Повышение эффективности зарезки
боковых стволов

Лутфуллин А.А., Каримов И.С., Мухлиев И.Р., и др.

ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Нафта колледж, Казань, Россия; ООО «Софойл», Казань, Россия;

Казанский (Приволжский) федеральный университет

В настоящее время одним из актуальных вызовов современной нефтегазовой индустрии является локализация остаточных запасов углеводородов в межскважинном пространстве зрелых месторождений с целью вовлечения их в разработку или ускорения их выработки. Настоящая работа описывает опыт проведения промысловых исследований межскважинных интервалов пласта методом импульсно-кодового гидропрослушивания с целью доизучения геологического строения объекта и выявления перспективных зон для уплотняющего бурения и вовлечения в разработку ранее недренируемых запасов. Также одной из целей данной работы является оценка действующей системы заводнения на рассматриваемом участке, ее эффективности и влияния на добывающее окружение.

Введение

Задача изучения межскважинных интервалов зрелого месторождения выполнялась с помощью технологии импульсно-кодового гидропрослушивания, которая является модификацией традиционного метода межскважинного гидропрослушивания. Одним из пионеров этого вида исследований был профессор Казанского государственного университета Николай Николаевич Непримеров [1–3], а теоретические основы были заложены в работах [4–9].
В исследовании участвуют одна возмущающая скважина и несколько реагирующих. Благодаря изменению дебита возмущающей скважины в пласте создаются циклообразные изменения давления, которые регистрируются с помощью высокочувствительных глубинных манометров в реагирующих скважинах. Особенностью технологии является создание предварительно спроектированной последовательности циклов запусков-остановок возмущающей скважины (часто называемой «кодом»). Данный специальный «код» позволяет вычленить из записей давления на реагирующих скважинах только ту компоненту, которая скоррелирована с циклограммой кода возмущающей скважины. Именно эта особенность технологии позволяет не останавливать реагирующие добывающие скважины, так как даже на фоне сильных шумов в работающей скважине удается выделить полезный сигнал от возмущающей скважины. Математическая сложность этой технологии исследования заключается в том, что даже в идеальных незашумленных условиях форма кривой давления в реагирующих скважинах не совпадает с формой кривой давления в возмущающей скважине.
Они связаны конволюционно посредством кросс-скважинной переходной характеристики (КПХ), которая неизвестна. Более того, эта КПХ не может быть произвольной и имеет определенные ограничения, накладываемые диффузионным характером вариации давления во времени и пространстве, и опосредованную связь с переходной характеристикой самовлияния возмущающей скважины (ДПХ), а также с КПХ между возмущающей скважиной и другими реагирующими скважинами. Именно поиском связанного набора ДПХ и всех КПХ и занимается специализированный алгоритм импульсно-кодовой декомпозиции (ИКД), реализованный
в ПО «Полигон» [10].
Важно отметить, что импульсно-кодовое гидропрослушивание (ИКГ) не в состоянии восстановить пространственный профиль изменения рабочей толщины пласта и степень его выработки на протяжении всего межскважинного интервала, а дает только одно значение параметра. Равно как ИКГ без привлечения результатов ПГИ не в состоянии разделить характеристики межскважинного интервала по пропласткам в случае, если фильтрация происходит по нескольким гидродинамически не связанным объектам.
ИКГ дает оценку двух чисел, характеризующих межскважинный интервал:
  • величины затухания кода при распространении изменения давления от возмущающей скважины к реагирующей скважине;
  • временной задержки между циклограммами давления на возмущающей скважине и реагирующей скважине.
Эти два параметра тесно связаны со средне-гидродинамическими значениями величин пьезопроводности и гидропроводности межскважинного интервала.
Понятие «средне-гидродинамический» определяется как величина пьезопроводности и гидропроводности одиночного однородного пласта, который имеет такой же набор ДПХ и КПХ, как полученный в процессе ИКД. В этом смысле модель однородного межскважинного интервала является своего рода гидродинамическим усреднением реальных пьезодинамических свойств пласта в межскважинном интервале.
На практике вычисление и визуализация на карте диаграммы средне-гидродинамических значений величин пьезопроводности и гидропроводности имеют, как правило, оценочный характер с целью быстрого анализа результатов ИКГ и выделения аномальных межскважинных интервалов.
Более популярным и полезным является калибровка гидродинамической
модели (ГДМ) участка ИКГ путем сопоставления всего набора ДПХ и КПХ, полученного в процессе ИКД, с набором автоматически рассчитанных ДПХ/КПХ в ГДМ.
Польза такого подхода заключается в том, что ДПХ/КПХ содержат больше информации, чем средне-гидродинамические значения величин пьезопроводности и гидропроводности. В частности, временные профили ДПХ/КПХ содержат подсказки, что именно надо поправить в ГДМ для адаптации промысловых ДПХ/КПХ, например:
  • геологическое строение пласта в районе межскважинного интервала: дренируемый объем пласта, разломы (проводимость, протяженность), активность аквифера, газовой шапки;
  • а также осложнения в процессе разработки (подозрение на непродуктивную закачку или добычу воды).
С историей применения метода ИКГ (в англоязычной аббревиатуре PCT – pulse-code testing) в России и за рубежом можно ознакомиться в работах [11–22]. Рассмотрим примеры применения технологии.

Цели исследования

  1. Оценить степень выработки запасов углеводородов в окрестности скважины I1 для оценки рисков при планировании уплотняющего бурения.
  2. Оценить эффективность работы скважины I1 по поддержанию пластового давления в окружающих скважинах.

Описание изучаемого объекта исследования

В данной работе представлен пример проведения исследования на одном из месторождений Волго-
Уральского бассейна. Месторождение находится на поздней стадии разработки, имеет довольно сложное геологическое строение, с сильной вертикальной и латеральной неоднородностью. Технология ИКГ особенно полезна на подобных зрелых месторождениях, где неясно распределение запасов как по вертикали, так и по латерали. Продуктивный горизонт залегает в районе абсолютной отметки 1 450 м. Общая толщина эксплуатационного объекта достигает 10 м, эффективная нефтенасыщенная составляет 5–6 м.

Описание процедуры исследования

Участок исследования представлен нагнетательными скважинами I1, I2, I3, I4, пьезометрической скважиной P1 и добывающей скважиной Р2 (рис. 1).
Рис. 1. Схема участка промысловых исследований ИКГ
Скважина I1 являлась возмущающей, скважины I2, I3, I4, P1, Р2 — реагирующими. Длительность исследования составила 45 дней, за это время нагнетательной скважиной было создано 8 неравномерных по амплитуде и по времени циклов возмущения поля давления.
Во все скважины, участвующие в исследовании, были спущены глубинные высокочувствительные (с чувствительностью 10 Па) кварцевые автономные манометры-термометры для регистрации забойного давления.
Результаты записей давлений представлены на рисунке 2.
Рис. 2. Записи дебитов и давления по группе исследуемых скважин: — измеренное давление; — детрендированное давление; - - - — выявленный с помощью ИКД отклик давления на изменения режимов работы возмущающей скважины

Синим цветом выделено первичное забойное давление с приборов, красным — детрендированное давление (т.е. давление без имеющегося восходящего или нисходящего тренда его изменения, не связанного с импульсами, создаваемыми в процессе ИКГ), черный пунктир — результат ИКД.
На скважине I4 не удалось выявить реакцию возмущения давления в скважине I1 — вероятно, в силу ее удаленности от точки возмущения и ухудшения коллекторских свойств в данном направлении.
На всех остальных скважинах сигнал надежно выделяется (рис. 2), что подтверждается результатами слепого тестирования (табл. 1).
Табл. 1. Результаты валидации процедуры ИКД
Процедура валидации состоит в нахождении решения при использовании только части имеющихся данных и сопоставлении параметров найденных решений между собой. В случае получения близких параметров межскважинного пространства при использовании разных временных интервалов решение считается устойчивым и используется для принятия решений по проведению геолого-технических мероприятий.

Результаты исследования

По результатам проведения ИКГ было выявлено влияние возмущающей скважины на все (кроме одной) окружающие скважины.
В таблице 2 приведено сопоставление межскважинных гидродинамических параметров (гидропроводность и пьезопроводность) с ожиданиями по результатам интерпретации геофизических исследований скважин (РИГИС).
Табл. 2. Сравнение гидро-
и пьезопроводностей пласта
по ИКГ и РИГИС
Итоговые значения параметров пласта в межскважинных интервалах визуализированы
на рисунке 3.
Рис. 3. Гидропроводность
и пьезопроводность пласта
по ИКГ и по РИГИС
В исследуемом районе определены пластовые давления. В межскважинных интервалах на основе полученных значений пьезопроводности и гидропроводности рассчитаны значения связанной толщины пласта и степень выработки пласта.
Сводка по выработке запасов и оценке потенциальной обводненности добываемой продукции при бурении в межскважинном интервале приведена в таблице 3 и рисунке 4.
Табл. 3. Результаты определения прогнозной водонасыщенности уплотняющих скважин
и выработки запасов углеводородов в исследованных интервалах
Рис. 4. Водонасыщенность
и прогнозная обводненность уплотняющих скважин по ИКГ,
а также пластовое давление
Аномально высокие значения «кажущейся» толщины пласта в интервалах
I1 → P1 и I1 → P2 являются следствием подключения дополнительных объектов на скважинах P1
и P2 (ЗКЦ, НЭК), что приводит к повышенному затуханию колебаний заявления в дополнительно подключенных по ЗКЦ пластах и завышает кажущееся значение связанной толщины. Это показывает, что высокий процент обводненности в скважинах Р1 и Р2 связан не столько с промытостью пласта в данном районе, а с наличием в добываемой продукции данных скважин воды из водоносных пластов. В скважинах рекомендовано проведение ПГИ с последующим РИР.

Результаты исследования

По результатам изучения межскважинного пространства было определено, что интервалы I1 → P1
и I1 → P2 являются не полностью выработанными, и вместе с тем там наблюдается относительно сниженное пластовое давление.
Эта зона представляется перспективной для уплотняющего бурения, но требует увеличения интенсивности поддержания пластового давления в этом районе.
После запуска новых очагов нагнетания необходим тщательный контроль за изменением забойных давлений и обводненностью добывающих скважин для предотвращения преждевременных прорывов закачиваемой воды от неисследованных скважин.

Рекомендации

Рекомендовано бурение бокового ствола со скважины P1 в направлении
скважин P2 (рис. 5).
Рис. 5. Проектное бурение бокового ствола
Прогнозная обводненность нового ствола ожидалась в пределах 70–80 %.
По результатам исследований в этой зоне установлена низкая проницаемость (около 40 мД).
В связи с этим рекомендовано проведение ГРП для увеличения продуктивности бокового ствола.
Также необходимо запустить ряд остановленных нагнетательных скважин (I2, I3) для повышения давления в исследованной области.
Рис. 6. Динамика показателей разработки скважины Р1 и P1-ST
Лутфуллин А.А., Каримов И.С., Мухлиев И.Р., Асланян А.М.,
Мингараев Р.А., Гуляев Д.Н., Успенский Б.В., Волков Ю.В.

ПАО «Татнефть» имени В.Д. Шашина, Альметьевск, Россия;
Нафта колледж, Казань, Россия; ООО «Софойл», Казань, Россия;
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия

danila.gulyaev@sofoil.com

Для анализа свойств пластов в межскважинном пространстве используются межскважинные гидродинамические исследования. Интерпретация данных проведена в программном комплексе Polygon.

локализация остаточных запасов углеводородов, гидропрослушивание, импульсно-кодовое гидропрослушивание, насыщение пласта, повышение добычи, зарезка бокового ствола, уплотняющее бурение

Лутфуллин А.А., Каримов И.С., Мухлиев И.Р., Асланян А.М., Мингараев Р.А., Гуляев Д.Н.,
Успенский Б.В., Волков Ю.В. Повышение эффективности зарезки боковых стволов на зрелых месторождениях с помощью оценки нефтенасыщенности в межскважинном пространстве по технологии импульсно-кодового гидропрослушивания // Экспозиция Нефть Газ. 2025. № 6. C. 44–49.
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-6-44-49
09.09.2025
УДК 553.98:622.276
DOI: 10.24412/2076-6785-2025-6-44-49
Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (855) 222-12-84