Моделирование развития суффозионной полости в пластах битуминозных песчаников Ашальчинского месторождения при разработке методом SAGD

UDK: 622.276.5

DOI: 10.24887/0028-2448-2018-1-55-57

Ключевые слова: Ашальчинское месторождение, битуминозные песчаники, разработка, технология Steam Assisted Gravity Drainage (SAGD), суффозионная полость

Авт.: Э.А. Королёв (Казанский (Приволжский) федеральный университет), М.Г. Храмченков (Казанский (Приволжский) федеральный университет), Э.М. Храмченков (Казанский (Приволжский) федеральный университет), А.А. Ескин (Казанский (Приволжский) федеральный университет), Р.Р. Габделвалиева (Казанский (Приволжский) федеральный университет), А.Н. Гараева (Казанский (Приволжский) федеральный университет)

Разработка битумного месторождения с применением технологии SAGD сопряжена с развитием суффозии в битуминозных песчаных коллекторах. На основе модельных экспериментов показано, что воздействие водяного пара на битуминозные песчаники приводит к снижению их механических параметров. Причиной этого является уменьшение сил сцепления между обломками горных пород за счет растворения битумного и карбонатного цемента. В слабосцементированных песчаниках, где располагаются параллельные горизонтальные нагнетательные и добывающие скважины, растворение цемента приводит к разрушению минерального скелета пород до перехода их в рыхлое состояние. В условиях установившегося фильтрационного потока между парными скважинами часть тонкодисперсного терригенного материала вымывается, способствуя образованию в пласте-коллекторе суффозионных полостей.

На основе существующих технологических параметров разработки битумной залежи Ашальчинского месторождения проведено математическое моделирование развития этого процесса. В качестве примеров взяты скважины с длиной горизонтального участка 200 и 400 м при минимальных дебитах 20 т/сут. и максимальных – 34 т/сут. Размеры суффозионных полостей, а также время их формирования, оценены с учетом физической скорости фильтрации флюида в порах каждого типа горной породы по степени сцементированности. Математические расчеты показали, что при разработке слабосцементированных песчаных коллекторов в области установившегося фильтрационного потока между парными горизонтальными скважинами весьма высока вероятность образования суффозионной камеры. Интенсивность развития полости камеры определяется степенью сцементированности песчаных пород-коллекторов и технологическими параметрами системы разработки, главным образом протяженностью вскрытого горизонтальной скважиной участка и темпом отбора пластового флюида. Признаком начала развития суффозионной полости можно считать появление в стволах добывающих скважин терригенного материала.

Список литература

1. Романов Г.В. О целевой республиканской программе комплексного освоения месторождений тяжелых нефтей и природных битумов Республики Татарстан // Георесурсы. – 2012. – № 4 (46). – С. 34–36.

2. Постседиментационные изменения песчаных коллекторов Ашальчинского битумного месторождения / Э.А. Королёв, А.И. Бахтин, А.А. Ескин, Р.Р. Ханипова // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 10. – С. 26–28.

3. Исследование фильтрационно-емкостных свойств песчаников Ашальчинского месторождения методом рентгеновской компьютерной томографии / Т.Р. Закиров, А.А. Галеев, Э.А. Королев [и др.] / Нефтяное хозяйство. – 2015. – № 8. – С. 36–40.

4. Новые технологии добычи тяжелых нефтей и битумов при депрессии техногравитационными способами / Б.М. Курочкин, Д.Ф. Балденко, О.К. Рогачев, М.Н. Студенский // Нефтяное хозяйство. – 2007. – № 6. – С. 82–84.

5. Boek E.S., Hall C., Tardy P.M.J. Deep Bed Filtration Modelling of Formation Damage Due to Particulate Invasion from Drilling Fluids // Transp. Porous Med. – 2012. – №91. – P. 479–508.