЛЗ).

2. Вариант 1 с интенсификацией ППД нагнетательными ННС.

3. Описанный выше вариант ВЛЗ, нагнетательные ГС размещены у подошвы пласта.

4. Вариант 3 с ОЗ по нагнетательным ННС и ГС.

5. Вариант 4 с учетом эффекта размывания малочисленных тонких глинистых прослоев (на основе опции автовыклинивания).

6. Вариант 3, но нагнетательные ГС размещаются у кровли пласта.

На рис. 8 представлена сравнительная характеристика вариантов по динамике накопленной добычи нефти (прирост по сравнению с базовым вариантом приведен в скобках после номера варианта в легенде).

В варианте 2 интенсификация закачки производилась с приближением к уровню, аналогичному вариантам с ВЛЗ, но с использованием только наклонно-направленных нагнетательных скважин, чего полностью достичь не удается. Результаты расчетов показали, что для монолитных низкопроницаемых объектов с небольшими толщинами накопленная добыча нефти за первые пять лет возрастает с увеличением интенсивности ППД вне зависимости от типа системы заводнения.

Тем не менее, по мере роста степени компенсации отборов закачка воды при ЛЗ становится неэффективной, способствует опережающему продвижению воды вдоль направления ГРП, формированию избыточных геомеханических напряжений с дальнейшим развитием трещин и усилению неравномерности выработки запасов. В результате, в сравнении с аналогичным по интенсивности закачки вариантом ВЛЗ (вариант 3), различие в динамике накопленной добычи нефти начинает проявляться уже за пределами двухлетнего периода. В целом за 5 лет ВЛЗ обеспечивает существенную прибавку в накопленной добыче нефти — 28.8 % по сравнению с базовым вариантом и более 16% по сравнению с вариантом 2.

Дополнительно применение опережающего заводнения исследуется в варианте 4.

Здесь нагнетательные горизонтальные скважины вводятся на 6 месяцев раньше начала добычи из элемента разработки, а по нагнетательным наклонно-направленным скважинам фактический период отработки на добычу жидкости заменяется нагнетанием и добавляется 3 месяца нагнетания дополнительно. Результаты расчетов по варианту 4 показывают, что применение ОЗ также приводит к некоторому увеличению накопленной добычи нефти, особенно в первые 1-2 года.

Эффективность ВЛЗ существенно зависит от интенсивности вертикальных обменных процессов, контролируемых слабопроницаемыми глинистыми и плотными прослоями в разрезе пласта [1, 6, 7]. Оценка их параметров представляет сложную задачу и требует проведения специализированных промысловых исследований [1]. Влияние неопределенности вертикальной сообщае-мости пласта за счет эффекта размывания тонких прослоев глин оценено в варианте 5 с применением опции автоматического выклинивания небольшого количества тонких слабопроницаемых прослоев. С ростом интегральной проницаемости разреза по вертикали показатели ВЛЗ в низкопроницаемом разрезе дополнительно улучшаются.

Вариант 6 предполагает реализацию ВЛЗ с ОЗ, но при расположении нагнетательных ГС вблизи кровли пласта, в интервале с улучшенными фильтрационными свойствами. В рассматриваемом случае монолитного низкопроницаемого разреза с ухудшением свойств в направлении подошвы и при эксплуатации добывающих скважин с ГРП/ МГРП, размещение нагнетательных стволов в прикровельных зонах положительно сказывается на показателях разработки. Таким образом, оптимизация параметров ВЛЗ

Рис. 5 — Сравнительная характеристика выработки подвижных запасов по слоям модели по базовому варианту и варианту с ВЛЗ

Рис. 6 — Динамика интегральной обводненности продукции в сопоставляемых вариантах

Рис. 7 — Изменение среднего пластового давления во времени по базовому варианту и варианту с ВЛЗ

Рис. 8 — Динамика накопленной добычи нефти по вариантам

позволяет дополнительно улучшить условия ППД и выработки запасов в конкретных геолого-промысловых данных.

Итоги

Выполненное моделирование позволило получить важные результаты. Установлена эффективность применения ВЛЗ в монолитных низкопроницаемых пластах небольшой толщины с интенсивными системами разработки на основе ГРП и МГРП. ВЛЗ на основе нагнетательных ГС одновременно решает задачи обеспечения более высокой степени компенсации отборов и повышения охвата пласта заводнением, тогда как в случае традиционных систем поддержания пластового давления указанные две задачи оказываются взаимно противоречивыми.

Выводы

Применение ВЛЗ оправданно в монолитных низкопроницаемых пластах небольшой толщины с интенсивными системами

Abstract

By the example of typical area, in this work analyzed possibility of effectiveness increase of oil pool development in inhomogeneous reservoirs in Jurassic Formation of Western Siberia with use of methodological and technological solutions on advance and vertical-lateral waterflooding, well-grounded within the framework of effective pore space conception [1, 2].

A sector reservoir geological and flow model of the real object with the existing development system is used as a tool to evaluate the efficiency of the examined solutions. The reason for the choice of this object is typicalness of its parameters and technological solutions, executed by subsurface user, for analogous objects on other fields, put into development in the recent years.

разработки на основе ГРП и МГРП. Оптимизация параметров ВЛЗ, в т.ч. по размещению ГС в разрезе пласта, а также в комбинации с ОЗ, позволяет дополнительно улучшить показатели разработки низкопроницаемых объектов с трудноизвлекаемыми запасами нефти.

Список литературы

1. Закиров С.Н., Индрупский И.М., Закиров Э.С. и др. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти

и газа. Часть 2. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2009. 484 с.

2. Закиров С.Н., Закиров Э.С., Индрупский И.М. Инновации в разработке месторождений нефти и газа // Вестник РАН. 2012. Том 82. №5. С. 425-431

3. Bogachev K., Shelkov V. A New Approach in Modeling Hydraulic Fractures and Auto Fractures at Injectors in Full-field Models // 138071-RU SPE Conference Paper - 2010.

4. Bogachev K., Shelkov V., Zhabitskiy Y.,

Materials and methods

Flow simulations were performed in the RFD tNavigator software for proper modeling of flow dynamics in the presence of massive hydraulic fracturing.

Results

The performed simulations allow to obtained some important results. The efficiency is established of vertical-lateral waterflooding in monolithic low-permeable reservoirs of small thickness with intensive development systems based on hydraulic fracturing and multi-stage hydraulic fracturing. Vertical-lateral waterflooding based on horizontal injection wells simultaneously solves both the problems of providing a higher level of pressure maintenance and increasing the sweep efficiency. On the contrary, for the traditional flooding systems the two problems are contradictory.

Eydinov D., Robinson T. A New Approach to Numerical Simulation of Fluid Flow in Fractured Shale Gas Reservoirs // 147021-MS SPE Conference Paper - 2011.

5. Индрупский И.М., Шупик Н.В., Закиров С.Н. Повышение эффективности поддержания пластового давления на основе опережающего заводнения // Технологии нефти и газа. 2013. №3.

С. 49-55.

6. Черемисин Н.А., Рзаев И.А., Алексеев Д.А. Влияние пространственной связности

и фильтрационно-емкостных свойств неколлекторов и глин на разработку месторождений // Нефтяное хозяйство. 2015. № 11. С. 32-35.

7. Александров А.А., Габдраупов О.Д., Девяткова С.Г., Сонич В.П. Петрофизическая основа и оценка влияния глинистых пород, пластов и экранов на показатели разработки залежей // Нефтяное хозяйство. 2016. №2. С. 38-43.

UDC 622.276

Conclusions

Vertical-lateral waterflooding is reasonable in monolithic low-permeable reservoirs of small thickness with intensive development systems based on hydraulic fracturing and multi-stage hydraulic fracturing.

Optimization of vertical-lateral waterflooding parameters, including location of horizontal wells in reservoir cross-section, as well as its combination with preliminary waterflooding, results in additional improvement of production dynamics for low-permeable reservoirs with hard-to-recover oil.

Keywords

vertical-lateral waterflooding, multi-stage hydraulic fracturing, low-permeable reservoir, hard-to-recover oil, horizontal injectors, intensive development systems, additional oil recovery, advance waterflooding

References

1. Zakirov S.N., Indrupskiy I.M., Zakirov E.S. i dr. Novye printsipy i tekhnologii razrabotki mestorozhdeniy nefti i gaza. Chast' 2 [New principles and technologies of oil and gas fields' development. Part 2]. Moscow-Izhevsk: Institute of computer researches, 2009, 484 p.

2. Zakirov S.N., Zakirov E.S., Indrupskiy I.M. Innovatsii v razrabotke mestorozhdeniy nefti igaza [Innovations in oil and gas fields' development]. Vestnik RAN, 2012, Vol. 82, issue 5, pp. 425-431.

3. Bogachev K., Shelkov V. A New Approach in Modeling Hydraulic Fractures and Auto Fractures at Injectors in Full-field Models.

138071-RU SPE Conference Paper - 2010.

4. Bogachev K., Shelkov V., Zhabitskiy Y., Eydinov D., Robinson T. A New Approach to Numerical Simulation of Fluid Flow in Fractured Shale Gas Reservoirs. 147021-MS SPE Conference Paper - 2011.

5. Indrupskiy I.M., Shupik N.V., Zakirov S.N. Povyshenie effektivnosti podderzhaniya plastovogo davleniya na osnove operezhayushchegozavodneniya [Improving pressure maintenance by advance waterflooding]. Oil and gas technologies, 2013, issue 3, pp. 49-55.

6. Cheremisin N.A., Rzaev I.A., Alekseev D.A. Vliyanie prostranstvennoy svyaznosti i fil'tratsionno-emkostnykh svoystv

nekollektorov i glin na razrabotku mestorozhdeniy [Impact of clay spatial coherence and filtration-capacitive properties on field development]. Oil industry, 2015, issue 11, pp. 32-35.

7. Aleksandrov A.A., Gabdraupov O.D., Devyatkova S.G., Sonich V.P. Petrofizicheskaya osnova i otsenka vliyaniya glinistykh porod, plastov i ekranov na pokazateli razrabotkizalezhey [Petrophysical basis and assessment of the influence of argillaceous rock of formation and sieves on the formation development parameters]. Oil industry, 2016, issue 2, pp. 38-43.

ENGLISH OIL PRODUCTION

Improving oil recovery from inhomogeneous low-permeable reservoirs by vertical-lateral waterflooding

Authors:

Natalia V. Shupik — applicant; ShupikNV@tmn.lukoil.com Ilya M. Indrupskiy — Sc.D., head of laboratory; i-ind@ipng.ru

Oil and Gas Research Institute of the Russian Academy of Sciences (OGRI RAS), Moscow, Russian Federation

Основной принцип работы ООО «НПФ ЭИТЭК» — разработка максимально эффективных и экономичных решений задач, поставленных Заказчиком, и их последующая промышленная реализация с использованием собственных «ноу-хау», патентов и современных технологических схем. Разработки, патенты и технологии, которыми обладает ООО «НПФ ЭИТЭК» позволяют в кратчайшие сроки, в соответствии с международными и Российскими стандартами качества, выполнить работы по реконструкции, проектированию и строительству объектов нефтепереработки, нефтехимии и нефтедобычи.

ООО «НПФ ЭИТЭК» является членом СРО НП «Проектные Организации ОАО «ИК «Роснефть» и «Альянс Строителей» и имеет Свидетельства одопуске к определенному виду или видам работ, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства, в том числе для особо опасных и технически сложных объектов, В ООО «НПФ ЭИТЭК» внедрена и действует система менеджмента качества ГОСТРИС09001-2011 (ИС09001:2008) применительно к выполнению проектных и строительных работ.

НПО эитэк

ОС НОИ ¿Md в 1гояу

* разработку совместно с Заказчиком технического задания;

• подготовку базовых проектов и разработку стадий «Проект» и «Рабочая документация», сопровождение прохождения экспертизы проекта;

• проектирование, изготовление и комплектацию технологического оборудования, КИПиА и АСУ ТП;

* выполнение шеф-монтажных, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ, включая авторский надзор и обучение персонала Заказчика.

* проектирование и комплектная поставка электродегидраторов для подготовки нефти на промысловых и нефтеперерабатывающих установках, реконструкция существующих электродегидраторов;

* проектирование, строительство новых и реконструкция старых водооборотных систем промышленных предприятий;

* проектирование, строительство новых и реконструкция старых нагревательных печей;

* реконструкция нефтеперерабатывающих установок с целью улучшения их технологических показателей;

* системы промышленного обогрева и теплоизоляции.

ООО «НПФ ЭИТЭК» Филиал в г. Нижнекамск

г. Москва, ул. Ивана Бабушкина, 10 г. Нижнекамск, ул. Строителей, ба +7 (495) 926-1080 (8555) 42-45-94, 42-46-50.

mail@eitek.ru

eitek.nk@mail.ru WWW. Е IT Е К. RU

ДОБЫЧА

Пружинные фильтры для УШНГ и УЭЦН

Саблин Павел Андреевич

начальник отдела логистики

ООО «РУСЭЛКОМ», Ижевск, Россия

Для сокращения отказов ГНО вследствие засорения рабочих органов механическими примесями ООО «РУСЭЛКОМ» разработало и выпускает скважинные фильтры различных модификаций. Особая пружинная конструкция фильтров позволяет снизить гидродинамическое сопротивление и создать виброкавитационный эффект, в результате которого сбор и удаление мехпримесей производятся с максимальной эффективностью. Продуктовая линейка компании состоит из нескольких видов фильтров, предназначенных для различных условий эксплуатации.

С каждым годом нефтяным компаниям необходимо все большее количество оборудования, которое может работать в сложных условиях эксплуатации.

ООО «РУСЭЛКОМ» с 1992 г. конструирует и успешно внедряет оборудование для защиты ГНО. На сегодняшний день специалистами нашей компании разработано и запатентовано более 70 изделий. В данной статье расскажу Вам о пружинных фильтрах нашего производства.

Основная конструкционная особенность пружинных фильтров производства ООО «РУСЭЛКОМ» заключается в использовании в качестве фильтрующего элемента цилиндрической пружины сжатия из проволоки круглого сечения со свободно закрепленными витками, что обеспечивает:

• минимальное гидродинамическое сопротивление в гидросреде;

• максимальную скорость движения потока — намного выше, чем в щелевых фильтрах других конструкций, где встречаются угловые кромки (рис. 1).

Необходимо отметить следующую особенность фильтров, выпускаемых ООО «РУСЭЛКОМ»: свободно закрепленные витки пружины между собой никак не фиксируются, благодаря чему создается виброкавитацион-ный эффект, что исключает возникновение застойных зон в фильтрующей секции и обеспечивает минимальное осаждение АСПО и солей на поверхности.

А также все фильтроэлементы установлены внутри корпуса, что обеспечивает их защиту в процессе транспортировки, во время установочных и спускоподъемных операций.

Все это реализовано в фильтрах, представленных Вашему вниманию в данном обзоре.

б) круглое сечение

Рис. 1 — Различие в сечении конструкций щелевого (а) и круглого (б) фильтров

Защита УШГН

Скважинный регулируемый фильтр ФРНП-1УМ

Первый фильтр с пружинным эффектом для УШГН был изготовлен и запатентован в 90-х гг. Текущая версия фильтра значительно усовершенствована и носит название ФРНП-1УМ (рис. 2).

Достоинства:

• пружинный фильтрующий элемент;

• фильтроэлемент защищен корпусом;

• регулируемая степень очистки;

• модульная конструкция;

• оснащение центратором;

• коррозионная стойкость;

• предусмотрено место для захвата инструментом;

• возможно применение шламосборника.

Принцип работы:

Добываемая жидкость очищается от механических примесей, проходя через меж-витковые зазоры пружинного фильтроэле-мента. Частницы оседают в шламосборнике. Модульность конструкции позволяет регулировать пропускную способность фильтра. Например, в малодебитной скважине можно использовать одну секцию или подключить вторую при необходимости.

Центраторы служат, в том числе, для защиты от засорения щели, которая находится перед фильтрующим элементом. Сам же фильтрующий элемент находится под защитой корпуса, что также исключает возможность его защемления и повреждения (рис. 3).

Результаты:

Фильтры производства ООО «РУСЭЛКОМ» на протяжении нескольких лет проходят

Рис. 2 — Фильтр скважинный регулируемый ФРНП-1УМ

Рис. 3 — Принцип работы ФРНП-1УМ