JCR: Заводнение

Не так давно я съездил на очередной семинар объединенного консорциума по изучению мела (JCR – Joint Chalk Research). В прошлом году я также был на одной из встреч, которая посвящалась общим проблемам моделирования трещиноватых пластов (в основном разумеется речь шла о меле).

Думаю, что следует сказать несколько слов о JCR, чтобы стало понятнее о чем идет речь. JCR – это объединенный фонд, который был создан в 1980 году по инициативе Норвежских и Датских властей, к которому присоединились несколько нефтяных компаний, в активе которых имелись месторождения мела (chalk). Основная цель данного проекта (“консорциума”) – это объединение усилий в изучении данного типа коллектора. Если сравнивать с традиционными песчаником и карбонатами, то данных по мелу сравнительно немного, но в то же время проблем при разработке данного типа пород предостаточно. Очевидно, что объединив усилия и получив доступ к более широкому набору данных, полученных разными компаниями, можно добиться более эффективных результатов. Изначально власти (NPD и DEA) были инициаторами создания данного фонда, однако в настоящее время именно нефтяные компании в большей степени заинтересованы в продолжении развития данного проекта. В общем у проекта есть бюджет, для пополнения которого компании делают взносы и программа. В программе помимо совещаний и обсуждений также есть программа по всевозможным исследованиям. На каждой из встреч обсуждаются проблемы по теме(-ам) в выбранной(-ым) на предыдущей встрече. В этот раз это была встреча для инженеров (встречи часто чередуются по тематикам для геологов и инженеров), проходила она в офисе ConocoPhilips и была посвящена проблемам заводнения в меловых породах. Тема была задана достаточно обширной, от применимости заводнения в меле вообще, до особенностей и проблем моделирования заводнения в меле. Я также делал презентацию по нашему месторождению. Где мы решили сфокусироваться на анализе эффективности заводнения путем использования всевозможных аналитических методов, которые вместе с другими данными контроля за разработкой позволяют произвести оценку эффективности заводнения, а также улучшить качество модели месторождения.

В нашей презентации на этой встрече мы решили показать, каким образом простые аналитические методы наряду с данными PLT, трассерными исследованиями и данными 4D-сейсмики позволяют определить наличие высокопроницаемых каналов, по которым вода от нагнетательных скважин прорывается к добывающим (water short-circuits). Проведенный анализ также позволил доказать, что проводимость этих “каналов” имеет динамический характер и меняется в зависимости от режимов закачки в нагнетательных скважинах, т.е. происходит так назывемое раскрытие и закрытие трещин. Это очень явно можно увидеть, анализируя модифицированные графики Холла (Modified Hall Plots, SPE 109876). Рекомендую ознакомиться с методикой, описанной в этой статье. Анализ производительности нагнетательных скважин при использовании данного метода более нагляден по сравнению с классическим графиком Холла.

В теории при снижении или увеличении продуктивности нагнетательной скважины должны получаться картинки похожие на то что изображено внизу:

Так вот, анализ графиков Hall-а на наших данных показывает, что практически на всех нагнетательных скважинах в зависимости от изменения режимов закачки происходит постоянное “открытие” и “закрытие” трещин. График Холла на картинке ниже для одной из нагнетательных скважин, прорыв воды в которой к одной из соседних добывающих скважин происходит по плохо зацементированному боковому стволу, показывает работоспособность метода (хотя это особенно и не подвергается сомнению). Из графиак видно, что первоначальные попытки изолировать воду закрытием SSD на нагнетательной скважине в проблемной зоне были безуспешны. Применение изоляционных работ с помощью “хитрого” цемента позволило решить проблему, хотя первая обработка была лишь частично успешной, т.к. после открытия всех зон, произошел прорыв воды. Позже после второй обработки проблему удалось решить на более продолжительный срок.

На следующих графиках показана “типичная” нагнетательная скважина, в которой попытки управлять заводнением производились с помощью SSD, правда надо признать, что в основном безуспешно (практически всегда для мела характерна проблема с изоляцией). Резкие изменения продуктивности проиходили только при смене режимом закачки, в результате чего проиходило открытие/закрытие трещин.

В общем в настоящее время при закачке воды пытаемся найти некий баланс в объемах закачиваемой воды. Большие объемы закачки зачастую приводят к большим прорывам воды по трещинам, что может уменьшить эффективность заводнения. Меньшие объемы наоборот, часто позволяют улучшить эффективность, но также приводят к снижению компенсации добычи, пластового давления и выделению газа.