Совершенствование гидродинамических методов исследования скважин на поздней стадии разработки месторождений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Николаиди, Ирина Константиновна

• Николаиди, Ирина Константиновна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Николаиди, Ирина Константиновна

Введение.

1 Постановка задач исследования.

1.1 Достижения современной теории и практики гидродинамических исследований нефтяных и газовых скважин.

1.2 Особенности применения методов ГДИ в Ноябрьском регионе на месторождениях нефтяной компании «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз».

1.3 Направления совершенствования методов ГДИ.

2 Разработка численной модели для изучения процессов фильтрации жидкости в пласте и поступления её в скважину.

2.1 Анализ современных приемов интерпретации результатов исследования скважин с записью кривых восстановления давления.

2.2 Принципы моделирования.

2.2 Численное моделирование процессов ГДИ.

3 Изучение процессов восстановления давления в скважине с применением численного моделирования.

3.1 Изучение особенностей влияния ствола скважины на получаемые КВД.

3.2 Моделирование исследований скважин методом КВД с длительной и кратковременной отработкой.

4 Диагностика кривых давления, получаемых при исследовании скважин, и определение возможности оценки характеристик пластов с привлечением различных моделей фильтрации.

5 Комплексный анализ результатов ГДИ.

5.1 Анализ промысловых данных.

5.2 Комплексное изучение информации по ГДИ, выполненных за все время разработки месторождения.

5.3 Анализ результатов гидродинамических исследований скважин ь Сугмутского месторождения (пласта БС 9-2).

5.4 Применение ГДИ при создании гидродинамических моделей разработки месторождений.

5.5 Оценка скин-эффекта при проведении ГДИ.

5.6 Восстановление поля давлений при моделировании разработки месторождений.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование гидродинамических методов исследования скважин на поздней стадии разработки месторождений»

Актуальность работы

Методы гидродинамических исследований скважин (ГДИ) непрерывно совершенствуются с самых начальных времен активной производственной деятельности человека по извлечению нефти и газа из недр земли. Замеры давлений в скважинах при их работе и в период остановок несут важнейшую информацию о продуктивных возможностях пластов, насыщенных нефтью и газом, об их фильтрационных свойствах, о структуре неоднородности и т. д.

Опубликовано множество научных работ в России и за рубежом, посвященных разнообразным вопросам нестационарной фильтрации, анализу динамики изменения давления в скважине при притоке и восстановлении давления после остановки, методам интерпретации получаемых диаграмм давления и определения параметров пластов. Однако остается множество неясных вопросов при обработке промысловых результатов исследований.

Остаются неопределенности в оценке качества получаемых кривых восстановления давления (КВД). Нет четких критериев насколько, так называемый, «послеприточный» эффект повлиял на конкретные КВД, полученные в производственных условиях, что в действительности прямо определяет правильность интерпретации диаграмм давления. Не уделяется серьезного внимания диагностике получаемых при ГДИ диаграмм давления с целью определения информативности данных.

Ни в отечественной, ни в за рубежной технической литературе совершенно не отражен такой важнейший вопрос гидродинамики нефтяного и газового пласта, как влияние искривленности ствола скважины на характер изменения давления жидкости на забое в период запуска скважины в работу и во время циклов восстановления давления. Изучение этих вопросов позволяет существенно повысить уровень и информативность используемых в нефтепромысловом деле гидродинамических методов исследования скважин.

Цель работы

Совершенствование гидродинамических методов исследования наклонно-направленных скважин при добыче нефти на поздней стадии разработки месторождений.

Научная новизна

1. Разработаны программы численного моделирования нестационарной фильтрации с учетом влияния сложных профилей ствола на процессы запуска скважины в работу и восстановления давления после остановки скважины.

2. На разработанных гидродинамических моделях исследован характер влияния профиля ствола скважины на получаемые кривые восстановления давления.

3. Разработаны методы диагностики кривых восстановления давления, получаемых в промысловых условиях, и определены критерии информативности КВД.

4. Разработан метод комплексного анализа результатов ГДИ, последовательно выполненных в одной скважине, позволяющий получить более точную характеристику работы пласта и точнее обосновать его параметры при составлении гидродинамических моделей фильтрации.

Практическая ценность работы

Созданная математическая модель движения жидкости в системе «пласт-скважина» позволяет моделировать разнообразные процессы фильтрации в пласте и движения жидкости в стволе скважины сложного профиля.

На основе выполненной работы составлено «Методическое руководство по интерпретации результатов гидродинамических исследований наклонно-направленных скважин». В соответствии с «Методическим руководством.» в ЗАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегеофизика» ведутся работы по интерпретации результатов проведенных ГДИ.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Николаиди, Ирина Константиновна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Системный анализ применяемых методов ГДИ при разработке месторождений нефти показал низкую успешность ГДИ, не превышающую 30%, что связано с отсутствием четких критериев планирования этих операций, с низким качеством методов анализа данных динамических замеров, в которых не учитывается искажающее влияние сложного профиля ствола скважины на получаемые КВД.

2. Разработаны методика и программа моделирования фильтрации движения жидкости в пласте и ее поступления в наклонно-направленную скважину.

3. На основе исследования влияния профиля скважины на получаемые диаграммы давления впервые получено научно-обоснованное объяснение причин искривления КВД на ранних стадиях замера давлений в период заполнения скважины пластовым флюидом. Разработаны методики интерпретации результатов ГДИ с учетом влияния искривленности ствола скважины.

4. Разработанные методы диагностики кривых восстановления давления позволили определить критерии информативности получаемых КВД и оценить пригодность полученных данных для выполнения расчетов параметров пласта. Главным показателем, определяющим качество получаемых КВД, является сопоставимость определяемых значений проницаемости по индикаторным кривым и по кривым восстановления давления: как правило, превышение проницаемости по ИК по сравнению с проницаемостью, полученной по КВД, свидетельствует о некачественных замерах давления после закрытия скважины.

5. Предложены методы комплексного изучения данных ГДИ, позволяющие существенно повысить достоверность оценки физических характеристик исследуемых пластовых систем. Реализация разработанных методик обработки данных исследования скважин при изучении материалов по ГДИ на Сугмутском месторождении позволила получить качественную информацию по изучаемому объекту и построить содержательную гидродинамическую модель разработки этого месторождения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Николаиди, Ирина Константиновна, 2006 год

1. Алиев З.С., Шеремет В.В. Определение производительности горизонтальных скважин, вскрывших газовые и газонефтяные пласты. М.: Недра, 1995.- 131 с.

2. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. - 211 с.

3. Бастриков С.Н. Строительство скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири. Тюмень.: Вектор-Бук, 2000. -256 с.

4. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. М.: Недра, 1984. - 269 с.

5. Гапонова Л.М., Шихов С.В., Казанцев П.Ю., Карнаухова У.М., Николаиди И.К. Методы оценки эффективности ГТМ // Там же. С. 154 — 163.

6. Гречин Е.Г., Емельянов П.В. Бурение наклонно-направленных скважин: Учебное пособие. Тюмень: Тюменкий инустриальный институт, 1990.- 76 с.

7. Закиров С.Н. и др. Совершенствование технологий разработки месторождений нефти и газа. М.: Грааль, 2000. - 43 с.

8. Инструкция по бурению наклонно-направленных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири / РД 390148070-6.027-86. Тюмень, СибНИИНП, 1986. 138 с.

9. Калинин А.Г. и др. Бурение наклонных скважин: Справочник. М.: Недра, 1986.- 277 с.

10. Каменецкий С.Г., Кузьмин В.М., Степанов В.П. Нефтепромысловые исследования пластов. М.: Недра, 1974. - 224 с.

11. Каневская Р.Д., Кац P.M. Оценка эффективности гидроразрыва пласта при различных системах заводнения // Нефтяное хозяйство. 1998. - № 6. -С. 34-37.1

12. Карнаухов M.JL Гидродинамические исследования скважин испытателями пластов. М.: Недра, 1991. - 204 с.

13. Карнаухов М.Л., Гапонова Л.М., Андреев B.C. Гидропрослушивание \ скважин // Там же. С. 34-35.

14. Карнаухов М.Л., Гапонова Л.М., Шенбергер В.М., Пьянкова Е.М. Прогрессивные методы разработки месторождений с применением горизонтального бурения // Известия Вузов «Нефть и газ», Тюмень. - 2003.- С. 23-29.

15. Карнаухов М.Л., Николаиди И.К., Нагиев В.К, Таловиков А.В.,

16. Бочкарев В.К. Выбор скважин для проведения гидроразрывов пластов при эксплуатации скважин на поздней стадии разработки месторождений // Там же.-С. 322-326.

17. Кричлоу Генри Б. Современная разработка нефтяных месторождений проблемы моделирования. - М.: Недра, 1979. - 302 с.

18. Кульпин Д.Г., Мясников Ю.А. Гидродинамические методы исследования нефтегазоносных пластов. М.: Недра, 1974. - 200 с.

19. Лысенко В.Д. Проектирование разработки нефтяных месторождений. -М.: Недра, 1987.-247 с.

20. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М.: Гостоитехиздат, 1949. - 628 с.

21. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравновесность, неоднородность. Уфа: Гилем, 1999. - 122 с.

22. Ром Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. -М.: Недра, 1966.-284 с.

23. Руководство по исследованию скважин // А.И. Гриценко, З.С. Алиев, О.М. Ермилов и др. М.: Наука, 1995. - 523 с.

24. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.-369 с.

25. Чекалюк Э.Б. Основы пьезометрии залежей нефти и газа. Киев: Госнаучтехиздат Украины, 1961. - 286 с.

26. Чекалюк Э.Б. Универсальный метод определения физических параметров пласта по измерениям забойных давлений притока // Нефт. хоз-во. 1964.-№3.-С. 36-40.

27. Чернов Б.С., Базлов М.Н., Жуков А.И. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов. -М.: Гостоптехиздат, 1960. 319 с.

28. ШагиевР. Г. Исследования скважин по КВД. М.: Наука, 1998.304 с.

29. Щелкачев В.Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. М.: Гостоптехиздат, 1959. - 467 с.

30. Щелкачев В.Н. Основы и положения теории неустановившейся фильтрации: Монография, в 2 ч. М.: Нефть и газ, 1995. Ч. 1. - 586 е.; 4.2. -493 с.

31. Щелкачев В.Н. Упругий режим пластовых водонапорных систем. -М.: Гостоптехиздат, 1948. 144 с.

32. Agarwal R.G., Al-Hussainy R., Ramey H.J. An Invastigation of Wellbore Storage and Skin Effect in Unsteady Liquid Flow: I. Analytical Treatment. SPEJ, Sept. 1979.-P. 279-290.

33. Ammann C.B. Case Histories of Analysis of Characteristics of Reservoir Rock from Drill-Stem Test. // J. Petrol. Technol., May I960- No 5 .- P. 27-56.

34. Anraku Т., and Home, R.N. Discrimination Between Reservoir Models in Well Test Analysis. // SPE Formation Evaluation, June, 1995. P. 114-121.

35. Barua J., Home R.N., Greenstadt J.L., Lopez L. Improved Estimation Algorithms for Automated Type Curve Analysis of Well Tests. // SPE Formation Evaluation, (March 1988).-P. 186-196.

36. Black W,M. A Review of Drill-Stem Testing 'Techniques and Analysis // J. Petrol. Technol., June 1956.-P. 21-50.

37. Carslow H.S. and Jaeger J.C. Conduction of Heat in Solids // 2 edition— at the Clarendon Press , Oxford, London, 1959. 542 p.

38. Cooper H.H., Bodehoeft J.D., Papadopulos J.S. Response of Finite Diameter Weels to an Instantaneous Charge of Water // Water Resources Research., 1967. -No5 P. 265-269.

39. Dye L.W., Home R.N. and Aziz, K. A New Method for Automated History Matching of Reservoir Simulators, paper SPE 15137, Proceedings 1986 SPE California Regional Meeting, Oakland, С A, April 2 4, 1986. - P. 443-461.

40. Earlougher R.C. Jr Advances in Well Test Analysis // SPE Monograph 5, 1977.-256 p.

41. Fetcovich M.J. Decline Curves Analysis Using Type Curves // JPT, June, 1980.-P. 1065-1077.

42. Gerard, M.G., and Home, R.N. Effects of External Boundaries on the Recognition and Procedure for Location of Reservoir Pinchout Boundaries by Pressure Transient Analysis, Soc. Pet. Eng. J., (June 1985). P. 427-436.

43. Guillot A.Y., and Home R.N. Using Simultaneous Downhole Flow Rate and Pressure Measurements to Improve Analysis of Well Tests, SPE Formation Evaluation, (June 1986). P. 217-226.

44. Hawkins M.F. A Note on the Skin Effect // J. Petrol. Technol. Dec. 1956. p. 65; Trans. AIME, 1956, 207. - P. 356-357.

45. Hegeman P.S. and all. Well-Test Analysis With Changing Wellbore Storage // SPEFE., Sept. 1993. P. 201-207.

46. Home R.N. Modem Well Test Analysis: A Computer-Aided Approach, Palo Alto, CA, 1995.-257 p.

47. Home R.N. Advances in Computer-Aided Well Test Interpretation, J. Petroleum Tech., (July 1994), P. 599-606.

48. Home R.N. Modem Well Test Analysis: A Computer-Aided Approach, Petroway, Inc., Palo Alto, CA, 2000. 257 p.

49. Homer D.R. Pressure Build-Up in Wells // Proc. Third World Pet. Cong., Seertr., E.J.Brill, Leiden, Holland, 1951 , v.II. 505 p.

50. Joshi S. D. Horizontal Well Technology, 1991. 533 p.

51. Joshi S. D. Augmentation of well productivity slant and horizontal wells. SPE 15375, 1986.-P. 342-354.

52. Kohlhlaas C.A. A Method for Analysing Pressures Measured During Drill Stem Test Flow Periods//J. Pet. Tech. Oct. 1972. P. 1278-1282.

53. Kong X. Y., Xu X. Z., Lu D. T. Pressure transient analysis for horizontal wells and multi-branched horizontal wells. SPE 27652, 1994. P. 234-243.

54. Liebmann G.A. A New Electrical Analog Method for the Solution of Transient Heat-conduction Problems // Trans. AIME, v.78, № 3, 1956, - P. 655665.

55. Matthews C.S. and Russel D.G. Pressure Build-Up and Flow Tests in Wells: Monograph Series, Society of Petroleum Engineers, Dallas, 1967 172 p.

56. Matthews C.S., Brons F., Hazebroek P. A Method for the Determinationof Average Pressure in a Boundet Reservoir. Trans. AIME. 1954. P. 182-191.

57. McAlister J.A., Nutter B.P. and Lebourg M. A New System of Tools for Better Control and Interpretation of Drill-Stem Tests // J. Petrol. Technol., Feb. 1965.-P. 207-214.

58. McKinley R.M. Wellbore Transmissibility from Afterflow-Dominated Pressure Build-up Data//J. Pet. Tech., July, 1971.- P. 863-872.

59. Miller C.C., Dyes A.B. and Hutchinson C.A. The Estimation of Permeability and Reservoir Pressure from Bottom-Hole Pressure Build-up Characteristics//Trails. AIME, 1950. v. 189.-P. 91-104.

60. Raghavan R., Reynolds A.C., Meng H.Z. Analysis of Pressure Build-up Data Folowing a Short Flow Period// J.P.T., 1982.

61. Ramey H.J. Short-Time-Well Test Data Interpretation in, the Presence of Skin-Effect and Wellbore Storage // J. Petrol. Technology, 1970. Jan. - P. 97104; Trans AIME. 249.

62. Ramey H.J., Agarwall R.G. Annulus Unloading Rates as Influenced by t Wellbore Storage and Skin-Effect // SPEJ, Oct. 1972. P. 453-462.

63. Ramey H.S., Cobb W.M. A General Pressure Build-up Theory for a Well in a Closed Drainage Area // J. Petrol. Technol., 1971. Dec. v.2. - P. 1495-1505.

64. Rogers E.J. and Economides M.J. The Skin due to Slant of Deviated Wells in Permeability-Anistropic Reservoirs // Paper SPE 37068, 1996.

65. Rosa A.J. and Home R.N. Reservoir Description by Well Test Analysis Using Cyclic Flow Rate Variations, SPE 22698, Proceedings, 66th Annual Technical Conference & Exhibition, Dallas, TX, October 6-9, 1991. P. 625-632.

66. Rosa A.J. and Home R.N. Pressure Transient Behavior in Reservoirs with an Internal Circular Discontinuity, SPE Journal, March , 1996. P. 341-346.

67. Rosa A.J., and Home R.N. New Approaches for Robust Nonlinear Parameter Estimation in Automated Well Test Analysis Using the Least Absolute Value Criterion, SPE Advanced Technology Series, №4, 1996. P. 21-27.

68. Streltsova T. Well Testing in Heterogeneous Formations John Wiley and Sons, New York, 1988. 230 p.

69. Theis C.V. The Relationship Between the Lowering of Piesometric. Surface and Rate and Duration of Discharge of Wells Using Ground-Water Storage //Trans., AGU. 1955. v-II.-519 p.

70. Van-Everdingen A.F. Tlie Skin Effect and its Influence on the Productive Capacity of the Wells//Trans. AIME, 1953, v. 198.-P. 171-176.

71. Van-Everdingen A.F., Hurst W. The Application of the Laplace Tranformation to Flow Problems in Reservoirs., Trans. AIME, 1949, v. 186. P. 305-324.

72. Wattenberger R.A., Ramey HJ. An Invastigation of Wellbore Storage and Skin Effect in Unsteady Liquid Flow: I. Finite Difference Treatment // SPEJ, Sept. 1979.-P. 291-297.