Методика восстановления оптимального режима функционирования системы пласт – скважина с учетом неустойчивости фронта вытеснения

UDK: 622.276.43
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-6-52-57
Ключевые слова: динамика нестационарного заводнения, неустойчивость фронта вытеснения, модели роста, критерии оптимальности, застойные зоны, интерференция скважин, напорная характеристика насоса
Авт.: А.Х. Шахвердиев (Российский гос. геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе), д.т.н., С.В. Арефьев (ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь»), к.г.-м.н., А.В. Денисов (Российский гос. геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе), Р.Р. Юнусов (ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь»)

Из практики процесса заводнения нефтяных месторождений известно о негативных последствиях, называемых «вязкостной неустойчивостью фронта вытеснения», «пальцеобразным фронтом вытеснения», «кинжальным обводнением скважин», «преждевременными прорывами воды в добывающие скважины», «фрактальной геометрией движения фронта вытеснения» и др., которые связаны в том числе с неустойчивостью фронта вытеснения. Все эти явления приводят в конченом итоге к нарушению оптимальной работы системы подержание пластового давления (ППД) – пласт – скважина – насосное оборудование. Поэтому важным является обоснование физического механизма формирования и продвижения фронта вытеснения и раннего прогноза роста или опережающего темпа неустойчивого движения водной фазы в потоке на определенных участках и этапах динамического процесса нестационарного заводнения.

В статье изложены фрагменты научно-методического системного подхода, включающего ряд самостоятельных задач, органически сочетающихся при нестационарном заводнении в условиях неустойчивости фронта вытеснения. В числе необходимых и приоритетных задач рассмотрено определение застойных и слабодренируемых зон залежи с помощью расчета коэффициентов нормированного удельного отбора по нефти, воды и жидкости. Проанализировано распределение фонда добывающих скважин по технологическим группам по отборам нефти и воды согласно принципу Парето. Определено взаимовлияние скважин добывающего и нагнетательного фонда посредством установления статистической и причинно-следственной связи. Рассмотрена оптимизация системы ППД – пласт – скважина – глубинное оборудование посредством мониторинга и регулирования технологических режимов работы добывающих и нагнетательных скважин на основании расчетов динамики дискриминантного критерия по моделям роста нефти и воды. Показано регулирование напорных характеристик насосов в соответствии с требованиями условий оптимизации системы ППД – пласт – скважина – глубинное оборудование. Дано описание практического воплощения полученных критериев и решающих правил в виде программы регулирования режимов работы добывающего и нагнетательного фонда скважин и программы геолого-технических мероприятий для вовлечения в разработку застойных и слабодренируемых зон и повышения продуктивности низкодебитных скважин. В статье в качестве примера рассмотрен элемент объекта разработки пласта ЮВ1 Нонг-Еганского месторождения.

Список литературы

1. Мирзаджанзаде А.Х., Шахвердиев А.Х. Динамические процессы в нефтегазодобыче: системный анализ, диагноз, прогноз. – М.: Наука, 1997. – 254 c.

2. Мандрик И.Э., Панахов Г.М., Шахвердиев А.Х. Научно-методические и технологические основы оптимизации процесса повышения нефтеотдачи пластов. – М.: Нефтяное хозяйство, 2010. – 228 c.

3. Шахвердиев А.Х. Cистемная оптимизация процесса разработки нефтяных месторождений – М.: Недра, 2004. – 452 с.

4. Шахвердиев А.Х. Системная оптимизация нестационарного заводнения с целью повышения нефтеотдачи пластов // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 1. – С. 44–50.

5. Альтернативная концепция мониторинга и оптимизации  заводнения нефтяных пластов в условиях неустойчивости фронта вытеснения / А.Х. Шахвердиев, Ю.В. Шестопалов, И.Э. Мандрик, С.В. Арефьев // Нефтяное хозяйство. –  2019. – № 12. – С. 118–123.

6. Shakhverdiev A.Kh., Shestopalov Yu.V. Qualitative analysis of quadratic polynomial dynamical systems associated with the modeling and monitoring of oil fields // Lobachevskii Journal of Mathematics. – 2019. – V. 40. – № 10. – P. 1695–1710.

7. Арнольд В.И. Теория катастроф. – М.: Наука, 1990. – 128 с.

8. Крейг Ф.Ф. Разработка нефтяных месторождений при заводнении. – М.: Недра, 1974. – 191 с.

9. A method for evaluation of water flooding performance in fractured reservoirs / Shaohua Gu, Yuetian Liu, Zhangxin Chen, Cuiyu Ma // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2014. –  V. 120. – P. 130–140.

10. Wang Dashun, Di Niu, Huazhou Andy Li. Predicting Waterflooding Performance in Low-Permeability Reservoirs with Linear Dynamical Systems // SPE-1596-1608. – 2017.

11. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. 2. – М.: Наука, 1987. – 360 с.

12. Родыгин С.И. Динамика обводненности нефтенасыщенного образца в условиях волн давления. Численное моделирование // Георесурсы. – 2012. – № 1(43). – С. 31–34.




Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.