ГЕОЛОГО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК ИНСТРУМЕНТ СОПРОВОЖДЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО БУРЕНИЯ ПЛАСТА Ю1 ТЕВЛИНСКО-РУССКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены особенности применения геолого-гидродинамических моделей при сопровождении эксплуатационного бурения пласта Ю1 Тевлинско-Русскинского месторождения. Проанализированы геологические особенности продуктивного горизонта, влияние неоднородности строения пласта на процессы моделирования и эффективность бурения. Определены основные факторы, влияющие на достоверность прогнозов и адаптацию геолого-гидродинамических моделей в условиях поздней стадии разработки месторождения.

ABSTRACT

The article discusses the application of geological and hydrodynamic models in production drilling support for the Yu1 reservoir of the Tevlinsko-Russkinskoye field. Geological features of the productive horizon, the influence of reservoir heterogeneity on modeling processes and drilling efficiency are analyzed. The main factors affecting forecast reliability and geological-hydrodynamic model adaptation at the late stage of field development are identified.

Ключевые слова: геолого-гидродинамическое моделирование; эксплуатационное бурение; пласт Ю1; Тевлинско-Русскинское месторождение; водонефтяной контакт; геологическая неоднородность.

Keywords: geological and hydrodynamic modeling; production drilling; Yu1 reservoir; Tevlinsko-Russkinskoye field; oil-water contact; geological heterogeneity.

Введение

Современная разработка нефтяных месторождений сопровождается активным внедрением цифровых технологий, направленных на повышение эффективности бурения и снижение геологических рисков. Одним из ключевых инструментов сопровождения эксплуатационного бурения являются геолого-гидродинамические модели (ГГДМ), позволяющие прогнозировать поведение пластовой системы и адаптировать проектные решения к изменяющимся геолого-промысловым условиям [1].

Особенно важным применение ГГДМ становится при разработке сложнопостроенных месторождений Западной Сибири, характеризующихся высокой неоднородностью коллекторов, изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств и сложным положением водонефтяных контактов [5; 6]. К числу таких объектов относится пласт Ю1 Тевлинско-Русскинского месторождения.

Целью данной работы является анализ особенностей сопровождения эксплуатационного бурения на основе геолого-гидродинамического моделирования пласта Ю1 Тевлинско-Русскинского месторождения, а также оценка влияния геологической неоднородности на эффективность моделирования и разработки залежи.

Объект и методы исследования

Роль геолого-гидродинамического моделирования при сопровождении бурения.

Сопровождение эксплуатационного бурения представляет собой комплекс мероприятий, направленных на мониторинг, анализ и оперативную корректировку буровых работ в процессе строительства скважин [2]. Основной задачей сопровождения является обеспечение эффективного управления процессом бурения с учетом геологических и технологических рисков.

Применение геолого-гидродинамических моделей позволяет существенно повысить качество сопровождения бурения за счет интеграции геолого-геофизических, гидродинамических и промысловых данных [1]. ГГДМ представляет собой цифровую трехмерную модель залежи, отражающую геологическое строение объекта, распределение коллекторских свойств и динамику движения пластовых флюидов.

Процесс построения модели включает сбор и анализ геофизических исследований скважин, интерпретацию данных керна, корреляцию разрезов и адаптацию модели по истории разработки [3]. На основе адаптированной модели выполняется прогноз изменения пластового давления, движения фронта вытеснения и распределения остаточных извлекаемых запасов.

Особое значение ГГДМ приобретает при сопровождении горизонтального бурения. Использование цифровых моделей позволяет оперативно корректировать траекторию ствола скважины, учитывать геологические неопределенности и минимизировать риск выхода за пределы продуктивного интервала [2].

Современные системы сопровождения бурения обеспечивают непрерывный мониторинг параметров строительства скважины и обновление модели в режиме реального времени. Это позволяет своевременно выявлять осложнения, связанные с неустойчивостью стенок скважины, изменением литологии или пересечением зон повышенной обводненности [4].

Геологические особенности пласта Ю1.

Пласт Ю1 относится к верхнеюрским отложениям васюганской свиты и является одним из основных продуктивных горизонтов Западной Сибири [5]. На Тевлинско-Русскинском месторождении пласт характеризуется сложным геологическим строением и высокой степенью неоднородности.

В составе продуктивного горизонта выделяются два основных пласта — Ю1¹⁻² и Ю1³⁻⁴, соответствующие различным седиментационным циклам [5]. Пласты отличаются степенью песчанистости, выдержанностью коллекторов и фильтрационно-емкостными свойствами.

Пласт Ю1¹⁻² характеризуется выраженной фациальной изменчивостью, изменением эффективных мощностей и замещением песчаных пород глинистыми прослоями. В свою очередь пласт Ю1³⁻⁴ является более однородным и представлен преимущественно фациями мелководного моря [5].

Значительное влияние на процессы моделирования оказывает сложное положение водонефтяного контакта. По данным геофизических исследований и испытаний скважин установлено изменение отметок ВНК от –2905 до –2985 м, что связано с влиянием тектонических нарушений и неотектонических движений [5; 8].

Дополнительным осложняющим фактором является наличие протяженной переходной зоны. Проницаемость пласта Ю1¹⁻² изменяется от 1 до 69 мД, а Ю1³⁻⁴ — от 1 до 124,5 мД [5]. Такая изменчивость коллекторских свойств свидетельствует о сложном строении залежи и необходимости высокой детализации геологической модели.

Исследования показывают, что верхнеюрский горизонт Ю1 Тевлинско-Русскинского месторождения формировался в условиях шельфовой седиментации, что обусловило частое выклинивание песчаных тел и их чередование с непроницаемыми прослоями и линзами [7]. Подобные особенности существенно осложняют прогнозирование поведения пластовой системы при разработке месторождения.

Влияние геологической неоднородности на моделирование.

Одной из основных проблем построения геолого-гидродинамических моделей для пласта Ю1 является высокая неоднородность коллектора. Изменчивость литологического состава, наличие тектонических нарушений и сложное распределение фильтрационно-емкостных свойств оказывают существенное влияние на достоверность моделирования [6].

При сопровождении эксплуатационного бурения особое значение имеет учет положения водонефтяного контакта и параметров переходной зоны. Наличие зон совместной подвижности нефти и воды приводит к изменению характера притока и повышению риска преждевременного обводнения проектных скважин [8].

Сложность моделирования также связана с влиянием конседиментационных разломов, определяющих экранирование залежей и перераспределение потоков пластовых флюидов [9]. Разломная тектоника оказывает непосредственное влияние на формирование локальных гидродинамических систем и изменяет характер распространения фронта вытеснения

Дополнительным фактором является неоднородность пустотно-порового пространства коллекторов. Морфология порового пространства определяется особенностями упаковки зерен, составом цемента и структурой обломочного материала [7]. Изменение этих параметров влияет на проницаемость пород и динамику фильтрационных процессов.

Для повышения достоверности моделей необходимо регулярное обновление ГГДМ на основе актуальных промысловых данных, результатов гидродинамических исследований и информации, полученной в процессе бурения новых скважин. Адаптация модели позволяет учитывать изменения пластового давления, динамику обводненности и перераспределение остаточных запасов.

Преимущества применения ГГДМ при сопровождении бурения.

Использование геолого-гидродинамических моделей обеспечивает возможность комплексного анализа состояния залежи и прогнозирования эффективности проектных решений. Применение ГГДМ позволяет повысить точность размещения скважин, снизить вероятность бурения в низкопродуктивные зоны и оптимизировать систему разработки месторождения [1].

Важным преимуществом является возможность оперативного принятия решений в процессе бурения. Современные программные комплексы обеспечивают обновление модели в потоковом режиме и позволяют визуализировать прогнозируемые параметры в реальном времени [2].

ГГДМ также позволяет оценивать эффективность различных сценариев разработки без непосредственного воздействия на пласт. Это способствует снижению экономических рисков и минимизации затрат на проведение неэффективных геолого-технических мероприятий.

Особенно актуально применение моделирования на поздних стадиях разработки месторождения, когда возрастает степень обводненности продукции и увеличивается сложность прогнозирования остаточных запасов. В таких условиях качественная адаптация модели становится необходимым элементом сопровождения эксплуатационного бурения.

Заключение

Геолого-гидродинамическое моделирование является одним из наиболее эффективных инструментов сопровождения эксплуатационного бурения на сложнопостроенных месторождениях Западной Сибири. Использование ГГДМ позволяет повысить качество проектирования скважин, снизить геологические риски и обеспечить более эффективное управление разработкой залежи.

Установлено, что пласт Ю1 Тевлинско-Русскинского месторождения характеризуется высокой геологической неоднородностью, сложным положением водонефтяного контакта и изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств. Эти особенности требуют высокой детализации моделей и регулярной адаптации по промысловым данным.

Применение современных методов геолого-гидродинамического моделирования и непрерывного сопровождения бурения позволяет повысить достоверность прогнозов, оптимизировать размещение скважин и повысить эффективность разработки месторождения в условиях поздней стадии эксплуатации.

Список литературы:

1. П.А. Боронин. Уточнение и оценка достоверности геологической модели по результатам сопровождения эксплуатационного бурения (на примере пласта ПК18 Пякяхинского месторождения) Уточнение и оценка достоверности геологической модели по результатам сопровождения эксплуатационного бурения (на примере пласта ПК18 Пякяхинского месторождения) // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2018. – № 9. – С. 46⁠–⁠54.
2. Алешина, Д.А. Сравнительный анализ видов сервисного сопровождения при бурении и строительстве эксплуатационных скважин / Д.А. Алешина. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2024. – № 40 (539). – С. 67⁠–⁠71. – URL: https://moluch.ru/archive/539/118003.
3. Макаров И.Г. Управление технологическими процессами бурения эксплуатационных скважин Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование» Макаров И.Г.
4. Григорьев А.С. Магистерская диссертация «Оценка факторов риска возникновения аварийных ситуаций при сопровождении эксплуатационного бурения бурения (на примере Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения, Западная Сибирь). Авторы: Григорьев, Алексей Сергеевич. Научный руководитель: Чернова, Оксана Сергеевна.