Ви є тут

Научные принципы и применение современных технологий геофизических исследований эксплуатационных скважин для контроля за динамикой разработки нефтегазовых залежей

Автор: 
Ипатов Андрей Иванович
Тип роботи: 
Докторская
Рік: 
1999
Артикул:
1000248194
179 грн
Додати в кошик

Вміст

УДК 550: 832 : [622.276+622.279] ,004.14+681.5
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова: информационно-измерительная и информационнно-аналитичес-кая системы, промыслово-геофизический контроль (ПГК), ГИС-контроль эксплуатационных скважин, гидродинамико-геофизические исследования (ГГИ) скважин, барометрия, истинные и расходные фазовые параметры, электромагнитный метод оценки движений вод (ЭЛДВ), "динамический анализ", горизонтальные скважины (ГС).
На основе теоретического изучения объектов системного ПГК, физических основ и информативности методов ГГИ эксплуатационных скважин, созданы и внедрены принципиально новые технологии ГИС при контроле за динамикой разработки нефтяных и газовых месторождений. Предложенные разработки в значительной степени реализуют нетрадиционные для ГИС способы измерений и комплексной интерпретации данных, а также нестандартное аппаратурное обеспечение. Благодаря повышению результативности геофизических исследований эксплуатационных скважин и новым способам количественной обработки получаемых данных, стало возможным оценивать динамику изменений характеристик пласта и условий измерений.
В связи с этим обоснована концепция обобщающей интерпретации и "динамического" анализа результатов ГИС-контроля совместно с геологопромысловыми данными, которая позволяет организовать мониторинг разработки нефтяных и газовых месторождений, а также эксплуатации подземных хранилищ газа.
Реализующие разработки автора : автоматизированная геофизическая система комплексной интерпретации "Геккон+" и информационно-аналитический программный комплекс "Диана-Контроль" внедрены или апробированыв промышленности. Системное обобщение результатов ГИС-контроля в совокупности с геолого-промысловыми данными выполнено по целому ряду крупных месторождений углеводородов Западной Сибири, обслуживаемых разными геофизическими предприятиями.
Основной целью разработок автора являлось повышение вклада информативности эксплуатационных скважин как в систему наблюдений за процессами разработки месторождений, так и при построении гидродинамических моделей залежей.
Объем диссертации (без приложения) 378 страниц, в том числе текста 257 страниц, 103 рисунка, 38 таблиц, библиография 399 названий.
Тема кандидатской диссертации: "Методика выделения обводняющихся интервалов в эксплуатационных газовых скважинах по данным ГИС".
3
Содержание стр.
Введение.......................................................................... 8
1 Характеристика объектов промыслового и геофизического контроля на разных стадиях разработки месторождений нефти и газа................ 27
1.1 Эксплуатируемые продуктивные пласты.......................... 29
1.1.1 Особенности геологического строения продуктивного пласта. 29
1.1.2 Гидродинамические процессы в пласте................... 32
1.2 Эксплуатационные скважины.................................... 40
1.2.1 Классификация объектов ГИС-контроля................... 40
1.2.2 Характеристика стадии нарушения эксплуатационных свойств..................................................... 42
1.3 Разрабатываемые газонефтяные залежи.......................... 48
1.3.1 Особенности построения геологической модели залежи углеводородов .................................................. 48
1.3.2 Особенности разработки залежей........................ 49
1.4 Объекты системного контроля при гидродинамико-геофизическом
мониторинге за разработкой месторождений.................... 55
Выводы...................................................... 60
2 Анализ информативности и развитие современных методов и технологий промыслово-геофизического контроля за разработкой месторождений нефти и газа..................................................... 63
2.1 Информативные возможности традиционных методов геофизического контроля и ГИС-контроля..................................... 63
2.1.1 Возможности использования радиоактивных и других традиционных методов и технологий для оценки текущего насыщения и прослеживания динамики движения контактов в продуктивных пластах обсаженных скважин..................... 63
2.1.2 Возможности использования методов ГИС для оценки технического состояния эксплуатационных скважин................ 71
2.1.3 Возможности использования гидродинамико-геофизических методов для решения типовых задач геофизического контроля в эксплуатационных скважинах.......................... 73
38
сложных численных решений. Ограничимся следующими задачами :
а) Стационарной линейной фильтрации с использованием обыкновенных дифференциальных уравнений:
с? Р 1д х2 = ф) (1.1.36)
б) Нестационарной линейной фильтрации с использование линейных дифференциальных уравнений в частных производных :
(72Р/ах2 = ДР/5И-ч(х) (1.1.37)
Начальным условием для пласта является состояние статического равновесия. Для долго простаивающих неработающих скважин градиент давления в пласте определяется гидростатическим напором флюида
а р| /с) г = а р,* /а и = г! (1.1.38)
В случае принятия условий стационарной фильтрации (1.1.36)
Р(Рс) = Рз И Р(Ркп) = Рпл (1.1.39)
Для нестационарного уравнения (1.1.37) при моделировании нефтяных пластов давления соответственно на границе ствола скважины и для невозмущенной отбором части пласта ( на контуре питания):
Р(ИС;Ч*Г(4;АРПЛ) И Р(^кп ; *) “ Рпл (1.1.40)
При односкважинной стационарной системе граничные условия для ограниченной в
пространстве части пласта ( его блока) могут быть трех типов : 1) на границе течения
нет; 2) на границе задан расход ; 3) на границе задано давление.
1) При отсутствии течения через границу г вектор скорости ( нормальный п к грани-
це) - нулевой: (Кпр/ц)‘{УР*у.(У Ь)}-п = 0 (1.1.41)
2) Для проницаемой границы, если известен расход через границу я(г), то : (КПр^ц) • {V Р - у-(У И)} • П = Ч(г) (1.1.42)
и общий поток через границу : Яі = /г Я(г) г (1.1.43)
Если фильтрация преимущественно происходит в вертикальном и одном из горизонтальных направлений, уравнение (1.1.32), записанное для трехмерного пространства, можно упростить, приняв так называемую "профильную" модель (5). В этом случае вместо X" по направлениям координат имеем
Х Х=Кпр_х/(р В1) , X 2=КПр_2/(р В|) И
д ргх (0 Р1д Х)]1д X + д [х\(д Р1д 2)]16 г = д (Кп/В|)/д 1 + я (1.1.44)
Решение данного уравнения с помощью интегрального способа получения разност-
39
ных аппроксимаций в итоге приводит [5] к следующему типу аппроксимации :
/ [Я.~х ■ (а Р/5 X)] (1 г = О , если 5 Р/5 X = О (1.1.45)
Ях(2) = - х'х (е Р/5 X) | Х| (1.1.46)
Таким образом может быть выполнена дискретизация граничных условий для блока пластовой сетки в профильной модели. Данная задача становится значительно сложнее при многофазной фильтрации, где также может быть два основных типа границ:
1) непроницаемая граница (течения нет)
41 а^|. {7 И» (1.1.47)
ГДе А. | = (Кпр-Кпр_1 /щ)
2) проницаемая граница (заданы я(г))
*”»-{7Р,-7,.(7Ь)>.п»Ч|(г) (1.1.48)
или для общего потока
Я£1 = /гЧ|(г)<1г (1.1.49)
Однако определение граничных условий Я|(2) для случаев отбора или нагнетания здесь будет связано [5] с:
а) рассмотрением расходов в точках отдельно по всем фазам ;
б) определением того, как фазовые расходы распределены на границе ( в частности, распределение, например, расходов жидкости на границе должно полностью удовлетворять закону Дарси (1.1.32)).
Следовательно, оценки возможны, если на границе известны давления и насыщенности в-,. Иными словами [5] "задание граничных условий состоит в распределении расходов при неизвестном решении". Но, т.к. в случае притока давление на границе соответствует Р3 в стволе, то распределение расходов на границе может быть оценено по профилю Р3. Сами значения Р3 допустимо оценивать путем решения уравнения течения многофазного потока в вертикальных трубах [5]. На практике задание граничных условий может приводиться с учетом условия совместимости для комбинации параметров дебита и давления.
1.1.2.7 Особенности гидродинамических процессов в пласте в зависимости от прохождения фронта обводнения Обобщая приведенные выше известные гидродинамические уравнения, предлагается учет стадии обводнения продуктивного пласта выполнять в соответствии с данными, изложенными в табл. 1.1.1.