Введение
Гидравлический разрыв пласта является одним из наиболее эффективных методов интенсификации добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов. На месторождениях Западной Сибири, где значительная часть запасов сосредоточена в трудноизвлекаемых зонах, ГРП стал стандартной технологией при вводе новых скважин и ремонте действующего фонда [1; 2].
Объектом исследования является пласт БС₁₀ сортымской свиты Западно-Сургутского месторождения, расположенного в Сургутском районе Ханты-Мансийского автономного округа. Цель работы – комплексный анализ эффективности ГРП на данном объекте, включающий изучение геологических условий, анализ фактических данных по проведённым операциям и выработку практических рекомендаций.
Геологическая характеристика пласта БС₁₀
Пласт БС₁₀ приурочен к сортымской свите (K₁br-v) нижнего отдела меловой системы. Свита согласно залегает на битуминозных аргиллитах баженовской свиты и имеет мощность 433 м. В разрезе выделяются три песчаные пачки – «а», «б» и «в», которые в присводовой части сливаются в единый пласт мощностью до 18,2 м [3; 4].
Западно-Сургутское месторождение расположено в пределах Сургутско-Пурпейского антиклинория. Осадочный чехол имеет моноклинальное строение с погружением пород с северо-запада на юго-восток. Амплитуда погружения по кровле тюменской свиты составляет около 450 м [5].
Залежь пласта БС₁₀ является основной на месторождении. Водонефтяной контакт принят на отметке -2255,6 м. Тип залежи – пластово-сводовая, структурно-литологическая. Размеры залежи – 27,2×12,3 км, высота до 105 м. В пласте БС₁₀ сосредоточено 56,4% всех запасов месторождения.
Коллекторские свойства и свойства флюидов
По данным кернового анализа (933 определения), средняя открытая пористость пласта БС₁₀ составляет 23,6%, эффективная пористость – 14,8%. Проницаемость варьируется от 4 до 399 мД, среднее значение – 81 мД. Остаточная нефтенасыщенность – 23,3% [6].
Пространственная неоднородность выражена чётко: западные и юго-западные участки имеют проницаемость до 200-300 мД (лучшие коллекторы), а юго-восточные характеризуются повышенной глинизацией и низкими фильтрационно-емкостными свойствами.
Нефть пласта БС₁₀ относится к тяжёлым, высоковязким. Плотность при 20°C составляет 885 кг/м³, динамическая вязкость – 3,7 мПа·с, газовый фактор – 49 м³/т, содержание серы – 2,14% [7].
Анализ эффективности ГРП
На Западно-Сургутском месторождении ГРП применяется с 1993 года. За период 2008-2013 гг. на объекте БС₁₀ проведено 437 операций ГРП в 361 скважине (411 в добывающих, 26 в нагнетательных). Объём закачки проппанта в добывающих скважинах составил от 4,8 до 70,3 т (средний – 37,3 т) [8].
Совокупный эффект от проведённых операций выразился в дополнительной добыче 2885,54 тыс. т нефти при средней удельной эффективности 6,6 тыс. т на одну операцию.
Таблица 1.
Эффективность ГРП на пяти скважинах пласта БС₁₀
|
Скважина |
Дебит нефти до ГРП, т/сут |
Дебит нефти после ГРП, т/сут |
Дополнительная добыча за 3 года, т |
|
23 |
4,7 |
10,6 |
6406 |
|
24 |
3,0 |
12,6 |
5585 |
|
29 |
4,9 |
14,8 |
7665 |
|
30 |
7,1 |
15,4 |
9800 |
|
58 |
3,2 |
7,9 |
9308 |
Как видно из таблицы, дебит нефти вырос в 2-3 раза. Скважина 30 дала дополнительно почти 10 тыс. т нефти за три года, что многократно окупает затраты на ГРП [9].
Рисунок 3. Сравнение характеристик до и после ГРП на объекте БС₁₀
Анализ неудачных операций ГРП
Не все операции были успешными. На скважине №42 (2010 г.) после ГРП дебит не вырос (2,8→2,9 т/сут), зато обводнённость увеличилась с 55% до 73%. Причинами явились: наличие глинистых пропластков (до 23% объёма), анизотропия пласта (вертикальная проницаемость в 8 раз ниже горизонтальной), превышение критического давления закачки (62 МПа при норме 55 МПа). Прямые убытки от операции составили 18,7 млн руб., потери от простоя скважины – 9,2 млн руб. [8].
Рекомендации по оптимизации
На основе проведённого анализа предложены следующие рекомендации:
- Внедрение многостадийного ГРП (МГРП) с 3-5 стадиями и постепенным увеличением концентрации пропанта от 400 до 600 кг/м³.
- Использование «интеллектуального» термочувствительного пропанта с полимерной оболочкой, повышающего проводимость трещин на 15-20%.
- Обязательная предварительная диагностика: анализ керна, микросейсмический мониторинг, гидродинамические исследования.
- Контроль параметров в реальном времени (давление, температура, расход жидкости).
- Для скважин с обводнённостью >60% – предварительная изоляция водопритоков полимерными гелями.
Ожидаемый эффект от внедрения рекомендаций: дополнительная добыча до 12-13 тыс. т на операцию, снижение числа повторных ГРП на 30-35%, увеличение продолжительности эффекта на 40-60 суток.
Заключение
В результате проведённых исследований установлено, что ГРП на объекте БС₁₀ Западно-Сургутского месторождения является высокоэффективным методом интенсификации добычи. За 2008-2013 гг. дополнительная добыча составила 2885,54 тыс. т нефти при средней эффективности 6,6 тыс. т на операцию.
Наибольшая кратность увеличения дебита (до 8,6) достигается в скважинах с малой нефтенасыщенной толщиной. Горизонтальные скважины с многостадийным ГРП показывают в 8 раз больший накопленный дебит по сравнению с наклонно-направленными.
Выявлены причины неудачных операций: глинистость коллектора, анизотропия пласта, ошибки в выборе давления закачки. Предложенные рекомендации по оптимизации позволят повысить эффективность ГРП в 1,5-2 раза.
Список литературы
- Христианович С.А., Желтов Ю.П. Гидравлический разрыв пласта при разработке нефтяных месторождений. – М.: Недра, 1962. – 215 с.
- Конторович А.Э. Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна / А.Э. Конторович [и др.]. – Новосибирск: СО РАН, 2013
- Шпильман А.В. Атлас геологии и нефтегазоносности Ханты-Мансийского автономного округа. – М.: ИздатНаукаСервис, 2004. – 143 с.
- Золотов А.Н., Карогодин Ю.Н. Литолого-фациальные особенности пластов БС Западно-Сургутского месторождения // Геология нефти и газа. – 1983. – № 4. – С. 23-28
- Создание постоянной действующей модели Западно-Сургутского месторождения / СургутНИПИнефть. – Сургут, 2016
- Отдел разработки НГДУ «Сургутнефть» ПАО «Сургутнефтегаз». Информация по Западно-Сургутскому нефтегазовому месторождению, 2014. – 314 с.
- Анализ физико-химических свойств нефти пласта БС₁₀ Западно-Сургутского месторождения: отчёт о НИР / ЗапСибНИИГГ. – Тюмень, 2020. – 98 с.
- Кузнецов О.Л., Смирнов В.Г. Опыт применения многостадийного ГРП на низкопроницаемых коллекторах БС₁₀ // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 9. – С. 72-77
- Приходько О.В., Филиппов И.А. Результаты применения технологий ГРП на Западно-Сургутском месторождении // Мировая нефть и газ. – 2022. – № 8. – С. 56-62
