Техногенез нефтяных и газовых пластов

Рассмотрены проблемы междисциплинарного изучения, моделирования и учета при проектировании сложных эффектов техногенеза нефтяных и газовых пластов на всем жизненном цикле разработки месторождений. На примере неконсолидированных пластов с высоковязкой нефтью и засолоненных пластов с гетерогенной смачиваемостью на основе фактических данных эксплуатации, лабораторных экспериментов и численного моделирования представлен анализ влияния на показатели разработки разнонаправленных эффектов техногенеза от масштаба околоскважинной зоны до масштаба межскважинного пространства.

На практических примерах показано, что стандартные подходы моделирования и методики проектирования разработки не учитывают в полной мере специфику и аномальность техногенеза пластов, осложненных уникальным комплексом геолого-физических факторов. Представлены результаты экспериментальных исследований, физико-математические модели, подходы и методики, которые формируют научно-методическую основу для эффективной разработки месторождений в новых перспективных регионах развития РФ в условиях проявления сложных эффектов техногенеза, а также позволяют существенно снизить риски принятия ошибочных решений на этапе проектирования, проведения опытно-промышленных работ и разработки дизайнов геолого-технологических мероприятий.

Книга предназначена для инженеров, научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся проблемами моделирования и проектирования разработки месторождений нефти и газа в условиях проявления сложных эффектов техногенного воздействия на пласт.

Предисловие
Введение

ГЛАВА 1. ЭФФЕКТЫ КОЛЬМАТАЦИИ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ ПЕРВИЧНОМ ВСКРЫТИИ ПЛАСТА
1.1. Описание механизмов кольматации первичной околоскважинной зоны
1.2. Физические процессы и параметры, определяющие геометрию зоны кольматации пласта при его первичном вскрытии
1.3. Математические модели для оценки влияния кольматации пласта на продуктивность нефтяных скважин
1.4. Математические модели нелинейной фильтрации флюида к скважине с техногенно измененной околоскважинной зоной

ГЛАВА 2. ЭФФЕКТЫ ЗАЩЕМЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ И ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ В ПОРОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ
2.1. Описание механизма формирования капиллярно-защемленных фаз в поровом пространстве
2.2. Результаты экспериментов по влиянию защемления технологической жидкости на фазовую проницаемость по нефти
2.3. Математическая модель для оценки влияния эффекта капиллярного защемления на продуктивность нефтяных скважин
2.4. Математическая модель для оценки влияния эффектов капиллярного защемления фаз и осушки на продуктивность газовых скважин

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТЫ ТЕХНОГЕНЕЗА ПРИ ВТОРИЧНОМ ВСКРЫТИИ ПЛАСТА
3.1. Механизмы техногенеза при вторичном вскрытии пласта
3.2. Влияние параметров вторичного вскрытия пласта на продуктивность скважины

Глава 4. КИНЕТИКА ТЕХНОГЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА И ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЛАСТА В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ
4.1. Общие закономерности кинетики поражения пласта
4.2. Параметрическая модель учета кинетики поражения пласта в процессе разработки
4.3. Суффозия твердых частиц породы
4.4. Механизмы внутрипластового осадкообразования в околоскважинной зоне добывающих скважин
4.5. Изменение структуры порового пространства в результате рассоления породы пласта
4.6. Изменение структуры порового пространства в результате выщелачивания гипса

ГЛАВА 5. ТЕХНОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПЛАСТА В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ
5.1. Зависимости проницаемости пласта от давления
5.2. Математические модели для оценки влияния техногенной деформации пласта на продуктивность скважин
5.3. Техногенное изменение продуктивности неконсолидированных пластов вследствие их деформации в процессе разработки
5.4. Деформационные механизмы техногенного перераспределения фильтрационных потоков при заводнении неконсолидированных пластов
5.5 Моделирование деформационных эффектов техногенеза при заводнении неконсолидированных пластов

ГЛАВА 6. ОПИСАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО ПОРАЖЕНИЯ ПЛАСТА С ПОМОЩЬЮ СКИН-ФАКТОРА
6.1. Понятие «скин-фактор»
6.2. Скин-фактор вертикальной скважины в техногенно измененном, деформируемом пласте
6.3. Скин-фактор горизонтальной скважины
6.4. Определение параметров зоны поражения пласта через декомпозицию скин-фактора

ГЛАВА 7. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КИНЕТИКИ ТЕХНОГЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОКОЛОСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА
7.1. Модель деформационных и суффозионных эффектов техногенеза в околоскважинной зоне добывающих скважин
7.2. Модель разрушения глинистых перемычек при разработке неконсолидированного пласта
7.3. Модель первичной околоскважинной зоны засолоненного пласта с гетерогенной смачиваемостью
7.4. Модель выпадения NaCl в околоскважинной зоне засолоненного пласта при прорыве фронта высокоминерализованной воды
7.5. Модель выпадения парафина в околоскважинной зоне низкотемпературного пласта

ГЛАВА 8. МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ТЕХНОГЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МЕЖСКВАЖИННОГО ПРОСТРАНСТВА ПЛАСТА В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ
8.1. Моделирование образования техногенных каналов «червоточин» при заводнении неконсолидированных пластов
8.2. Моделирование эффекта рассоления пласта при заводнении низкоминерализованной водой
8.3. Моделирование фильтрационных потоков при заводнении пласта с гетерогенной смачиваемостью
8.4. Подходы к проведению информативных опытно-промышленных работ для выявления и исследования эффектов техногенеза

ГЛАВА 9. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ТЕХНОГЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ФЛЮИДОВ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ ПЛАСТА
9.1. Исследование проявления эффекта «пенной нефти»
9.2. Исследование эффекта внутрипластовой эмульсификации
9.3. Физико-математическая модель многофазной фильтрации при наличии микропузырьков газа в потоке
9.4. Подходы к имитации эффектов «пенной нефти» и внутрипластовой эмульсификации в гидродинамической модели пласта

Заключение
Приложение