Разработка технологии геофизического контроля остаточных запасов нефти на основе радиогеохимического эффекта: на примере Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения нефти тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат технических наук Магдеева, Ольга Васильевна

• Магдеева, Ольга Васильевна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Магдеева, Ольга Васильевна

Введение

1 .Геолого-физические условия и особенности разработки Абдрах-мановской площади Ромашкинского месторождения нефти

1.1.Особенности геологического строения Абдрахмановской площади

1.2.Нефтегазоносность разреза, гидрогеологические условия 12 1.3.Особенности разработки и некоторые последствия внутри-контурного заводнения многопластовых месторождений на примере Абдрахмановской площади

1.3.1 .Особенности разработки Абдрахмановской площади на поздней стадии 18 1.3.2.Последствия внутриконтурного заводнения многопластовых месторождений на примере Абдрахмановской площади 28 1.4.Геоинформационное обеспечение контроля за разработкой Абдрахмановской площади 35 1.4.1 .Решаемые задачи и стандартный комплекс геофизических методов, применяемых при контроле за разработкой нефтяных объектов на поздней стадии 35 1.4.2.Програмное обеспечение работ по созданию электронных баз материалов ГИС открытого ствола в старом фонде скважин 44 2.Разработка технологии радиогеохимического эффекта с целью геофизического контроля за разработкой многопластовых месторождений нефти на поздней стадии эксплуатации 49 2.1 .Краткий обзор исследований радиогеохимического эффекта 49 2.2.Физико-химические основы радиогеохимического эффекта в скважинах

2.2.1 .Радиоактивные элементы в горных породах, нефти и пластовых водах нефтяных месторождений

2.2.2.Физико-химические основы возникновения радиогеохимического эффекта в скважинах 59 2.3.Разработка технологии выделения радиогеохимического эффекта в скважинах 62 2.4.0собенности проявления и оценка аномалий естественной радиоактивности в скважинах Абдрахмановской площади 68 3 .Использование технологии радиогеохимического эффекта с целью геофизического контроля за разработкой многопластовых месторождений нефти на поздней стадии разработки 81 3.1 .Выявление интервалов с остаточными запасами нефти в обводненных продуктивных пластах Абдрахмановской площади 81 3.2. Анализ фильтрационно-емкостных свойств коллекторов в интервалах заводненных и остаточных нефтенасыщенных толщин, выделенных методом РГХЭ 92 3.3.Определение технического состояния обсадных колонн добывающих и нагнетательных скважин комплексом промыслово - геофизических методов и РГХЭ 100 Основные выводы 118 Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии геофизического контроля остаточных запасов нефти на основе радиогеохимического эффекта: на примере Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения нефти»

За 60 лет промышленной разработки Ромашкинского нефтяного месторождения, одного из крупнейших в мире, добыто три миллиарда тонн нефти (2008 год). В настоящее время основные эксплуатационные объекты этого месторождения находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся значительной выработанностью залежей нефти и высоким обводнением продукции скважин. Ввод новых запасов с целью стабилизации добычи нефти связан в настоящее время с потребностью значительных инвестиций в разведку, бурение и обустройство месторождений, причем эффективность капитальных вложений резко падает, так как в разработку вводятся малопродуктивные и трудноизвлекаемые запасы нефти. Вместе с тем, на месторождении, в том числе и на Абдрахмановской площади, значительные запасы остаточной нефти сосредоточились в заводненных выработанных коллекторах. Наличие остаточной нефти в таких коллекторах обусловлено микро- и макронеоднородностью пластов, капиллярно-поверхностными взаимодействиями в системе пластовые жидкости - пористая среда, условиями разработки продуктивных объектов.

Контроль за разработкой нефтяных месторождений методами промысловой геофизики дает возможность получать информацию о состоянии и изменениях, происходящих в продуктивных пластах в процессе их эксплуатации, с целью извлечения запланированного объема добычи нефти и достижения максимально возможного коэффициента нефтеотдачи. Вместе с тем, каждый комплекс геофизических исследований скважин (ГИС) обладает определенными ограничениями при решении задач контроля за разработкой нефтяных месторождений, связан с существенными материальными затратами.

Одним из определяющих факторов начинающегося обводнения продуктивных пластов является возникновение радиогеохимического эффекта (РГХЭ). На поздней стадии разработки нефтяных месторождений радиогеохимический эффект проявляется практически во всех скважинах.

Использование указанного эффекта в процессе длительной эксплуатации скважин дает возможность получить необходимую информацию о работе продуктивных пластов с возможным выделением интервалов с остаточными запасами нефти, что является актуальным для площадей на поздних стадиях разработки с высокой степенью обводненности.

Цель диссертационной работы - разработка технологии геофизического контроля остаточных запасов нефти на поздней стадии эксплуатации месторождений на основе использования радиогеохимического эффекта.

Основные задачи исследований

1. Анализ литературных источников в области изучения формирования радиогеохимических аномалий и практического использования их для геофизического контроля за разработкой нефтяных месторождений.

2. Изучение особенностей выработки запасов нефти из продуктивных объектов Абдрахмановской площади.

3. Разработка технологии автоматизированной обработки больших массивов скважин с радиогеохимическими аномалиями (РГА) с целью определения интервалов с остаточными запасами нефти в обводненных пластах.

4. Применение разработанной технологии для изучения выработки продуктивных пластов Абдрахмановской площади с учетом их фильтрационно-емкостных свойств.

5. Изучение возможности применения радиогеохимического эффекта для определения технического состояния эксплуатационных колонн с длительным сроком эксплуатации.

Методы решения поставленных задач. Для решения поставленных задач проводилась автоматизированная переинтерпретация материалов стандартного комплекса ГИС открытого ствола старого фонда и вновь пробуренных скважин. Выполнялись дополнительные измерения гамма-каротажа (ГК) в добывающих и нагнетательных скважинах, проводился комплексный анализ и обобщение геолого-геофизических и промысловых данных.

Научная новизна работы

1. Разработан автоматизированный модуль обработки больших массивов измерений ГК, который позволяет уверенно выделять радиогеохимические аномалии и на их основе определять интервалы остаточной нефтенасыщенности (застойные зоны) в обводненных пластах.

2. Установлено, что возможность уточнения интервалов перфорации при первичном вскрытии продуктивных пластов по началу проявления радиогеохимического эффекта после спуска эксплуатационной колонны позволяет осуществлять эффективный контроль за разработкой многопластовых месторождений.

Основные защищаемые положения

1. Методика комплексной обработки и интерпретации геолого-геофизических данных и радиогеохимического эффекта с целью выделения интервалов с остаточными запасами нефти.

2. Обоснование возможности геофизического контроля за разработкой нефтяной залежи при одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов.

3. Определение интервалов обводнения продуктивных пластов посредством выявления радиогеохимического эффекта.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований в производственном масштабе позволили расширить область применения радиогеохимического эффекта при контроле за разработкой нефтяных месторождений. Созданная электронная база временных измерений ГК по скважинам Абдрахмановской площади и разработанная технология выявления радиогеохимического эффекта позволяют сократить материальные затраты на проведение геолого-технических мероприятий (дострел, перестрел, методы увеличения нефтедобычи (МУН)) с целью увеличения продуктивности скважин, коэффициента охвата пластов, на проведение капитальных ремонтов. Применение разработанного комплекса возможно и на других нефтяных месторождениях с длительным сроком эксплуатации.

Реализация в промышленности. Результаты работ внедрены в производство и используются при проведении оптимизации работы скважин на Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения нефти.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: семинаре главных геологов ОАО «Татнефть», посвященном проблемам разработки и состоянию их решения при внедрении комплекса мероприятий по созданию постоянно действующей геологической модели Ромашкинского месторождения, 2001 г., р.п. Актюба РТ; научно-технической конференции, посвященной теме «Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы», 2001 г., г. Альметьевск; научно-практической конференции «Ядерная Геофизика 2002», 2002г., г. Тверь; научно-практической конференции «Информационные технологии в нефтегазовом сервисе», 2006 г., г. Уфа.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 5 работ - в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, соискателю принадлежат постановка задач, анализ, обработка и обобщение результатов исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и основных выводов, объем которых составляет 127 страниц. Текст сопровождается 54 рисунками, 19 таблицами и списком использованных источников, включающим 73 наименования.

Заключение диссертации по теме «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», Магдеева, Ольга Васильевна

Основные выводы

В результате проведенных исследований по теме диссертации сформулированы следующие выводы:

1. Разработан алгоритм, позволяющий проводить автоматизированную обработку повторных измерений кривых естественной радиоактивности (ГК). Алгорим реализован в Процессоре ГИС интегрированной системы Gintel.

2. Установлено: на поздней стадии разработки Абдрахмановской площади радиогеохимический эффект (РГХЭ) наблюдается как в добывающих, так и в нагнетательных скважинах в 100% случаев;

- в условиях повышенной обводненности пластов радиогеохимический эффект наблюдается после спуска обсадной колонны, до первичного вскрытия продуктивных объектов.

3. Показано, что предложенная интерпретационная модель обработки материалов ГИС открытого ствола скважин в комплексе с промыслово-геофизическими исследованиями позволяет выделять интервалы с остаточными запасами нефти при одновременной эксплуатации нескольких продуктивных пластов.

4. Выявлено преимущественное изменение радиоактивных аномалий в обводненных интервалах продуктивного пласта, характеризующихся высокой проницаемостью, что позволяет идентифицировать пропластки с ухудшенной проницаемостью с интервалами остаточной нефтенасыщенности.

5. На основе мониторинга нарушений обсадных колонн в скважинах Абдрахмановской площади, выявленных стандартными промыслово-геофизическими методами в комплексе с анализом радиогеохимического эффекта, показана возможность определения интервалов коррозии на ранней стадии их проявления и развития в процессе эксплуатации обсадных колонн.

6. Для наиболее полного анализа изменений естественной радиоактивности с целью получения эффективной информации о состоянии продуктивных пластов и определения технического состояния эксплуатационных колонн метод ГК с регистрацией по стволу скважин Абдрахмановской площади включен в обязательный комплекс промыслово-геофизических исследований.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Магдеева, Ольга Васильевна, 2010 год

1. Алексеев Ф.А. Радиохимические и изотопные исследования подземных вод нефтегазоносных областей СССР/ Ф.А. Алексеев, Р.П. Готтих, С.А. Сааков, Э.В. Соколовский. -М.: Недра, 1975.- 271 с.

2. Базаревская В.Г. Установление условий осадконакопления по данным геофизических исследований скважин на Ромашкинском месторождении

3. В .Г.Базаревская, И.Н.Файзуллин, О.В.Магдеева //Нефтяное хозяйство.-2008.-Ж7.-С.28-31.

4. Бакиров А.А. Опыт изучения геологии кристаллического фундамента Русской платформы на основе опорного бурения.- М. : Гостоптехиздат, 1954.-63 с.

5. Батанова Г.П. О ритмичности в девонских и каменноугольных отложениях восточной Татарии /Г.П.Батанова, Т.Е.Данилова// Труды ТатНИПИнефть. Бугульма, 1959.-Вып.1.-С.7-17.

6. Березин В.М. Остаточная нефтенасыщенность продуктивных песчаников пластов девона/В.М.Березин, В.И.Шутихин,В.С.Ярыгина//Нефтяное хозяйство.-1982.-№ 6.-С.34-37.

7. Блажевич В.А. Ремонтно-изоляционные работы при эксплуатации нефтяных месторождений / В.А. Блажевич, Е.Н.Умрихина, В.Г.Уметбаев.-М.: Недра, 1981.-232 с.

8. Вахитова Г.Р. Об использовании данных гамма-каротажа при определении технического состояния скважин электронный ресурс./Г.Р.Вахитова, А.М.Зимовец, М.Ф.Закиров, В.Я.Федотов //http.www.ogbus.ru/authors/Vahitova/ Vahitoval .pdf-Нефтегазовое дело.-2007.

9. Венделыптейн Б.Ю. Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов /Б.Ю.Венделынтейн, Р.А.Резванов.- М.: Недра, 1978.-318с.

10. Войтович Е.Д. Тектоника Татарстана/ Е.Д.Войтович, Н.С.Гатиятуллин.-Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003.-132 с.

11. Ю.Воронков J1.H. Опыт применения углеродно-кислородного каротажа на нефтяных месторождениях Татарстана /Л.Н.Воронков, В.В.Баженов, Я.К.Нуретдинов, Ю.В .Кормильцев, Р.И.Юсупов //Каротажник.-2004.-№ 12-13.-С.89-95.

12. Геология, разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения /Р.Х.Муслимов, А.М.Шавалиев, Р.Б.Хисамов, И.Г.Юсупов.-М.: ВНИИОЭНГ, 1995.-Т. 1.-492 с.

13. Геологический словарь.-М.: Недра, 1973.-Т.1.

14. Геофизические методы контроля разработки нефтяных месторождений /Ю.В. Коноплев, Г.С Кузнецов, Е.И.Леонтьев, В.Н.Моисеев, Л.Е.Швецова.-М.: Недра, 1986.-221 с.

15. Дворкин В.И. Геофизический мониторинг разработки нефтяных пластов, обсаженных стеклопластиковыми трубами.-Уфа.: ГУЛ «Уфимский полиграфкомбинат», 2001.-200 с.

16. Дворкин В.И. Использование радиогеохимического эффекта в очаге нагнетания для оценки заводненной толщины пласта//Каротажник.-2007.-№ 85.-С.45-53.

17. Дворкин В.И. Использование радиогеохимического метода в нагнетательных скважинах для контроля за выработкой запасов нефти//Каротажник.-2008.-№ 111-112.-С. 179-195.

18. Дияшев Р.Н. Совместная разработка нефтяных пластов.- М.: Недра, 1984.-208 с.

19. Дудаев С.М. Возможности использования радиогеохимических эффектов на поздней стадии разработки многопластового нефтяного месторождения Узень /С.М Дудаев, В.Г.Наумов, Ж.Е.Тулесинов/ЛСаротажник.-2003.-№ 109.-С.124-137.

20. Кучурин Е.С. Оценка коэффициента нефтенасыщенности коллекторов по данным углеродно-кислородного каротажа /Е.С.Кучурин, Р.Г. Гайнетдинов, О.Е.Рыскаль, А.Г.Коротченко, А.Н.Огнев //Каротажник.-2004.-№ 12-13.-С.24-35.

21. Лежанкин С.И. Оценка достоверности результатов опробования поисково-разведочных скважин радиометрическим методом (на примере Южного Мангышлака). НТС. Сер. Нефтегазовая геология и геофизика.-М.: ВНИИОЭНГ.-1978. №1.-С.30-34.

22. Магдеева О.В. Опыт применения системы «GINTEL-97» для решения задач интерпретации данных ГИС //НТЖ «Георесурсы». Материалы семинара главных геологов ОАО «Татнефть».-2001.-№4(8).-С.35-37.

23. Магдеева О.В. Новые подходы к обработке материалов ГИС действующего фонда скважин//Проблемы геологии, геофизики, бурения и добычи нефти: Сб. науч. тр. -Уфа, 2005.- Вып.2.-С.69-80.

24. Масленников В.И. Влияние технологических режимов проводки на качество формируемого ствола скважин /В.И.Масленников, А.А.Деркач //Каротажник.-2007.-№ 3(156).-С.8-21.

25. Методическое руководство по проведению и обработке данных повторного радиоактивного каротажа нефтяных и газовых скважин.-М.: ВНИИЯГГ, 1982.-51 с.

26. Моисеев В.Н. Применение геофизических методов в процессе эксплуатации скважин.-М.: Недра, 1990.-240 с.

27. Муслимов Р.Х. О некоторых последствиях внутриконтурного заводнения на многопластовом Ромашкинском месторождении и задачи контроля геофизическими методами исследования /Р.Х.Муслимов, Р.Н.Дияшев, Р.С.Хисамов //Каротажник.-2004.-№ 12-13.-С.96-108.

28. Пинкензон Д.Б. Использование радиогеохимического эффекта для контроля за заводнением газонефтяных скважин / Д.Б. Пинкензон, М.С.Макаров, И.М.Мустафаев, С.Е.Стяжкина//Разработка нефтяных и газовых месторождений Нижнего Поволжья.-1977.-№ 29.-С.8-13.

29. Пустовойт С.П. Особенности геологического строения Абдрахмановской площади Ромашкинского нефтяного месторождения и некоторые вопросы разработки многопластовых залежей: дисс. канд. геол.-мин.наук.-Бугульма, 1969.-261 с.

30. РД 153-39.1-415-05 Инструкция по выбору методов исследований при ремонте скважин.-Бугульма, 2005.-87 с.

31. РД 153-39.0-109-01 Комплексирование и этапность выполнения геофизических, гидродинамических и геохимических исследований нефтяных и нефтегазовых месторождений.- Москва, 2002.-76 с.

32. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы исследования скважин.- М.: Недра, 1982.-С.117-118.

33. Руководство по применению промыслово-геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений.- М.: Недра, 1978.-256 с.

34. Стандарт объединения «Татнефть». Алгоритмы определения параметров продуктивных пластов на месторождениях Татарии. Протокол от 6 апреля 1988 г., № 05-7/195.1974.-224 с.

35. Тазиев М.З. К вопросу изучения глинистости продуктивных коллекторов /М.З.Тазиев, И.Н.Файзуллин, В.Ф.Шарафутдинов, И.В.Золова //Геология, разработка и эксплуатация Абдрахмановской площади: Сб.науч.тр. -Уфа, 2000.-Вып.З.-С.39.

36. Тектоническое и нефтегеологическое районирование терриртории Татарстана/ Р.С.Хисамов, Е.Д.Войтович, В.Б.Либерман, Н.С.Гатиятуллин, С.Е.Войтович.-Казань:Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2006.-328 с.

37. Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа /А.А.Бакиров, Э.А.Бакиров, B.C. Мелик-Пашаев и др.- М.: Высшая школа, 1968.- 467 с.

38. Токарев М.А. Комплексный геолого-промысловый контроль за текущей нефтеотдачей при вытеснении нефти водой.-М.: Недра, 1990.- 256 с.

39. Файзуллин И.Н., Магдеева О.В. Создание баз геолого-геофизических данных программными методами//Геология, разработка и эксплуатация Абдрахмановской площади: Сб. науч. тр. -Уфа, 1998.-Вып.2.- С.181-183.

40. Файзуллин И.Н., Магдеева О.В. Определение выработки продуктивных пластов традиционными методами геофизических исследований скважин //Большая нефть: реалии, проблемы, перспективы: Сб. тр. науч.-техн. конф.-Альметьевск, 2001 .-Т. 1 .-С. 171-178.

41. Фертль Ф.Х. Спектрометрия естественного гамма-излучения в скважине//Нефть, газ и нефтехимия за рубежом.-1983.-№ 3-11.