Ученые физико-математического направления ТюмГУ предложили подход к прогнозированию и оценке эффективности применения технологий для контроля обводненности нефтяного пласта, создав линейку математических моделей для прогнозирования и оптимизации осадко-гелеобразующих методов увеличения нефтеотдачи. В состав физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (МУН) входят технологии контроля обводненности продукции для заводняемых залежей, которые обычно называют технологиями выравнивания профиля приемистости (ВПП).
В ТюмГУ создали математические модели для оптимизации нефтеотдачи / © Getty images
Суть технологий заключается в закачке осадко-гелеобразующих композиций в нагнетательные скважины и формировании в призабойной зоне слоисто-неоднородного пласта барьеров со сниженной проницаемостью, перераспределяющих потоки закачиваемой воды по вертикали между высоко- и низкопроницаемыми пропластками.
Статья «Новый подход к моделированию и прогнозированию эффективности осадко-гелеобразующих методов увеличения нефтеотдачи» ученых ТюмГУ Константина Фёдорова, Александра Гильманова и Александра Шевелёва вышла в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов».
Широкое применение заводнения на месторождениях России и мира обуславливает актуальность развития теории и практики применения таких технологий. Практически все российские компании ведут интенсивные исследования в направлении расширения базы осадко-гелеобразующих композиций и совершенствования технологий их применения.
Для анализа накопленного опыта учеными ТюмГУ отобрана база обработок нагнетательных скважин за последние пять лет, или 3769 операций. К сожалению, не все случаи информативны, и только 260 операций подлежат полноценной статистической обработке и содержат информацию, необходимую для расчетов.
Несмотря на достаточную эффективность применения технологий ВПП, успешность их применения не превышает 70 процентов, что говорит о том, что современный уровень выбора скважин под обработку и обоснования технологии ВПП еще невелик. В статье приводится статистическая обработка этих данных.
Так как цель применения этой группы методов – контроль обводнения добываемой продукции, а этот класс задач относится к оперативным задачам разработки, то для решения поставленной проблемы требуется применение простых прокси моделей. Секторные модели участков обрабатываемых скважин наиболее полно отражают геологическое строение пластов, однако их создание и применение является дорогостоящей и трудозатратной задачей.
Для оперативного решения подобных задач используется нейросетевое моделирование, применение прокси и суррогатных моделей, соединяющие описание физических процессов и статистических подходов.
В статье развивается оригинальный подход, по сути, относящийся к суррогатным моделям. Обработка накопленного промыслового опыта применения технологий показала, что удельные значения дополнительной добычи нефти после операции ВПП растут с увеличением расчетного коэффициента ВПП и, наоборот, снижаются при падении коэффициента приемистости скважины после обработки.
Таким образом, указанная линейка суррогатных моделей может служить для построения дизайна рассмотренных технологий ВПП. Такая процедура позволяет с большей точностью обосновать, а возможно, и оптимизировать применение рассмотренных технологий.
