Комплексный подход к оценке эффективности проектируемой соляно-кислотной обработки с использованием результатов лабораторных исследований и гидродинамического моделирования

Abstract

Актуальность научной работы обусловлена тем, что в настоящее время высокая доля соляно-кислотных обработок не обеспечивают ожидаемого результата на нефтяных месторождениях Пермского края. Данная проблема непосредственно связана с действующим подходом к проектированию технологических операций по стимуляции притока нефти и недостаточной изученностью большинства факторов, существенно влияющих на эффективность обработок призабойной зоны кислотными составами. Востребованность усовершенствования технологий кислотного воздействия на призабойную зону карбонатных коллекторов и способов прогнозирования его эффективности обуславливается низкой себестоимостью проведения данной операции и возможностью достижения высоких показателей продуктивности скважины при качественном проектировании и проведении операции. Цель: разработка методического подхода к прогнозированию технологического эффекта проектируемой соляно-кислотной обработки на основе комбинирования результатов лабораторных исследований и гидродинамического моделирования. Объектами исследования являются технологии повышения нефтеотдачи пластов, литологически представленных карбонатными разностями. В пределах основных нефтегазоносных провинции России большая часть месторождений находится на завершающей стадии разработки, вследствие чего отмечается низкая продуктивность скважин. Поэтому совершенствование методов увеличения нефтеотдачи является важным и актуальным направлением исследования в нефтегазовой отрасли. Методы: лабораторные исследования, заключающиеся в определении карбонатности изучаемых отложений, а также свойств кислотных составов, применяемых при проведении соляно-кислотных обработок на месторождениях Пермского края. Данные исследования необходимы для установления численного значения изменения скин-фактора на рассматриваемых объектах. Гидродинамическое моделирование с учетом данного скин-фактора для определения технологической эффективности проектируемой технологии обработки призабойной зоны продуктивного пласта. Результаты. По итогам настоящего исследования отмечается высокое соответствие фактических изменений скинфактора на 18 объектах после кислотного воздействия, полученных при анализе баз данных гидродинамических исследований скважин на территории Пермского края, и прогнозируемых значений по описанной методике предварительной оценки технологического эффекта от соляно-кислотной обработки. Приведен сравнительный анализ фактических значений дебита целевой скважины, зафиксированных в течение пяти месяцев эксплуатации, и прогнозируемых с помощью гидродинамического моделирования полностью описанного дизайна кислотного воздействия, в основе которого заложено расчетное значение изменения скин-фактора. По результатам анализа получено, что предлагаемый комплексный подход к прогнозированию эффективности соляно-кислотной обработки имеет небольшую погрешность в пределах 5 %. С использованием гидродинамической модели рассчитан технологический эффект спроектированной кислотной обработки на целевом объекте до 2030 г. и сделан вывод об успешности применения данного геолого-технического мероприятия. С внедрением предлагаемого комплексного подхода в нефтяные компании возможно увеличение результативности мероприятий по повышению нефтеотдачи пластов.

The relevance of scientific work is caused by the fact that at present a high proportion of hydrochloric acid treatments do not provide the expected result in the oil fields of the Perm krai. This problem is directly related to the current approach to the design of technological operations to stimulate oil flow and insufficient knowledge of most of the factors that significantly affect the efficiency of treatment of the bottomhole zone with acid compositions. The demand for improving technologies for acid stimulation of the bottomhole zone of carbonate reservoirs and methods for predicting its effectiveness is caused by the low cost of this operation and the possibility of achieving high well productivity indicators with high-quality design and operation. The main aim of the research is to develop an integrated approach for predicting the technological effect of the projected hydrochloric acid treatment based on a combination of laboratory research results and hydrodynamic modeling. Objects of the research are technologies for enhancing oil recovery of reservoirs, lithologically represented by carbonate varieties. Within the main oil and gas provinces of Russia, most of the fields are at the final stage of development, as a result of which there is a low productivity of wells. Therefore, the improvement of methods for enhancing oil recovery is an important and relevant area of research in the oil and gas industry. Methods: laboratory studies, consisting in determining the carbonate content of the studied sediments, as well as the properties of acid compositions used when carrying out hydrochloric acid treatments at the deposits of the Perm krai. These studies are necessary to establish the numerical value of the change in the skin factor on the objects under consideration. Hydrodynamic modeling taking into account this skin factor to determine the technological efficiency of the projected technology for treating the bottomhole zone of the productive formation. Results. Based on the results of this study, there is a high correspondence between the actual changes in the skin factor at 18 objects after acid treatment, obtained from the analysis of the databases of hydrodynamic studies of wells in the Perm krai, and the predicted values according to the described method of preliminary assessment of the technological effect of hydrochloric acid treatment. The paper introduces the comparative analysis of the actual values of the target well flow rate, recorded during five months of operation, and predicted ones using hydrodynamic modeling of the fully described acid stimulation design, based on the calculated value of the skin factor change. Based on the analysis results, it was found that the proposed comprehensive approach to predicting the effectiveness of hydrochloric acid treatment has a small error within 5 %. Using a hydrodynamic model, the technological effect of the projected acid treatment at the target object until 2030 was calculated and a conclusion was made about the success of this geological and technical measure. With the introduction of the proposed integrated approach to oil companies, it is possible to increase the effectiveness of measures to increase oil recovery.