Карбонатные коллекторы — это тип нефтеносных пластов, которые отличаются сложной внутренней структурой, состоящей из различных пустот и трещин. Такая неоднородность может влиять на общий уровень добычи ресурсов, поэтому важно изучать поведение нефтяных резервуаров на макро- и микроуровне. Ученые ПНИПУ впервые провели комплексное полномасштабное исследование особенностей пустотного пространства. Подход совмещает в себе современные лабораторные технологии и полевые испытания скважин. Высокая степень детализации результатов позволит объяснить и спрогнозировать изменения уровня добычи нефти в процессе разработки скважины.
Изображения микрополости и частично зажившей микротрещины / © Дмитрий Мартюшев, Marine and Petroleum Geology
Статья опубликована в журнале Marine and Petroleum Geology. Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Карбонатные породы содержат около 50 процентов мировых полезных углеводородных ресурсов. Их сложная структура состоит из пустот разных размеров, отдельных трещин и их сетей. Это приводит к неоднородному распределению газа, нефти и пластовой жидкости в коллекторе. Точная оценка характеристик такой структуры и их влияния на свойства пласта необходима для успешной разработки нефтяных месторождений.
На сегодняшний день применяют передовые методы анализа пустотного пространства породы, например, сканирующую электронную микроскопию и компьютерную томографию. Они позволяют максимально подробно описать структуру пор, включая распределение по размеру, типу и их гидродинамическую связь друг с другом. Но выявление некоторых параметров этими способами неэффективно из-за малых размеров образцов. В этом случае обращаются к другому методу – испытанию скважин, который включает в себя комплекс работ по отбору проб и определению его основных гидродинамических параметров (продуктивности, пластового давления, гидропроводности и так далее).
Ученые Пермского Политеха провели комплексный всесторонний анализ результатов исследований керна и промысловых данных, используя современные подходы и сопоставление с динамикой добычи углеводородов.
«Лабораторные исследования керна решают основную проблему – изучение структурных особенностей карбонатных коллекторов на микроуровне, а испытания скважин – на макроуровне. Интеграция нескольких методов в разных масштабах позволила нам получить последовательные результаты и достичь более глубокого понимания, чем при едином подходе», – рассказывает Дмитрий Мартюшев, профессор кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
Политехники отобрали 30 образцов керна, взятых из разведочных скважин трех разных месторождений. Всесторонний анализ выявил существенные различия в строении образцов, в частности, по наличию наиболее крупных пустот. По полученным результатам определяли, как структурные особенности пласта влияют на производительность скважин.
«Оказалось, чем сложнее структура коллектора и больше размер пор, тем существеннее снижается количество добытой нефти, так как проницаемость пласта из-за этого значительно меняется. И чем больше деформировано пустотное пространство, тем сильнее падает дебит. Уникальность исследования в том, что нам удалось определить связи между характеристиками коллектора и параметрами, выявленными с помощью испытания скважин», – объясняет Дмитрий Мартюшев.
Применение комплексного подхода ученых Пермского Политеха помогает объяснить и спрогнозировать динамику дебитов скважин, работающих в карбонатных коллекторах с различной структурой пустотного пространства. Исследование важно не только для понимания геологических особенностей месторождений углеводородов, но и для выбора эффективных мероприятий по освоению этих ресурсов.
