Changes in productivity wells in bobrikovsky terrigenous of deposits at high Upper Prikamie gas-saturated reservoir oil

Abstract


When operating Bobrikovsky objects oil fields of the Upper Kama at different periods of the development of a decrease in formation and bottomhole pressure below the saturation pressure, which due to the high gas saturation of reservoir oil, resulted in a significant release of the free phase of dissolved gas. Interest is the question of the degree of influence on the change in the actual productivity index crude oil degassing wells and permeability changes due to strain alone in a bhp below the saturation pressure. In work the range of the parameters that determine the geological and physical characteristics of objects Bobrikovsky Upper Kama. The results of operation of the production wells of the above items at lower reservoir and downhole pressures. It is shown that the degree of reduction factor productivity of oil wells in Bobrikovsky sediment deposits dated to the distribution territory Verkhnekamskoye potash, with a decrease of reservoir and downhole pressure to the saturation pressure of oil increases with increasing gas permeability. It is noted that at lower bhp to the saturation pressure of oil gas productivity index is reduced by 50...60 % of the initial value. Then the estimate of impact on the change in the actual productivity index crude oil degassing and permeability changes due to strain alone in downhole pressures below the saturation pressure. On the example Shershni field shows that the bottom-hole pressure of less than 0.3 of the saturation pressure on factor productivity wells mainly influences the gas released from the oil.


Full Text

Введение Объектом исследования являются залежи нефти в бобриковских отложениях месторождений Верхнего Прикамья. Цель работы – повышение эффективности разработки и эксплуатации нефтяных месторождений путем прогнозирования коэффициентов продуктивности для залежей с высокой газонасыщенностью пластовой нефти при изменении пластовых и забойных давлений. При снижении забойных давлений в скважинах ниже давления насыщения нефти газом происходит снижение их коэффициентов продуктивности [1–7] и дебитов [8] из-за деформационных процессов [9, 10] и выделения в свободную фазу растворенного в нефти газа [11–14]. Для месторождений с высокой газонасыщенностью нефти особый интерес представляет вопрос о степени влияния на величину изменения фактических коэффициентов продуктивности скважин дегазирования пластовой нефти и изменения проницаемости коллектора за счет его деформации в отдельности в области с забойными давлениями ниже давления насыщения. Сведения об объекте исследования Нефтяные месторождения на севере и северо-востоке Пермского края (Верхнее Прикамье) территориально приурочены в основном к площади распространения Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС). Залежи нефти и растворенного нефтяного газа установлены в отложениях среднего и нижнего карбона, а также в верхней части девонской системы. Легкие и средней плотности пластовые нефти месторождений Верхнего Прикамья характеризуются низкими значениями вязкости, высоким и средним газосодержанием, повышенными значениями давления насыщения газом. Диапазон изменения показателей, определяющих геолого-физическую характеристику бобриковских объектов Верхнего Прикамья [5, 15, 16], можно оценить по таблице. Прогнозирование коэффициентов продуктивности скважин в области с забойными давлениями выше давления насыщения нефти газом Влияние деформационных процессов на динамику коэффициента продуктивности скважины можно оценить с помощью зависимости Кпрод = Кпрод0 е–αд × (Рпл0 – Рпл), (1) где Кпрод0 – коэффициент продуктивности при начальном пластовом давлении Рпл0, м3/(сут·МПа); αд – коэффициент, учитывающий изменение коэффициента продуктивности в результате деформационных процессов, МПа–1; Рпл – текущее пластовое давление, МПа. Влияние деформаций на проницаемость коллектора проявляется главным Геолого-физическая характеристика бобриковских объектов Месторождение Динамическая вязкость пластовой нефти, мПа·с Газосодержание, м3/т Пористость, доли ед. Проницаемость, мкм2 Давление насыщения нефти газом, МПа Начальное пластовое давление, МПа Логовское 3,89 96,8 0,14 0,250 11,56 21,95 Сибирское 1,22 164,6 0,14 0,222 16 24,4 Чашкинское 1,41 105,6 0,16 0,251 14,5 23,7 Юрчукское 1,22 93,2 0,16 0,363 12,41 22,2 Шершневское 3,19 64,2 0,18 0,653 11,94 21,1 Уньвинское 1,25 116,3 0,18 0,471 14,51 23,6 им. Архангельского 2,39 77,5 0,17 0,594 12,6 20,3 Рис. 1. Зависимость коэффициента αд от проницаемости для бобриковских объектов Шершневского и Уньвинского месторождения образом в прискважинных зонах пласта (ПЗП), где имеет место наиболее значительное снижение давления в поровом пространстве и трещинах горных пород вплоть до забойного (Рзаб). При наличии контролирующих приток жидкости в скважину трещин частичное или полное их смыкание в процессе снижения давления происходит, в первую очередь, непосредственно у стенки скважины. В связи с этим формула (1) записана в виде Кпрод = Кпрод0 е–αд × (Рпл0 – (Рпл + Рзаб)/2). (2) При исследовании изменения Кпрод при Рзаб выше давления насыщения нефти газом (Рнас) в терригенных коллекторах выделяется группа скважин (до 20 % от общего числа), для которых наблюдается высокий темп снижения Кпрод, превышающий средние значения в несколько раз (рис. 1). Очевидно, что динамика изменения коэффициента αд существенно зависит от наличия систем трещин в ПЗП и с увеличением проницаемости возрастает. При забойных давлениях ниже Рнас доля скважин с темпом снижения продуктивности, существенно отличным от основной группы, уменьшается до 5–7 %. При анализе промысловых данных для нефтяных месторождений Верхнего Прикамья получены следующие значения коэффициентов αд в формуле (2) для бобриковских отложений [16]: – скважины с проявлением трещиноватости коллектора в околоскважинных зонах пласта (трещинно-поровый тип коллектора) αд = 0,724 + 0,12lnk при k = 0,02–0,65 мкм2; (3) – для скважин с поровым типом коллектора αд = 0,213 + 0,033lnk при k = 0,01–1,27 мкм2. (4) При анализе зависимостей (3) и (4) можно отметить, что с увеличением проницаемости коллектора в зоне дренирования скважины степень снижения ее продуктивности увеличивается при снижении забойного давления, т.е. коллекторы, обладающие повышенной проницаемостью, деформируются как в абсолютном, так и в относительном значении сильнее при снижении забойных и пластовых давлений, чем низкопроницаемые. Например, средний коэффициент αд для добывающих скважин бобриковского объекта Шершневского месторождения, оцененный по (4), превышает на 20 % его значение для скважин того же объекта Сибирского месторождения. Также стоит отметить, что при снижении забойных давлений до давления насыщения нефти газом коэффициенты продуктивности добывающих скважин бобриковских месторождений Верхнего Прикамья снижаются на 50–60 % от первоначальной величины. Прогнозирование коэффициентов продуктивности скважин в области с забойными давлениями ниже давления насыщения нефти газом Зависимость Кпрод при снижении забойного давления ниже давления насыщения может быть определена по формуле В.Д. Лысенко [17–19]: Кпрод = Кпрод0г е–α1× (Рнас – Рзаб), (5) где Кпрод0г – коэффициент продуктивности при Рзаб = Рнас; α1 – коэффициент, учитывающий влияние деформаций и свободной газовой фазы. Выполнена оценка значений коэффициентов α1 в формуле (5) по промысловым Рис. 2. Зависимость коэффициентов α1 и α2 от проницаемости для бобриковского объекта Шершневского месторождения данным для месторождений Верхнего Прикамья для бобриковских отложений: α1 = 0,273 + 0,00019Г – 0,014lnk, (6) где Г – газосодержание пластовой нефти, м3/т (при изменении от 60 до 165 м3/т); k – коэффициент проницаемости, мкм2 (при изменении от 0,001 до 0,6 мкм2). С увеличением проницаемости коллектора значения коэффициента α1 снижаются, при увеличении газосодержания пластовой нефти – увеличиваются (рис. 2). Иными словами, с увеличением газосодержания темп снижения продуктивности скважин увеличивается, а темп восстановления продуктивности снижается. На основании полученных зависимостей разработан и апробирован программный продукт для прогнозирования продуктивности скважин и основных технологических показателей разработки нефтяных залежей [20, 21]. Исходя из приведенных выше уравнений в области ниже Рнас усиливается роль влияния дегазирования пластовой нефти со снижением забойного давления, при этом чем больше газосодержание пластовой нефти, тем больше влияние выделившегося из нефти газа на коэффициент продуктивности. Для скважин Шершневского месторождения выполнена оценка влияния деформаций и выделившегося из нефти газа на коэффициенты продуктивности скважин при снижении забойных давлений ниже давления насыщения (рис. 3). Рис. 3. Степень влияния деформационных процессов и свободного газа на коэффициент продуктивности скважин бобриковского объекта Шершневского месторождения при Рзаб < Рнас При этом расчетная величина, учитывающая влияние деформаций, определена по формуле (2) с коэффициентом αд, полученным по фактическим данным в области с Рзаб > Рнас (уравнение (4)), расчетная величина, учитывающая влияние выделившегося газа, определена в соответствии с фактической зависимостью относительной фазовой проницаемости (ОФП) пласта по нефти от газосодержания. В соответствии с рис. 3 влияние деформаций на коэффициент продуктивности в области с Рзаб < Рнас постепенно снижается; при забойном давлении, равном 0,62 от давления насыщения, степень влияния деформаций и выделившегося газа примерно одинакова; при забойном давлении менее 0,3 от давления насыщения на коэффициент продуктивности оказывает основное влияние выделившийся из нефти газ. Заключение 1. Степень снижения коэффициентов продуктивности добывающих скважин залежей нефти в бобриковских отложениях месторождений, приуроченных к территории распространения Верхнекамского месторождения калийных солей, при снижении пластовых и забойных давлений до Рнас возрастает с увеличением проницаемости коллектора. 2. При снижении забойных давлений до давления насыщения нефти газом коэффициенты продуктивности скважин рассмотренных объектов снижаются на 50–60 % от первоначальной величины. 3. Влияние деформаций на коэффициенты продуктивности добывающих скважин Шершневского месторождения в области с Рзаб < Рнас постепенно снижается; при забойном давлении, равном 0,62 от давления насыщения, степень влияния деформаций и выделившегося газа примерно одинакова; при забойном давлении менее 0,3 от давления насыщения на коэффициент продуктивности оказывает основное влияние выделившийся из нефти газ.

About the authors

Vladimir Valer'evich Poplygin

Perm National Research Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: poplygin@bk.ru
614990, Perm, Komsomolsky ave., 29

candidate of technical sciences, docent, Department for oil and gas fields development, Perm National Research Polytechnic University

Irina Sergeevna Poplygina

Subsidiary of LLC «LUKOIL-Engineering» «PermNIPIneft`» in Perm

Email: poplygin@bk.ru
614066, Perm, ul. Soviet Army, 29

engineer of 2nd category, subsidiary of LLC «LUKOIL-Engineering» «PermNIPIneft`» in Perm

References

  1. Poplygin V.V. Dinamika produktivnosti dobyvajuwih skvazhin pri vysokoj gazonasywennosti plastovoj nefti [Dynamics of productivity wells with high gas saturation of reservoir oil]. Neftjanoe hozjajstvo, 2011, no. 10, pp. 28–29.
  2. Mordvinov V.A., Poplygin V.V. Izmenenie produktivnosti dobyvajuwih skvazhin pri snizhenii plastovyh i zabojnyh davlenij [The productivity of wellsin the reservoir and reduce bhp]. Neftjanoe hozjaĭstvo, 2011, no. 8, pp. 120–122.
  3. Miller C.C., Dyes A.B., Hutchinson C.A. The estimation of permeability and reservoir pressure from bottom-hole pressure build-up characteristics.Trails. AIME, 1950, vol. 189, pp. 91–104.
  4. Van-Everdingen A.F. Tlie Skin effect and its influence on the productive capacity of the wells.Trans. AIME, 1953, vol. 198, pp. 171–176.
  5. Mordvinov V.A., Poplygin V.V., Chalov S.V. Izmenenie produktivnosti dobyvajuwih skvazhin pri razrabotke zalezhej nefti s vysokoj gazonasywennost'ju [The productivity of wells in the development of oil with high gas saturation]. Neftjanoe hozjajstvo, 2010, no. 8, pp. 104–106.
  6. Poplygin V.V., Galkin S.V., Davydova I.S. K voprosu optimizacii sistem razrabotki v uslovijah jekspluatacionnyh ob`ektov neftjanyh mestorozhdenij Predural'skogo kraevogo progiba [Optimization of systems development in operational facilities oilfields Preduralskogoforedeep]. Geologija, geofizika i razrabotka neftjanyh i gazovyh mestorozhdenij, 2010, no. 12, pp. 54–58.
  7. Poplygin V.V., Mordvinov V.A. Periodicheskaja otkachka zhidkosti iz skvazhin s vysokim soderzhaniem svobodnogo gaza [Periodic pumping of fluid from the wells with a high content of free gas]. Geologija, geofizika i razrabotka neftjanyh i gazovyh mestorozhdenij, 2010, no. 12, pp. 59–63.
  8. Voevodkin V.L., Galkin S.V., Poplygin V.V. Prognozirovanie debitov nefti pri tekhniko-ekonomi­cheskom obosnovanii proektov osvoeniia i poiskov mestorozhdeniĭ territorii VKMKS [Prediction of production rates of oil in the feasibility study, project development and searches of deposits territory VKMKS]. Neftepromyslovoe delo, 2010, no. 7, pp. 45–47.
  9. Sonich V.P., Cheremisin N.A., Baturin Ju.E. Vlijanie snizhenija plastovogo davlenija na fil'tracionno-emkostnye svojstva porod [The impact of lower reservoir pressure in reservoir properties of rocks]. Neftjanoe hozjajstvo, 1997, no. 9, pp. 52–57.
  10. Teufel L.W., Rhett D.W., Farrel Н.E. Effect of reservoir depletion and pore pressure drawdown on in situ stress and deformation in the ekofisk field, North Sea. 32nd U.S. Symposium on Rock Mechanics, 1991, pр. 602–608.
  11. Lysenko V.D., Butorin O.I., Shavaliev A.M. Uchet zavisimosti kojefficienta produktivnosti skvazhiny ot zabojnogo davlenija [Accounting dependence of the productivity of the well from the bottom hole pressure]. Neftjanoe hozjajstvo, 1980, no. 8, pp. 43–46.
  12. Mishenko I.T. Sadgiev R.F. Ustanovlenie rezhima jekspluatacii dobyvajuwej skvazhiny pri zabojnom davlenii nizhe davlenija nasywenija [Establishment of the regime operation of the production well at bottomhole pressure below the bubble]. Neftjanoe hozjajstvo, 2003, no. 4, pp. 104–106.
  13. Usenko V.F. Issledovanie neftjanyh mestorozhdenij pri davlenijah nizhe davlenija nasywenija [Study of oil fields at pressures below the saturation pressure]. Moscow: Nedra, 1967.
  14. Lekia S.D.A., Evants R.D. Generalized inflow performance relationship for stimulated wells. JCPT, 1990, vol. 29, no. 6, pp. 71–75.
  15. Poplygin V.V., Mordvinov V.A. K sovershenstvovaniju sistemy podderzhanija plastovogo davlenija pri razrabotke bobrikovskoj zalezhi Un'vinskogo neftjanogo mestorozhdenija [To improve the system for reservoir pressure in the development of deposits Bobrikovsky Unvinskogo oil field]. Geologija, geofizika i razrabotka neftjanyh i gazovyh mestorozhdenij, 2010, no. 12, pp. 52–53.
  16. Poplygin V.V. Prognozirovanie produktivnosti skvazhin i tempov nefteizvlechenija pri vysokoj gazonasywennosti plastovoj nefti (na primere mestorozhdenij Verhnego Prikam'ja) [Prediction of well productivity and the rate of oil recovery at high gas saturation of crude oil (by example of Upper Kama deposits)]. Saint-Petersburg, 2011. 20 s.
  17. Lysenko V.D. O zakonomernosti snizhenija kojefficienta produktivnosti skvazhin po nefti [Reduce the coefficient of the laws of the productivity of wells for oil]. Neftepromyslovoe delo, 2009, no. 5, pp. 8–10.
  18. Lysenko V.D., Grajfer V.I. Razrabotka maloproduktivnyh neftjanyh mestorozhdenij. [Development of low-productive oil fields]. Moscow: Nedra-Biznescentr, 2001. 562 s.
  19. Lysenko V.D., Butorin O.I., Shavaliev A.M. Uchet zavisimosti kojefficienta produktivnosti skvazhiny ot zabojnogo davlenija [Accounting dependence of the productivity of the well from the bottom hole pressure]. Neftjanoe hozjajstvo, 1980, no. 8, pp. 43–46.
  20. Poplygin V.V., Galkin S.V. Prognoznaia ekspress-ocenka pokazateleĭ razrabotki neftianykh zalezheĭ [Prognostic rapid assessment of indicators of oil deposits]. Neftianoe khoziaĭstvo, 2011, no. 3, pp. 112–115.
  21. Poplygin V.V., Golovizina A.A. Prognozirovanie otborov nefti pri razrabotke neftjanyh mestorozhdenij s uchetom izmenenija produktivnosti skvazhin [Prediction of oil recovery in oil develop­ment, adjusting well productivity]. Neft', gaz i biznes, 2011, no. 8, pp. 24–26.

Statistics

Views

Abstract - 255

PDF (Russian) - 61

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2012 Poplygin V.V., Poplygina I.S.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies