Моделирование циклического геомеханического воздействия на карбонатный коллектор

UDK: 622.276.6
DOI: 10.24887/0028-2448-2021-1-52-56
Ключевые слова: циклическое геомеханическое воздействие, карбонатный коллектор, зависимость проницаемости от давления, микротрещиноватость, лабораторные исследования, секторные модели
Авт.: Д.П. Аникеев (Альметьевский гос. нефтяной институт; Институт проблем нефти и газа РАН), к.т.н., Э.С. Закиров (Альметьевский гос. нефтяной институт; Институт проблем нефти и газа РАН), д.т.н., И.М. Индрупский (Альметьевский гос. нефтяной институт; Институт проблем нефти и газа РАН), д.т.н., И.И. Ибрагимов (Альметьевский гос. нефтяной институт), к.т.н., Р.А. Закирянов (Альметьевский гос. нефтяной институт)

В статье обобщены результаты лабораторных экспериментов по оценке зависимости проницаемости от циклического изменения порового давления, выполненных на образцах керна двух карбонатных объектов Республики Татарстан с моделированием реальных горных напряжений. Каждый эксперимент включал 14 стадий с двумя сменами направления изменения давления: первичное снижение, затем повышение, затем повторное снижение. На каждой стадии проводились измерения проницаемости для насыщающего флюида, а также оценка динамических значений коэффициента Пуассона и модуля Юнга акустическим методом. Показано, что характер полученных зависимостей проницаемости от давления определяется как начальными параметрами образцов, так и флюидонасыщением. Для более "рыхлых" образцов с наименьшими начальными значениями модуля Юнга характерно более интенсивное снижение проницаемости при первичном снижении давления. В образцах с наибольшими значениями модуля Юнга и наихудшими начальными фильтрационно-емкостными свойствами проницаемость слабо изменялась при снижении порового давления. Для водонасыщенных образцов по итогам циклического воздействия отмечалось уплотнение коллектора, вероятнее всего, связанное с пластическими деформациями карбонатной породы под воздействием воды. Для насыщенных углеводородами образцов получен прирост проницаемости от циклического геомеханического воздействия (ЦГВ) от 20 % до 3,5 раз. По ряду образцов при повышении давления отмечены признаки формирования разрывной трещины (аналогичной трещине гидравлического разрыва (ГРП)). При этом во всех случаях зафиксировано снижение давления ГРП относительно теоретической оценки, что указывает на уменьшение прочности в результате предшествовавшего снижения давления.

Результаты экспериментов использованы в гидродинамических расчетах на секторных моделях двух участков. Учет зависимости проницаемости от давления увеличивает неоднородность распределения пластового давления и выработки запасов в пределах участка. Показано, что для оценки потенциального эффекта от ЦГВ важен корректный учет расчлененности и неоднородности фильтрационно-емкостных свойств пласта в используемой модели. На секторной модели участка с благоприятными параметрами за счет комплексного применения ЦГВ получен прирост накопленной добычи нефти 24,6 % за 10 лет.

Список литературы

1. А.с. 1609978 СССР. Способ обработки призабойной зоны пласта / Э.А. Бакиров, С.Н. Закиров, Г.Н. Щербаков, Р.М. Кондрат, Г.В. Пантелеев, А.П. Федосеев, А.И. Шандрыгин; заявители Институт проблем нефти и газа АН СССР, Ивано-Франковский институт нефти и газа. – № 4452586, заявл. 30.06.88; опубл. 30.11.90.

2. Увеличение продуктивности нефтяных скважин с помощью метода георыхления / С.А. Христианович, Ю.Ф. Коваленко, Ю.В. Кулинич, В.И. Карев // Нефть и газ Евразия. – 2000. – № 2. – С. 90–94.

3. Пат. 2620099 РФ. Способ повышения продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин / С.Н. Закиров, А.Н. Дроздов, Э.С. Закиров, Н.А. Дроздов, И.М. Индрупский, Д.П. Аникеев, С.С. Остапчук; заявители и патентообладатели ИПНГ РАН, ООО «ИНГР». – № 2016117960; заявл. 10.05.16; опубл. 23.05.17. 

4. Пат. 2645684 РФ. Способ направленной разгрузки пласта / Д.М. Климов, В.И. Карев, Ю.Ф. Коваленко, М.Ю. Титоров; заявитель и патентообладатель ООО «НТЦ «Геомеханика». – № 2016139387; заявл. 07.10.16; опубл. 27.02.18.

5. Пат. 2285794 РФ. Способ обработки призабойной зоны скважины / В.И. Карев, Д.М. Климов, Ю.Ф. Коваленко, Ю.В. Кулинич, Г.В. Самохвалов, М.Ю. Титоров; заявитель и патентообладатель ООО «НИЦ «ГЕОМЕХАНИКА и ТЕХНОЛОГИЯ». - № 2005109645/03; заявл. 05.04.05; опубл. 20.10.06.6. Закиров С.Н. Разработка газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. – М.: Струна, 1998. – 628 с.

7. Технико-технологические аспекты геомеханического воздействия на пласт / С.Н. Закиров, А.Н. Дроздов, Э.С. Закиров [и др.] // Neftegaz.RU. – 2018. – № 6. – C. 24–29.

8. Природные проявления геомеханических процессов / С.Н. Закиров, А.Н. Дроздов, Б.Г. Алексеев, А.В. Колобанов // Недропользование-XXI век. – 2018. – № 3. – С.72–77.

9. Исследование зависимости проницаемости горной породы от ее напряженно-деформированного состояния / А.Л. Хашпер, Т.Р. Аминев, А.И. Федоров, А.В. Жонин // Геологический вестник. – 2019. – № 1. – C. 133–140

10. Карев В.И. Влияние напряженно-деформированного состояния горных пород на фильтрационный процесс и дебит скважин: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. – М., 2010. – 33 с.

11. Оценка влияния изменения проницаемости от давления на неоднородность дренирования карбонатного коллектора / Д.П. Аникеев, И.М. Индрупский, Р.А. Закирянов, И.И. Ибрагимов // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли», 16–18 октября 2019 г. – Альметьевск: АГНИ, 2019. – С. 33–36.

12. Permeability alteration of carbonate reservoir rock under cyclic geomechanical treatment / I.M. Indrupskiy , I.I. Ibragimov , R.A. Zakiryanov [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – V. 921. 012009. – https://doi.org/10.1088/1757-899X/921/1/012009

13. Water Induced Compaction in the Ekofisk Field / J.E. Sylte, L.K. Thomas, D.W. Rhett [et al.] // SPE-56426-MS. – 1999.

14. Ибрагимов И.И., Индрупский И.М., Лутфуллин А.А. Оценка эффекта геомеханического воздействия с помощью гидродинамического моделирования // Сборник материалов V Международной научно-практической конференции «Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли», 12 ноября 2020 г. – Альметьевск: АГНИ, 2020.



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