Определение оптимальных зон регулирования процессов нефтеизвлечения Х горизонта Балаханской свиты месторождения Гюняшли

В статье рассмотрены вопросы оптимальной доразработки месторождения, выявлены границы урегулирования и проведен контроль за процессом нефтеизвлечения.

Ключевые слова: месторождение, статистические границы, нефтеотдача, годовая добыча, эксплуатационные скважины, добыча нефти, нагнетаемые скважины, добыча воды.

Месторождение Гюнешли расположено на ЮВ от Апшеронского полуострова, в Апшероно-Прибалханской зоне поднятия Каспийского моря, в 12 км к ЮВ от месторождения Нефтяные Камни. «Гюнешлинское» поднятие, на восточном направлении отделено от месторождения Чираг грязевыми вулканами и сложными кривыми поперечными тектоническими разломами. На юго-восточной части структуры от морского дна возвышается поднятие грязевого вулканического происхождения.

«Гюнешлинское» антиклинальное поднятие было обнаружено в результате сейсмических исследований, проведенных еще в 1958–1963 годах.

Первая скважина была разбурена в 1947 году и основной целью ее бурения, являлось изучение литофации и нефтегазоносности отложений промышленных пластов Продуктивной толщи. Эксплуатация на месторождении началась в 1974 году, с Морской стационарной платформы № 1 (МСП), где глубина моря составляла 84 м, бурение достигло глубины 4282 м и были полностью вскрыты отложения пластов Калинской свиты, так же в результате исследований были частично вскрыты Сарматские отложения верхнего Миоцена.

Месторождение Гюняшли является современным месторождением, в его пластах имеется еще достаточное количество неизвлеченной и остаточной нефти. Поэтому необходимо разработать своевременный план по его целесообразной доразработки.

Изучив весь геолого-промысловый материал, необходимо отметить, что для наглядного выявления оптимальности процессов нефтеизвлечения применение математических методов является своевременным. Для решения этой задачи будет правильным применение методики построения контрольных карт Шухарта.

Контрольные карты (карта Шухарта) — это наглядный линейчатый график, построенный на основании данных измерений показателей процесса в различные периоды времени, и в 1924 году была впервые показана доктором У.Шухартом. Он позволяет отобразить динамику изменений показателя и за счет этого контролировать процесс разработки [3].

Контрольные карты отличаются от обычных линейчатых графиков дополнительно нанесенными горизонтальными линиями, которые указывают нам границы регулирования допустимых изменений и среднее значение всех измерений.

Методика контрольных карт Шухарта позволяет нам определить оптимальные зоны развития динамики нефтеизвлечения взятого конкретного объекта в случае перехода годовой добычи ниже или выше границ оптимального регулирования процесса, четко определить время нарушения процесса, выяснить причины этого явления и рекомендовать мероприятия для привода ее к этой зоне [2].

Отклонения — размах (R) в свою очередь определяется по формуле:

В свою очередь оптимальная зона развития процесса разработки или Верхняя и Нижняя границы регулирования (ВГР и НГР) определяются по формуле:

ВГР= ,

НГР=

где значение берётся из специальной таблицы, составленной Шухартом. [1].

Отметим, что установленные границы симметричны относительно центра. Если годовые объемы добычи нефти выходят за установленные границы регулирования, то это свидетельствует о том, что нарушена оптимальность процесса разработки и необходимо, принять меры, которые позволят вернуть процесс в оптимальное русло.

Разрешающие способности оценки степени оптимальности процессов нефтеизвлечения были проведены на примере Х горизонта месторождения Гюняшли.

Разработка Х-го горизонта Балаханской свиты, месторождения Гюняшли, началась с 1980 года. До 1986 года кривая находится за пределами нижней границей регулирования (табл.1).

Таблица 1

Результаты вычисления статистических границ «Контрольных карт» Шухарта

Количество добытой нефти достигает 501 тыс.т нефти. С 1987 года кривая входит в статистические линии регулирования. В 1989 года она проходит верхнею линию регулирования и количество добытой нефти достигает 2240 тыс.т. Кривая находилась за пределами верхней линии регулирования по 1996 года. С 1997 года она входит в границы регулирования и находится там по сегодняшний день. Однако с 2004 года кривая стремится к нижней границы регулирования. С 2016 года кривая подходит к средней линии регулирования и проходит ее. Количество нефти увеличивается и достигает 1309 тыс.т нефти (рис.1).

Как видно из рисунка 2 количество эксплуатационных скважин с 1980 года до 1983 года было пробурено 4 скважины. С 1984 года наблюдается увеличение количества пробуренных скважин и в течение этого периода времени по 1986 года пробурили 10 скважин. Резкое увеличение эксплуатационных скважин началось с 1987 года и продолжилось по 1996 год. В этот период времени количество пробуренных эксплуатационных скважин составило 390 ед., и это практически стабилизировало добычу нефти. Кривая находилась за пределами верхней линии регулирования с 1993 года по 1996 года. Однако кривая с 1997 года постепенно падая, подошла к нижней границе регулирования. Это показывает нам, что некоторые эксплуатационные скважины были остановлены или сданы на ремонт в течение четырех лет. Далее с 2002 года количество эксплуатационных скважин стремительно увеличилось и прошло верхнюю линию регулирования. Находясь там, количество эксплуатационных скважин составляло 378 ед. и держалось примерно на одном и том же уровне регулирования до 2009 года. Периодически некоторые скважины сдавались в эксплуатацию, а некоторые скважины останавливались на ремонт. Эта тенденция продолжалась в течение 2010–2012 года. Начиная с 2013 года, количество эксплуатационных скважин увеличилось, а это показывает, что был начат процесс бурения. С 2016 года по нынешний день кривая стремительно пошла вверх и прошла верхнюю границу регулирования (рис.2).

Рис.2. Контрольные карты Шухарта по количеству эксплуатационных скважин X горизонта Балаханской свиты месторождения Гюнешли

Начиная с 1980 по 1987 года, годовая добыча воды была очень низкой, так как обводнение в пласте не происходило. С 1988 года произошло постепенное обводнение пласта и это продолжалось до 1991 года. За этот период годовая добыча составила 44,6 тыс.м ³ воды и находилась у нижней границы регулирования. В 1992 году происходит резкое уменьшение годовой добычи воды. Это продолжалось в течение 2 лет. Начиная с 1995 по 1999 года, годовая добыча воды стремительно увеличилась. В течение трех лет кривая находится за пределами верхней границей регулирования и происходит обводнение пласта. С 2004 года кривая резко уменьшается и в 2007–2008 году приходит к нижней линии регулирования, тем самым годовая добыча составляет 58,3 тыс.м ³ воды. Однако с 2009 по 2014 года обводненность пласта начинает стремительно увеличиваться и переходит верхнюю границу регулирования, составляя 193,3 тыс.м ³ годовой добычи воды. В 2015 году наблюдается небольшое количество уменьшение воды, составляя 144 тыс.м ³ , однако с 2017 года по сегодняшний день годовая добыча воды составляет больше 178 тыс м ³ и находится за пределами верхней границы регулирования. (рис.3).

Рис.3. Контрольные карты Шухарта по годовой добыче воды X горизонта Балаханской свиты месторождения Гюнешли

Как видно из рисунка 4, добыча нефти приходящийся на одну скважину месторождения Гюняшли Х-го горизонта Балаханской свиты, началась в 1980 году и, постепенно увеличиваясь, переходила верхнюю границу регулирования. В 1983 году добыча на одну скважину составляла 176 т. Начиная с 1984 года, добыча медленно уменьшалась и в течении 6 лет держалась на верхней границе регулирования. Однако с 1991 по 2004 год добыча на одну скважину уменьшилась до 20 т. С 2005 по 2015 год кривая перешла нижнюю границу регулирования, но в 2016 году кривая добычи нефти, приходящаяся на одну скважину, медленно уменьшилась и находится у нижней линии регулирования по сегодняшней день. (рис.4).

Рис.4. Контрольные карты Шухарта по добыче нефти на одну скважину X горизонта Балаханской свиты месторождения Гюнешли

С 1985 до 1987 года значение количества нагнетательных скважин составляло 1 ед. С 1988 года количество скважин увеличилось до 5 ед., и кривая перешла статистическую границу регулирования. Однако с 1990 года до 1998 года кривая меняла свои значения, то уменьшаясь и переходя в нижнюю границу регулирования, либо увеличиваясь и находясь на границе. С 1999–2000 года наблюдается максимальное количество нагнетательных скважин, и оно составило 7 ед. Далее наблюдается резкое уменьшение в числе нагнетательных скважин до 2006 года. Как видно из рисунка 5 по кривой количества нагнетательных скважин, их число изменялось в течение 4 лет. Отметим, что максимальное уменьшение количества нагнетаемых скважин наблюдалось в 2017 году и дошло до 1 ед, далее количество скважин увеличили до 4 ед. (рис.5).

Рис.5. Контрольные карты Шухарта по количеству нагнетаемых скважин X горизонта Балаханской свиты месторождения Гюнешли

Процессы заводнения на исследуемом горизонте начались в 1988 году. Как видно по рисунку 6, кривая количества нагнетаемой воды, увеличиваясь, перешла верхнюю границу регулирования. В 1990 году в количестве нагнетаемой воды наблюдается уменьшение 200 тыс.м ³ , это связано с уменьшением количества нагнетаемых скважин. Начиная с 2005 года, количество нагнетаемой воды достигло 926 тыс.м ³ и перешло верхнюю границу регулирования. Стоит отметить, что количество нагнетаемых скважины с 2006 года резко уменьшилось и перешло в нижнюю линию регулирования. На кривой максимальное количество нагнетаемой воды наблюдалась в 2014 году, где составляло 1095 тыс.т. воды. А в 2017 году наблюдалось минимальное количество нагнетаемой воды в пределах 151 тыс. м ³ . Как видно по кривой нагнетательных скважин и количества нагнетаемой воды, в 2018 году наблюдается увеличение (рис.6).

Рис.6. Контрольные карты Шухарта по количестве нагнетаемой воды X горизонта Балаханской свиты месторождения Гюнешли

Выводы:

1. Уменьшить количество эксплуатационных скважин, доведя их количество до 38 ед., что приведет к снижению обводненности продукции;
2. Уплотнить сетку нагнетательных скважин, доведя их количество до 4–5 ед, и тем самым для поддержания пластового давления увеличить количество нагнетаемой воды до 400 тыс м ³ .

Литература:

1. Абдуллаева Л. А. — Повышение эффективности освоения остаточных запасов нефти морских месторождении Азербайджана на основе геолого-промыслового и статистического анализа — Б., 2013.
2. Багиров Б. А. Геологические основы доразработки месторождений нефти — Баку, 1986 г
3. https://docs.cntd.ru/document/1200025672