Пути решения проблемы оптимальной сетки скважин

 

На основе детерминированных трехмерных, трехфазных матема­тических моделей, позволяющих моделировать процесс извлече­ния нефти из неоднородных пластов системой скважин с учетом всех основных особенностей геологического строения залежей, свойств пластов и жидкостей, проявления разных сил, механизма вытеснения нефти, условий эксплуатации скважин, можно опре­делить (в пределе) целесообразность бурения каждой скважины в отдельности.

Такие математические модели разработки нефтяных месторож­дений в 70-х годах созданы в СССР, Франции, США и других странах.

С появлением таких моделей проблема оптимальной плот­ности сетки скважин стала уже не научной, а информационно-экономической и технической.

Для определения оптимального размещения скважин на неф­тяном месторождении с использованием детерминированных моде­лей необходимы три условия:

полная детальная информация из каждой разведочной и
добывающей скважин (полный вынос и всесторонний анализ
керна, гидродинамические промысловые исследования скважин,
изучение свойств жидкостей, точные замеры дебитов нефти, воды
и газа);

мощные, быстродействующие ЭВМ с большой памятью;

конкретный технологический критерий — необходимая (ми­
нимальная), экономически оправданная добыча нефти из одной
скважины за период 5—25 лет.

Практически оптимальное размещение скважин на конкрет­ном месторождении с использованием детерминированных моделей осуществляется следующим образом. На основе полной инфор­мации из разведочных скважин строится геологическая модель залежи с максимально возможной детализацией послойной и зональ­ной неоднородности пласта. Размещается редкая сетка скважин. На ЭВМ моделируется процесс извлечения нефти — прогноз пока­зателей разработки залежей на заданный период времени. Добавляются или исключаются скважины в зонах, вызывающих сомне­ние технологов. Повторяются расчеты на тот же период.

Дополнительная добыча нефти за счет добавленных скважин (по сравнению с добычей без них) или потеря добычи за счет исклю­чения некоторых скважин сравнивается с конкретным критерием целесообразности бурения скважин. На основе этого принима­ется решение о числе и размещении первоначальной системы скважин.

В процессе разбуривания информация из каждой скважины, столь же детальная, как и из разведочных скважин (с полным выносом керна), вводится в математическую модель на ЭВМ, кото­рая настраивается на историю разработки, и уточняется строение залежи.

При существенных изменениях представлений о строении за­лежи вносятся коррективы в размещение скважин и расчеты пока­зателей разработки с измененной системой скважин повторяются. И вновь решается вопрос о необходимости и целесообразности дополнения (или сокращения) системы скважин и их размещении. И так несколько раз в процессе разбуривания.

После завершения разбуривания равномерной редкой сеткой, накопления данных о строении пластов, условиях фильтрации нефти и эффективности процесса разработки, адаптации на их ос­нове модели и выявления всех особых (слабодренируемых) зон, процедура прогноза показателей добычи нефти с различным допол­нением системы скважин повторяется. При обнаружении зон, где новые скважины дают дополнительную добычу нефти (по сравне­нию с добычей без них), удовлетворяющую заданному критерию бурения скважин, принимается решение о заложении и бурении дополнительных скважин.

Таким образом, при помощи моделирования и многостадийного разбуривания достигаются действительно оптимальное число и раз­мещение скважин, обеспечивающие наиболее полный охват пластов дренированием и заводнением, а в итоге эффективную разработку месторождения. В этих условиях дискуссия об оптимальной плот­ности сетки скважин и стадийности разбуривания месторождений становится беспредметной.

Такой порядок размещения и бурения скважин — единственно •правильный путь решить проблему оптимизации сетки и избежать бурения лишних скважин. Без полной информации из скважин, характеризующих строение пластов, без детерминированного моделирования процесса извлечения нефти из них нельзя достиг­нуть оптимального размещения скважин. Неизбежно будет или бурение лишних скважин, или оставление в недрах экономически рентабельных запасов нефти.

Однако обычно после разведки нефтяных залежей имеется скудная информация о неоднородности пластов, строении, свой­ствах жидкостей, при которой детерминированное моделирование и оптимизация размещения скважин не имеют смысла. Поэтому для решения проблемы оптимального размещения скважин необ­ходимо прежде всего улучшить изучение строения нефтеносных пластов во время их разведки и ввода в разработку.