Разработка нефтяных месторождений как введенных в промышленное освоение, так и уже находящихся в эксплуатации, требует поиска оптимальных вариантов ведения работ, позволяющих при рациональном использовании запасов получать высокую прибыль.
Одним из путей такого поиска может быть динамическое моделирование разработки нефтяных месторождений с одновременным учетом как технологии работ, так и экономических показателей.
Основой динамического моделирования является дифференцированный подход к месторождению, которое делится на основе характерных свойств как по площади, так и по разрезу на самостоятельные разрабатываемые части, представляющие некоторую общность. Это может быть самостоятельный объект разработки или какая-то его доля, существенно отличающаяся по свойствам пласта и качеству запасов, или совокупность объектов разработки, объединенных общей площадью. Такие части месторождения, которые назовем проектами освоения, разрабатываются во времени самостоятельно, независимо от других проектов.
На основе геологической модели, качества запасов нефти и оценки добывных возможностей для горно-геологических условий каждого проекта обосновывались объемы геологоразведочных работ и ввод запасов в разработку, динамика эксплуатационного разбуривания (добуривание проектной сетки скважин), объемы горизонтального и многоствольного бурения, применения гидродинамического разрыва пласта, вывода скважин из бездействия и консервации, использования методов увеличения нефтеотдачи и ограничения водопритоков, среди которых обработка призабойной зоны, применение полимерно-гелиевых систем, осадко-гелеобразующих составов, волокнисто-дисперсных систем, гидроволнового и акустического воздействия, мгновенных глубоких депрессий и других.
По каждому виду работ для каждого проекта производится оценка годового и суммарного технологического эффекта в виде добычи нефти, затрат на проведение и срока окупаемости каждого технологического мероприятия.
При динамическом моделировании вновь вводимого в разработку месторождения основное внимание уделяется темпам разбуривания и динамике ввода запасов в разработку по каждому проекту. За счет разновременного ввода в эксплуатацию и темпов эксплуатационного разбуривания можно найти технологически и экономически оптимальные варианты ввода месторождения в разработку. Удачным примером этого служит предложенное в 1993 г. компанией «АМОКО» технико-экономическое обоснование ввода в разработку Приобского месторождения, где все месторождение было поделено на участки, разновременное освоение которых обеспечило довольно высокую «полку» по добыче нефти на протяжении 12 лет.
На фоне динамики добычи нефти от разбуривания на основе технико-экономической оценки моделируются во времени по каждому проекту методы увеличения нефтеотдачи и ограничения водопритоков, то есть оцениваются оптимальные объемы внедрения, сроки и приоритетность применения методов, дополнительная добыча нефти и получаемый экономический эффект.
Моделирование ведется по каждой технологии, каждому объекту разработки, каждому проекту освоения, а затем полученные результаты сводятся в единые показатели по месторождению. Анализ общей картины по месторождению покажет необходимость коррекции динамики по отдельным проектам освоения, объектам разработки и даже по отдельным технологиям.
При динамическом моделировании разработки уже находящегося в эксплуатации месторождения по каждому объекту разработки, проекту освоения и в целом по месторождению предварительно производится расчет «базового» варианта, то есть расчет варианта за весь период анализа при сложившихся условиях разработки. Затем выбирается соответствующий горно-геологическим условиям перечень геолого-технологических мероприятий и технологий по интенсификации добычи нефти и повышению нефтеотдачи пластов, среди которых должны быть предусмотрены объемы по добуриванию, перебуриванию и уплотнению проектной сетки скважин, горизонтальному и многоствольному бурению, проведению при необходимости гидроразрыва пласта, применению потокоотклоняющих технологий и работ по ограничению водопритоков. Дальнейшее динамическое моделирование разработки проводится аналогично вышеупомянутому.
Для проведения расчетов была составлена программа, реализованная на персональном компьютере.
В Центре рационального недропользования ХМАО были проведены расчеты для обоснования параметров соглашения о разделе продукции по Самотлорскому месторождению, для чего было выделено 18 проектов освоения и в качестве самостоятельных были включены 2 проекта:
- реконструкция объектов инфраструктуры;
- геологоразведочные работы по поиску и разведке новых залежей.
Каждый из 18 проектов освоения просчитывался по однотипной схеме:
- Расчет динамики добычи, затрат и доходов при сложившихся на 1.01.1998 г. условиях разработки («базовый» вариант).
- Выявление наиболее оптимальных технологических решений: разбуривание, добуривание и уплотнение проектной сетки эксплуатационных скважин, горизонтальное и многоствольное бурение, гидроразрыв пласта, вывод скважин из простоя, перевод с других объектов, обработка призабойной зоны, потокоотклоняющие технологии, методы интенсификации и увеличения нефтеотдачи, ограничение водопритоков.
- Экономический расчет окупаемости каждого технологического мероприятия по каждому проекту освоения.
- По каждому проекту освоения для каждого технологического мероприятия на основании экономических расчетов окупаемости и продолжительности эффекта дополнительной добычи нефти проводилось моделирование приоритетности каждой операции и динамики их реализации, на основании которого были определены физические объемы работ.
- Допустимые затраты на реконструкцию и геологоразведочные работы определены исходя из следующих положений:
- объемы реконструкции геологоразведочных работ должны быть не ниже минимально необходимых;
- доходов от реализации всех проектов освоения должно быть достаточно не только для инвестирования в реконструкцию и геологоразведочные работы, но и для обеспечения минимально приемлемого уровня рентабельности компании.
Расчет затрат на реконструкцию производственной инфраструктуры по Самотлорскому месторождению производился с учетом физических объемов инфраструктуры Самотлора и степени потребности в замене оборудования и линейных сооружений.
Затраты рассчитывались по укрупненным нормативам на отдельные виды работ или статьи расходов.
Нормативы определялись на основе данных по себестоимости продукции компаний, работающих в данном и соседних районах.
На основании моделирования основных технологических решений, перераспределения получаемой прибыли и финансовых потоков внутри проектов, инвестирования прибыли, полученной от реализации технических, технологических мероприятий на реконструкцию и геологоразведочные работы, можно получить несколько вариантов рентабельного освоения Самотлорского месторождения, один из которых приведен на рис.1.
Рис.1. Добыча нефти по Самотлорскому месторождению
Динамическое моделирование разработки нефтяных месторождений с одновременным учетом технологии и экономики является надежным рычагом грамотного управления технической политикой при промышленном освоении как вновь вводимых, так и уже находящихся в разработке месторождений.
