Особенностью текущей ситуации в топливно-энергетическом комплексе России является тот факт, что большая часть крупных нефтяных месторождений находится на заключительной стадии разработки и характеризуется высокой обводненностью добываемой продукции и ухудшением структуры запасов, большую долю которых составляют трудноизвлекаемые, приуроченные к малопродуктивным горизонтам и застойным зонам, не вовлеченным в процесс разработки. Разработка горизонтов с малопродуктивными коллекторами собственной сеткой скважин зачастую имеет низкую экономическую и технологическую эффективность, либо вовсе неэффективна. Для поддержания добычи нефти на рентабельном уровне приходится увеличивать отбор обводненной жидкости, использовать более энергоемкие насосы и дополнительную инфраструктуру, увеличивать закачку воды через систему регулирования пластового давления. Все это увеличивает капитальные вложения в разработку месторождения. Поэтому обоснование технологии одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных пластов на многопластовых месторождениях становится актуальной. Опыт применения технологии ОРЭ единой сеткой скважин показывает высокие технологические и экономические результаты [1, с. 294-307; 2, с. 1020-1026; 3].
Весеннее нефтяное месторождение расположено в Шарканском районе Удмуртской Республики. В тектоническом отношении приурочено к Тыловайской возвышенности Верхнекамской впадины. Восточно-Быгинское поднятие, являющееся объектом исследования, открыто в 2001 г., с 2016 г. входит в состав Весеннего месторождения. На Восточно-Быгинском поднятии промышленная нефтеносность установлена в двух объектах: башкирский объект, пласты А<sub>4-0+1+2</sub>, А<sub>4-3+4</sub> башкирского яруса и визейский объект, пласт С-III+IV тульского горизонта визейского яруса [4].
Башкирский объект сложен карбонатными отложениями – известняками органогенно-детритовыми, микрозернистыми. Коллекторы характеризуются низкой проницаемостью и неоднородностью строения. Визейский объект представлен терригенными отложениями – песчаниками и алевролитами, характеризующимися более высокими коллекторскими свойствами. Сравнительная характеристика объектов представлена в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительная характеристика объектов разработки
Параметр | Башкирский объект | Визейский объект |
Тип коллектора | Карбонатный | Терригенный |
Эффективная нефтенасыщенная толщина, м | 2,0–4,5 | 2,0–4,0 |
Пористость, % | 12–18 | 14–19 |
Проницаемость, мкм² | 0,005–0,050 | 0,010–0,100 |
Начальное пластовое давление, МПа | 11,5 | 13,8 |
Вязкость нефти в пластовых условиях, мПа·с | 24,5 | 35,7 |
Давление насыщения, МПа | 6,35 | 8,37 |
Газосодержание, м³/т | 14,69 | 12,5 |
На башкирском объекте пробурено 4 скважины, из них 3 действующие и 1 в бездействии. Проектный фонд реализован на 80%. Средняя обводненность по объекту достигла 96,7%, все действующие скважины являются малодебитными, дебит нефти менее 1 т/сут. Фактическая добыча составила 12,2% от НИЗ, текущий КИН – 0,024 при проектном 0,200. Средневзвешенное пластовое давление снизилось на 12,1% от начального.
На визейском объекте проектный фонд реализован на 33%. Обводненность достигла 96,4%, добыто 26,7% от НИЗ, текущий КИН – 0,069 при проектном 0,259. Скважина эксплуатируется при забойном давлении 3,1 МПа, что ниже давления насыщения 8,37 МПа и ниже проектного значения 6,3 МПа.
Анализ текущего состояния разработки позволяет выделить следующие проблемы:
- высокая обводненность продукции, более 96%;
- низкие дебиты нефти, менее 1 т/сут по башкирскому объекту;
- снижение пластового давления при естественном режиме разработки;
- не ввод визейского объекта в проектных объемах, реализовано 33% фонда;
- отсутствие гидродинамических исследований и мониторинга пластового давления.
Одновременно-раздельная эксплуатация ОРЭ – это технология, позволяющая осуществлять добычу нефти из двух и более продуктивных пластов одной скважиной с использованием специального подземного оборудования, обеспечивающего разделение пластов и индивидуальное регулирование режимов работы по каждому объекту [2, с. 1020-1026; 5].
Применение технологии ОРЭ на Восточно-Быгинском поднятии обеспечивает следующие преимущества:
- экономические – сокращение капитальных затрат на строительство скважин практически в 2 раза, снижение затрат на обустройство месторождения, сокращение эксплуатационных затрат;
- технологические – вовлечение в разработку запасов визейского объекта без дополнительного бурения, возможность индивидуального регулирования режимов работы по каждому пласту, поддержание оптимального забойного давления;
- повышение нефтеотдачи – увеличение охвата пластов разработкой, довыработка остаточных запасов.
Для успешного внедрения технологии ОРЭ необходимо соблюдение геологических условий: расстояние между разобщаемыми пластами достаточно для установки пакера, не менее 3–5 м, наличие непроницаемых разделяющих пропластков, герметичность эксплуатационной колонны. Анализ геолого-физических характеристик башкирского и визейского объектов показывает, что указанные условия выполняются: расстояние между объектами составляет более 100 м, разделяющие отложения представлены плотными непроницаемыми породами.
Внедрение технологии ОРЭ рекомендуется на двух скважинах, башкирского и визейского объекта. Выбор данных скважин обусловлен тем, что они вскрыли оба продуктивных объекта, их конструкция позволяет спустить оборудование для ОРЭ, расстояние между объектами достаточно для установки пакера.
Рекомендуемая технологическая схема включает:
- нижний пакер, устанавливаемый между башкирским и визейским объектами;
- верхний пакер, фиксирующий колонну НКТ;
- двухрядную колонну НКТ;
- устьевое оборудование для раздельного сбора и измерения продукции.
Для каждого объекта рекомендуется поддержание индивидуальных режимов работы:
- башкирский объект – фонтанный/газлифтный способ, забойное давление 5,0–6,0 МПа, регулирование отбора штуцером;
- визейский объект – ЭЦН, забойное давление 7,0–8,0 МПа, регулирование отбора частотным преобразователем.
Реализация предлагаемых мероприятий позволит достичь следующих результатов, таблица 2.
Таблица 2
Ожидаемые результаты внедрения ОРЭ
Показатель | До внедрения | После внедрения |
Действующий фонд по визейскому объекту, скв. | 1 | 3 |
Коэффициент охвата визейского объекта | 0,50 | 0,75–1,00 |
Средний дебит нефти по объектам, т/сут | 1,0–1,5 | 3,0–5,0 |
Дополнительная добыча нефти, тыс. т/год | – | 1,5–2,5 |
Экономия капитальных затрат, млн руб. | – | 160–200 |
Применение технологии одновременно-раздельной эксплуатации на Восточно-Быгинском поднятии Весеннего месторождения является обоснованным и экономически целесообразным решением. Внедрение ОРЭ на рассматриваемых скважинах позволит вовлечь в разработку запасы визейского объекта без дополнительного бурения, обеспечив экономию капитальных затрат 160–200 млн руб. и дополнительную добычу нефти 1,5–2,5 тыс. т/год. Предложенная технологическая схема с двухпакерной компоновкой и раздельной эксплуатацией объектов позволяет учитывать индивидуальные геолого-физические характеристики каждого пласта и оптимизировать режимы их выработки.
