Влияние геологических факторов на эксплуатацию осложненного фонда скважин: анализ данных Южно-Приобского месторождения

Актуальность исследования

Южно-Приобское месторождение является одним из крупнейших в России и обладает уникальными геологическими особенностями, влияющими на эксплуатацию фонда скважин. Воздействие разнообразных геологических факторов, таких как тектонические разломы, неоднородность пластов и наличие осложняющих примесей, приводит к значительным эксплуатационным сложностям. Эти осложнения могут проявляться в виде обводненности, пескопроявлений и снижении дебита, что существенно сказывается на эффективности добычи. Исследование этих факторов и разработка методов оптимизации эксплуатации осложненного фонда скважин являются актуальными задачами для обеспечения стабильности и экономической целесообразности разработки нефтяных месторождений. Таким образом, анализ влияния геологических факторов на эксплуатационные характеристики скважин Южно-Приобского месторождения имеет важное прикладное значение для нефтедобывающей отрасли России.

Цель исследования

Целью данного исследования является выявление и анализ ключевых геологических факторов, оказывающих влияние на эксплуатацию осложненного фонда скважин Южно-Приобского месторождения.

Материалы и методы исследования

Для исследования были использованы данные по скважинам Южно-Приобского месторождения, включающие показатели дебита, обводненности, давления и состава добываемой жидкости. Анализ геологических условий выполнен на основе геофизических данных и результатов керновых исследований, предоставленных сервисными компаниями и оператором месторождения.

Методы исследования включали геофизический анализ с использованием электромагнитных и акустических измерений, определение структуры пластов и пористости коллекторов. Проведен анализ кернового материала для оценки литологической структуры и наличия глинистых включений, которые способствуют осложнениям в процессе добычи.

Результаты исследования

Южно-Приобское месторождение расположено в Ханты-Мансийском автономном округе и является одним из крупнейших в Западной Сибири. Оно характеризуется сложным геологическим строением, обусловленным тектоническими движениями, которые формировали неравномерные складчатые структуры [1, с. 111]. Основные нефтеносные пласты расположены в мезозойских отложениях и включают слои неогеновой, палеогеновой и меловой системы. Южно-Приобское месторождение имеет значительные запасы высоковязкой нефти, что дополнительно усложняет его разработку. Продуктивные пласты отличаются неоднородностью коллекторов, которые могут включать как пористые песчаники, так и низкопроницаемые глинистые породы, влияющие на условия фильтрации и дебит скважин. В таких условиях эксплуатация осложненного фонда скважин связана с высокими затратами на извлечение нефти и постоянными проблемами, связанными с поддержанием эксплуатационного состояния скважин. Основные геологические особенности, такие как сложная тектоника, неоднородность литологии и кавернозность пластов, определяют поведение продуктивных горизонтов, что требует более глубокого понимания для выбора эффективных методов эксплуатации.

Для успешной разработки месторождения важно учитывать влияние следующих геологических факторов:

1. Тектонические разломы. Тектоническая активность региона приводит к образованию разломов и трещин, которые могут как способствовать дренированию коллектора, так и вызывать резкую неоднородность пластов. Эти разломы часто становятся путями для вертикальной миграции пластовых вод, что приводит к преждевременной обводненности скважин. Кроме того, тектонические нарушения могут ускорять вынос песка в продуктивный интервал скважины, вызывая его заиливание и снижение дебита.
2. Неоднородность литологии. Продуктивные пласты Южно-Приобского месторождения представляют собой чередование песчаников, алевролитов и глин, что существенно усложняет фильтрационные свойства коллекторов. В местах с преобладанием глинистых пород наблюдается низкая проницаемость, что замедляет приток нефти к забою скважины. В то же время песчаники и кавернозные участки могут вызывать местные зоны высокого дебита, что создает риск для стабильности добычи и ведет к осложнениям при поддержании давления в пласте [2, с. 43].
3. Кавернозность и пористость коллекторов. Высокая пористость и кавернозность способствуют накоплению значительных объемов нефти, однако такие коллекторы часто являются нестабильными и подвержены деградации в процессе эксплуатации. В результате происходит заиливание фильтров, повышение концентрации механических примесей в добываемой нефти и постепенное снижение производительности скважин.
4. Обводненность пластов. Процессы обводнения особенно актуальны для Южно-Приобского месторождения, так как неоднородные пласты и разломы создают условия для притока пластовых вод в продуктивные зоны. Это приводит к необходимости частой остановки скважин для проведения ремонтно-восстановительных работ, что значительно увеличивает эксплуатационные затраты [3, с. 110].

Для комплексного анализа влияния геологических факторов на эксплуатацию осложненного фонда скважин используется несколько методов:

• Геофизические исследования. Электромагнитные, акустические и радиоволновые методы позволяют определить структуру и характеристики пластов, включая их пористость, проницаемость и кавернозность. Эти методы также помогают выявить тектонические разломы и зоны потенциального обводнения, что позволяет прогнозировать возможные осложнения.
• Керновые исследования. Изучение кернового материала помогает оценить микроструктуру коллекторов, определить тип породы и наличие каверн. Анализ керна позволяет также установить наличие глинистых включений и других материалов, способных осложнить процесс добычи.
• Анализ истории работы скважин. Данные о дебите, давлении и обводненности позволяют построить динамику работы скважин и выявить корреляцию с геологическими условиями. Этот метод помогает определить тенденции, которые могут привести к осложнениям и требует регулярного мониторинга для своевременного реагирования.
• Корреляционный анализ. С помощью статистических методов можно выявить взаимосвязи между геологическими факторами и эксплуатационными осложнениями, что позволяет построить прогнозные модели для оценки будущих рисков.

Данные по скважинам Южно-Приобского месторождения включают сведения о дебите нефти, уровне обводненности, давлении в скважинах и составе добываемой жидкости. Анализ этих данных показал, что зоны, расположенные вблизи разломов, демонстрируют более высокий уровень обводненности и требуют частой ремонтной очистки. В то же время, скважины, расположенные в участках с высокой кавернозностью, показывают резкий спад дебита через 2–3 года эксплуатации, что требует проведения дополнительных мероприятий по поддержанию пластового давления. Корреляционный анализ данных выявил значимую зависимость между уровнем обводненности и наличием глинистых прослоек в коллекторах, что указывает на необходимость регулярной очистки и мониторинга скважин.

На основании проведенного анализа можно выделить несколько ключевых закономерностей, определяющих поведение осложненного фонда скважин Южно-Приобского месторождения. Во-первых, скважины, находящиеся в зоне влияния тектонических разломов, подвержены высокому риску обводнения, что требует особого подхода к их эксплуатации и постоянного мониторинга уровня воды. Во-вторых, зоны с преобладанием песчаников в продуктивных пластах демонстрируют высокие начальные дебиты, но со временем заиливаются, что требует регулярного обслуживания и очистки. В-третьих, наличие глинистых прослоек приводит к снижению проницаемости коллектора и осложняет процесс извлечения нефти, что должно учитываться при проектировании новых скважин и выборе методов добычи.

Выводы

Таким образом, геологические факторы, такие как разломы, литологическая неоднородность и пористость коллекторов, оказывают значительное влияние на эксплуатацию осложненного фонда скважин Южно-Приобского месторождения. Анализ выявленных закономерностей позволяет предложить более эффективные подходы к эксплуатации и обслуживанию скважин, что может привести к снижению затрат и повышению рентабельности разработки месторождения.