Галиев Ф.Ф. (ЗАО Нижневартовскнефтеотдача)
Кривова Н.Р., Поняев С.В., Трофимов А.С. (НИИ СибГеоТех)

Данная работа включает комплекс индикаторных исследований с целью определения технологических параметров разработки объектов ЮВ Коттынского месторождения. К этим параметрам относятся объёмы каналов низкого фильтрационного сопротивления (НФС), их проницаемость, направленность и скорость фильтрации части закачиваемой воды по каналам НФС.

Привлечение индикаторных исследований позволяет многократно увеличить информативность промысловых данных о разработке объектов и тем самым значительно повысить надёжность принимаемых решений по воздействию на пласт методами ПНП, по ремонтно-изоляционным работам (РИР) и интенсификации притока.

Исследования проводились по скв.161 и 200.

Опытно-промышленные работы начаты 22.07.2004 года закачкой трассера в скв. 161. Через нагнетательную скважину в пласт ЮВ ввели 20 м³ раствора флуоресцеина натрия с концентрацией 1.5 г/л при забойном давлении нагнетания 16.0 МПа и приёмистости 260 м³/сут.

Параметры продвижения трассера по пласту рассчитывались несколькими методами. Однако предпочтение отдано методике СевКавНИПИнефти, как наиболее достоверно отражающей параметры продвижения трассеров по пласту [1].

Анализ проб жидкости на присутствие трассера ФН проводился по 92 скважинам. Анализ интерпретации закачки трассера ФН на участке со скважиной 161 показывает, что из исследуемых 92 скважин в 69 обнаружены поступления трассера в течение 1.1-788.4 часа с момента его закачки. Расстояния от скв.161 до этих скважин колеблются от 375 до 4587.5 м. При этом скорости прохождения индикатора по пласту к этим 69 скважинам варьируют в широком диапазоне — 0.9-1939.9 м/час. Скорости прохождения части закачиваемой воды, меченной индикатором ФН, значительно (в 1000 — 100000 раз) превышают характерные скорости фильтрации воды в поровом коллекторе. Приведённые скорости также на три-пять порядков превалируют над характерными значениями и находятся в интервале 017-149.06 м/час*МПа. Пробы жидкости в некоторых случаях представляют собой эмульсии. Образование эмульсий предполагается за счет турбулентного движения нефти и закачиваемой воды по каналам низкого фильтрационного сопротивления.

Вышеуказанные факторы свидетельствуют о наличии в пласте разветвлённой сети аномально высокопроницаемых каналов фильтрации (или низкого фильтрационного сопротивления — НФС), которые существенно влияют на снижение коэффи-циентов охвата заводнением и нефтеизвлечения. Объём каналов НФС в пласте от скв.161 невелик и составляет 169.15 м³. Распределение объёмов каналов НФС по направлениям к добывающим скважинам находится в диапазоне 0.2-8.97 м³. Проницаемость по воде каналов НФС по направлениям к добывающим скважинам на 3-5 порядков выше среднепластового значения и колеблется в интервале 0.79-3876.02 Дарси.

Анализ индикаторных исследований показывает, что поступление трассера к добывающим скважинам происходит неравномерно (пики подъема концентрации трассера ФН от одного до семи).

Этот факт свидетельствует о том, что трассирующий агент продвигается не по одному, а по нескольким каналам НФС, которые отличаются протяженностью, объемом и проницаемостью.

На основе индикаторных исследований произведена попытка оценки площади поперечного сечения каналов НФС. Принимая, что длины каналов НФС равны расстоянию между нагнетательной скв.161 и добывающей скважиной, и каналы НФС имеют круглое сечение, их средний радиус оцени-вается в 0.5 мм (по Фиттингу).

Индикаторные исследования в районе скв.161 показывают преимущественное распределение направлений продвижения трассирующего агента и, соответственно, фильтрационных потоков в южном направлении.

Трассерные исследования продолжены 22.07.2004 года закачкой трассера в скв. 200. Через нагнетательную скважину в пласт ЮВ ввели 20 м³ раствора радонистого аммония с концентрацией 1.5 г/л при забойном давлении нагнетания 15.0 МПа и приёмистости 290 м³/сут.

Анализ интерпретации закачки трассера РА на участке скв. 200 показывает, что из 92 исследуемых скважин в 67 обнаружены поступления трассера в течение 3.07-791.1 часа с момента его закачки. Расстояния от скв. 200 до этих скважин колеблются от 290 до 4525 м. При этом скорости прохождения индикатора по пласту к этим 67 скважинам варьируют в довольно широком диапазоне — 0.47-891.8 м/в час. Скорости прохождения части закачиваемой воды, меченной индикатором РА, значительно (в 1000 — 100000 раз) превышают характерные скорости фильтрации воды в поровом коллекторе. Приведённые скорости также на три — пять порядков превалируют над характерными значениями и находятся в интервале 0.24-46.51 м/час*МПа. Пробы жидкости в некоторых случаях представляют собой эмульсии.

Вышеуказанные факторы свидетельствуют о наличии в пласте разветвлённой сети аномально высокопроницаемых каналов фильтрации (или низкого фильтрационного сопротивления — НФС), которые существенно влияют на снижение коэффициентов охвата заводнением и нефтеизвлечения. Объём каналов НФС в пласте от скв.200 невелик и составляет 514 м³. Распределение объёмов каналов НФС по направлениям к добывающим скважинам находится в диапазоне 0.28-30.8 м³. Проницаемость по воде каналов НФС по направлениям к добывающим скважинам на 3-5 порядков выше среднепластового значения и колеблется в интервале 0.3-693.7 Дарси.

Анализ индикаторных исследований показывает, что поступление трассера к добывающим скважинам происходит неравномерно (пики подъема концентрации трассера РА от одного до восьми).

Индикаторные исследования, проведённые в районе скв.200, показывают преимущественное распределение направлений продвижения трассирующего агента и, соответственно, фильтрационных потоков в двух взаимно перпендикулярных направлениях: с юго-запада на северо- восток и с юго-востока на северо-запад.

Происхождение высокопроницаемых каналов в пласте в настоящее время слабо изучено, но существует несколько гипотез:

• наличие соединённых единых каналов в коллекторе, имеющих высокую начальную водонасыщенность. При создании градиента давления между нагнетательной и добывающей скважинами происходит быстрый прорыв закачиваемой воды и последующий разрыв слабосцементированных и рыхлых пород;
• образование вторичной трещиноватости вследствие превышения давления нагнетания над критическим значением; при снижении давления нагнетания до оптимального трещины «закрываются»;
• образование каналов и вторичных трещин определённой ориентированности за счет тектонических нарушений, создание градиента давления между нагнетательной и добывающей скважинами приводит к их раскрытию;
• нарушение сплошности пород из-за диагенеза во время формирования породы из осадка; возможно, существовали зоны более уплотнённые по сравнению с окружающей их породой, либо, наоборот, менее плотные; пластовые давления окружающей породы и этих зон были различными и вследствие этого произошли локальные разрывы пород.

Отсутствие полных геофизических исследований по первой гипотезе и недостаточность керновых исследований по четвёртой гипотезе не дают возможности их доказать или опровергнуть.

Многочисленные индикаторные и аэрофотокосмические исследования указывают на тесную взаимосвязь преимущественного распре-деления трассера по пласту и направленность линеаментов, являющихся индикаторами флексурно-разрывных или динамически напряженных зон осадочного чехла.

Необходимо отметить, что направления линеаментов и распределений приведённых скоростей распространения трассера, в основном, с юго-запада на северо-восток и с юго-востока на северо-запад. Однако каждый объект характеризуется индивидуаль-ными направлениями. Это подтверждается многочисленными исследованиями с закачкой индикаторов на залежах Тюменского, Гунъеганского, Никольского, Новомолодёжного, Ватинского, Ай-Еганского и других месторождений. Таким образом, определяется устойчивая взаимосвязь между направлениями линеаментов и преимущественным распределением трассеров. Следовательно, одной из причин, обусловливающих образование каналов НФС, можно назвать существование динамически напряженных зон осадочного чехла.

Создание избыточных градиентов давления при разработке залежей, а также глубоких депрессий при освоении скважин приводит к разрыву напряженных зон коллектора и образованию трещиноватости.

Дальнейшая разработка объектов заводнением приводит к размыву слабосцементированных и рыхлых пород, находящихся в зонах линеаментов, и выносу их из пласта, что существенно увеличивает объёмы каналов НФС и отрицательно влияет на коэффициент нефтеизвлечения. Этот процесс «усугубляется» с привлечением ОПЗ в нагнетательных скважинах.

По результатам трассерных и промысловых исследований разработаны геолого-технические мероприятия по увеличению нефтеотдачи пластов:

1. Работы по выравниванию профиля приемистости.
2. Внедрение циклического заводнения.
3. Работы по ограничению водопритока и интенсификации притока нефти.

На основе промысловых и индикаторных исследований на объектах ЮВ северной части Коттынского месторождения сделаны выводы:

По трассеру — флуоресцеина натрия:

1. Установлено наличие гидродинамически связанных высокопроницаемых каналов НФС, объём которых от нагнетательной скв.161 оценивается в 169.15 м³.
2. Скорость прохождения части закачиваемой воды по каналам НФС аномально высока и варьирует от 0.9 до 1939.9 м/час.

Проницаемость по воде каналов НФС находится в диапазоне 0.79-3876.02 Дарси. Эти величины на 3-5 порядков превышают характерные значения по пласту. Раскрытость каналов НФС находится в интервале 0.1 — 0.2 мм.

По трассеру — радонистый аммоний:

1. Установлено наличие гидродинамически связанных высокопроницаемых каналов НФС, объём которых от нагнетательной скважины 200 оценивается в 514 м³.
2. Скорость прохождения части закачиваемой воды по каналам НФС аномально высока и варьирует от 0.47 до 891.8 м/час. Проницаемость по воде каналов НФС находится в диапазоне 0.3-693.7 Дарси. Эти величины на 3-5 порядков превышают характерные значения по пласту. Раскрытость каналов НФС находится в интервале 0.05-0.25 мм.

ЛИТЕРАТУРА

1. РД 39-0147428-89. Методическое руководство по технологии проведения индикаторных исследований и интерпретации их результатов для регулирования и контроля процесса заводнения нефтяных залежей/ Соколовский Э.В. и др. — СевКавНИПИнефть.- Грозный.- 1989. -79 с.