Повышение эффективности работы скважин за счет применения цифровых технологий

1. Мониторинг работы скважин в процессе добычи нефти

Основная цель исследования залежей и скважин – получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь.

Планирование промысловых мероприятий проводится на основе анализа разработки и увязывается с информативностью других методов контроля разработки месторождения (в том числе и с методами ГИС-контроля).

Основными показателями при анализе разработки является динамика изменения: фонда скважин, дебитов нефти, газа и воды, закачки воды (газа), пластового и забойного давления, газового фактора, контуров нефте- и газоносносности, данных о проведенных ГТМ. Накопление данной информации осуществляется путем регулярного снятия показаний различных устьевых датчиков (фазовых расходов в сепараторных установках, буферного и затрубного давлений, уровней эхолокации и пр.).

Оперативные способы оценки пластового давления включают: прямые замеры глубинными датчиками (включая технологии ГДИС): контроль текущих статических уровней жидкости в простаивающих эксплуатационных скважинах или в скважинах-пьезометрах; расчеты забойного и пластового давлений через устьевые. Достоверность последнего способа на практике может быть невысокой и требует сопоставления с данными прямых замеров.

Успех ГДИС зависит от грамотного выбора методов и материалов, а также от качества последующей обработки и интерпретации данных. Современные технологии позволяют не только получать более точные параметры пласта, но и оптимизировать процесс исследований, сокращая время простоя скважин. Для достижения большего эффекта и точности результатов необходимо усовершенствование проводимых исследований.

2. Результаты ОПР по проведению ГДИ

Мониторинг работы скважины позволяет выявить причины снижения эффективности работы скважины, вовремя запланировать и провести соответствующие геолого-технические мероприятия. Также данная информация позволит вовремя обновлять гидродинамические модели разработки месторождения для принятия стратегических решений.

Применение прибора Магматэк позволит повысить качество получаемых замеров и снизить количество недостоверных КВУ, а также автоматизировать процесс получения данных.

Скважинами-кандидатами для проведения ОПР в 2025 году стали малодебитные скважины, на которых проводились реанимационные работы. На время реанимации скважин ЧРЭП был установлен межтраверсный датчик динамометрирования «MGT-СДД1», блок сбора и передачи информации стационарных (БСПС) фирмы «Магматэк».

Данная система позволяет получать информацию со скважины по динамометрированию и согласно динамограммам информацию по работоспособности ШГН, тем самым сокращаются затраты на выезд оператора технологической группы на скважину.

Рис. 1. Интерпретация полученной динамограммы в ПО «УМИ»

Рис. 2. Точность измерения технологии

В ходе проведения ОПР было выявлено отклонение в точности измерений прибора Микон 14%, а Магматэк 6%. Это говорит о том, что при применении Маматэк с обратным клапаном показатели точности результатов выше, чем при применении Микона.

3. Цифровизация процесса в сфере промышленной безопасности

Оценка воздействия наземных объектов не представляет особой сложности и выполняется по отдельным природным средам, подвергающимся как прямому воздействию: воздух, поверхностные воды, почвы, так и опосредованному влиянию – подземные воды зон активного и затрудненного водообмена с использованием физико-математического моделирования.

Для оценки воздействия на окружающую среду подземных нефтепромысловых объектов разработана информационно-аналитическая имитационная система. Здесь учтены следующие данные:

• распространение водоносных пластов и их фильтрационные параметры;
• наличие разделяющих водоупоров;
• тектонические нарушения, гидравлические окна, флексурные смещения и т. д.;
• распределение пластовых давлений и температур;
• гидравлическая взаимосвязь между пластами;
• положение ВНК;
• влияние тектонических нарушений на распределение пластовых давлений, взаимодействие между продуктивными пластами, выше- и ниже залегающими водоносными горизонтами, отдельными участками продуктивных пластов;
• концентрация полезных компонентов в подземных водах в пределах объекта воздействия и за его контурами, закономерности их изменения в плане и разрезе;
• содержание и состав растворенного в подземных водах газа;
• химический состав подземных вод, их коррозионная активность.

Эти данные представляются в виде пакета гидрохимических и пьезометрических карт с разрезами водоносных горизонтов, водоупорных покровных и подстилающих отложений, зависимости давлений от условий залегания для отдельных комплексов и всего разреза.

Функциональный модуль этой модели позволяет в пределах продуктивного пласта выделять положение зон с разной техногенной нагрузкой: степенью выработанности пластов текущей и конечной нефтеотдачей, обводненностью продукции скважин, продолжительностью сроков разработки и т. п. Эти зоны представляют наибольший интерес для дальнейшей разработки и диктуют требования к системе разработки, в том числе к распределению отбора и закачки воды.

На участках Первомайского месторождения создана и опробована эколого-технологическая модель процесса разработки залежи, по которой прослеживается изменение во времени техногенной нагрузки на геологическую среду, определяется взаимосвязь между экологическими и технологическими факторами и отбирается наилучший вариант разработки с учетом перспективного прогноза изменении техногенной нагрузки на геологическую среду.

В соответствии с приоритетностью экологических целей проводимых исследований на первый план выходит анализ причинно-следственных связей блока «среда-здоровье», который и выделяется в качестве отдельного этапа.

Оценка состояния окружающей природной среды во взаимосвязи со здоровьем населения является конечным критерием оценки эффективности внедряемых мероприятий. Для анализа причинно-следственных связей зависимости «среда-здоровье» в информационно-аналитической имитационной системе «Мониторинг» разработана медико-экологическая модель.

Выводы

Теоретическая и практическая значимость результатов заключена в сокращении затрат на подъем жидкости (при использовании Магматэк увеличивается скорость реакции специалистов на изменение основных показателей).

На базе информационно-аналитической имитационной системы становится возможным решение задач оценки экологического риска добычи нефти на поздней стадии разработки месторождений и прогноза эффективности природоохранных мероприятий: определение режима эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин, расположенных в зонах повышенного экологического риска, учет возможности использования технического состояния скважин для наиболее полного извлечения нефти из недр при минимальном экологическом риске загрязнения природных сред, обоснование оптимального энергетического режима эксплуатации нефтяных залежей, максимальное снижение экологического ущерба и экономия материально-технических ресурсов за счет улучшения структуры оборотного водоснабжения для целей ППД, сокращение объемов закачки пресных и повышение эффективности закачки сточных вод.