Мартюшев Д.А.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

ОЦЕНКА АНИЗОТРОПИИ ПРОНИЦАЕМОСТИ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ПО КРИВЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

 

Проницаемость пласта является важнейшим параметром, достоверность которого во многом определяет качество гидродинамической модели залежи углеводородов. В этой связи вопрос определения проницаемости вертикальной и горизонтальной, а также анизотропии пласта, считается актуальным. Такой параметр, как вертикальная проницаемость, необходим для прогнозирования процесса конусообразования. По данным [1, 2], данные о вертикальной проницаемости необходимы для проектирования технологий латерального вытеснения.

Анизотропия проницаемости является одним из ключевых факторов при построении геолого-гидродинамической модели залежи углеводородов и обосновании технологии ее разработки. В данной работе под анизотропией понимается различие в проницаемости коллектора параллельно (так называемая горизонтальная проницаемость – kг) и перпендикулярно (вертикальная проницаемость – kв) напластованию. Существуют различные способы определения анизотропии.  Так, изложенный в [3] способ основан на лабораторном измерении проницаемости образцов керна, высверленных в двух взаимно перпендикулярных направлениях из керновой колонки. Данный способ имеет ряд недостатков:

- неизвестная ориентация выбуренной колонки;

- незначительный размер исследуемых образцов, что обусловливает сложность оценки анизотропии по площади залежи и по всему продуктивному разрезу.

В [4] описан способ надежной оценки анизотропии проницаемости, основанный на выполнении комплекса ГИС  в скважинах после бурения. Недостатком данного подхода следует считать невозможность его применения на обсаженных и некоторое время эксплуатирующихся скважинах.

На основе сопоставления теоретического и измеренного при специальных исследованиях профилей притока основан предложенный в [5] способ. Необходимость проведения специальных исследований, а также определенные граничные условия при моделировании теоретического профиля притока в некоторых случаях также ограничивают применимость данного способа.

К настоящему времени наиболее разработанными методами определения анизотропии проницаемости являются методы гидропрослушивания и  меченых атомов [6, 7]. Данные методы достаточно длительны и относительно дорогостоящи. Надежно реализованы они могут быть лишь на поздней стадии разработки месторождения при интенсивном обводнении продукции.

В работе [8] описана возможность оценки показателя анизотропии проницаемости газового коллектора по данным обработки кривой восстановления давления. Актуальность данных расчетов очевидна, поскольку, с одной стороны, повышает информативность исследований скважин методом восстановления давления, с другой стороны позволяет получить весьма ценную информацию об анизотропии пласта без затрат на проведение специальных исследований. Данная методика адаптирована для нефтяного коллектора и рассмотрена на примере КВД скв. 75 Юрчукского месторождения (Пермский край), залежь нефти в карбонатных турнейско-фаменских отложениях. Порядок расчетов представлен ниже.

1.                 Строится график зависимости «Рзаб(t) -  lg(t)», по конечному участку определяется его уклон β  (в данном случае )

Рис. 1. КВД в координатах «Рзаб(t) -  lg(t)»

 

2.                 Далее КВД перестраивается в координатах «Рзаб(t)2 - 1/t0,5»

Рис. 2. КВД в координатах «Рзаб(t)2 - 1/t0,5»

На представленной зависимости выделяется прямолинейный участок таким образом, чтобы время, соответствующее его окончанию, было меньше, чем время, соответствующее началу прямолинейного участка в координатах «Рзаб(t)-lg(t)».  По выделенному участку определяется уклон σ. Для представленной КВД выделен участок с параметрами: , .

3.                 По известной работающей (вскрытой) толщине , величинам β и σ, а так же по координатам последней точки прямой (на рис.2 – крайняя левая), построенной в координатах «Рзаб(t) - 1/t0,5», вычисляется общая толщина пласта:

4.                 Определяется вертикальная проницаемость (Кв):

где m – пористость, д.ед.;  текущее пластовое давление, МПа;  вязкость нефти в пластовых условиях, .

5.                 По известному значению вертикальной проницаемости определяется вертикальная пьезопроводность:

6.                 Зная вертикальную пьезопроводность, определяем горизонтальную проницаемость (Кг):

 

где  Q – дебит скважины перед остановкой на исследование, ;  пластовая температура, К.

7.                 Параметр анизотропии:

 

По представленной методики выполнен расчет показателя анизотропии для всех скважин рассматриваемого объекта разработки, при этом использованы данные исследований, проведенных в течение незначительного промежутка времени. Результаты расчетов представлены в табл. 1.

Таблица 1

№ скв

,

,

75

19,60

28,09

1,430

77

214,05

51,30

0,240

78

24,51

22,12

0,902

711

19,92

19,24

0,965

715

148,00

41,94

0,283

718

188,87

52,68

0,279

719

18,35

18,10

0,986

720

197,62

52,14

0,263

722

128,94

41,37

0,320

731

234,68

48,67

0,207

740

21,51

25,48

1,183

754

327,64

56,47

0,172

772

18,81

22,61

1,202

726

167,50

54,10

0,322

728

171,30

49,90

0,291

778

64,70

29,80

0,460

779

204,80

58,80

0,287

854

176,70

46,70

0,264

883

27,80

19,30

0,694

871

210,34

46,70

0,222

Анализ представленных в таблице данных позволяет сделать вывод о том, что значения показателя анизотропии изменяются в широком диапазоне. На некоторых участках залежи вертикальная проницаемость превалирует над горизонтальной, что, несомненно, надо учитывать при геолого-гидродинамическом моделировании и прогнозировании разработки залежи.

Описанный подход позволяет оперативно выполнять расчеты по определению вертикальной и горизонтальной проницаемостей, а также показателя анизотропии без проведения специальных, порой дорогостоящих исследований, в рамках регулярных гидродинамических исследований методом восстановления давления.

Список литературы

1.                  Вахитова Г.Р., Галин Н.Н., Гумерова А.С. Анализ заводнения продуктивных пластов при наличии пространственной неоднородности. Cборник научных трудов SWORLD по материалам международной научно-практической конференции, 2011 г., том 13, выпуск № 2, 80 – 90 с.

2.                 Jackson R.R., Banerjee R. «Application of reservoir simulation and history matching methods to MDT vertical interference testing and determination of permeability anisotropy». Paper presented at the 8th European Conference on the mathematics of oil recovery. Freiberg, Germany, 3-6 Sept., 2002 г.

3.                 Котяхов Ф. И.  Физика нефтяных и газовых коллекторов. М.: - Недра, 1977, 287 с.

4. Пат. 2374442 РФ. Способ определения анизотропии проницаемости пласта. Патентообладатель(и): Закиров Сумбат Набиевич, Индрупский Илья Михайлович, Цаган-Манджиев Тимур Николаевич; Заявка: 2008104318/03, 08.02.2008; Дата начала отсчета срока действия патента:08.02.2008; Опубликовано: 27.11.2009;

5. Пат. 2039235 РФ. Способ определения показателей анизотропии пласта. Заявитель(и): Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт; Автор(ы): Зайцев С.И.; Патентообладатель(и): Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт; Заявка: 5055735/03, 21.07.1992; Опубликовано: 09.07.1995

6.                 Закиров С.Н. Индрупский И.М., Закиров Э.С. и др. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа. – ч. 2. – М.-Ижевск.: Институт компьютерных исследований. 2009. – 484 с.

7.                 Цаган-Маджиев Т.Н. Повышение достоверности определения вертикальной проницаемости пласта по данным гидродинамических исследований. Газовая промышленность, № 5, 2012 г.

8.                 Гриценко  А. И., Алиев З. С., Ермилов О. М., Ремизов В. В., Зотов Г. А. Руководство по исследованию скважин. – М.: Наука, 1995. – 523с.