Способ мониторинга и оценки запасов углеводородов месторождения (залежи) и подземных нефтегазохранилищ в процессе эксплуатации

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ мониторинга и оценки запасов углеводородов месторождения(залежи) и подземных нефтегазохранилищ в процессе эксплуатации включет проведение циклических,гравиометрических наблюдений в течение всего периода эксплуатации месторождения или нефтегазохранилища на стационарных пунктах наблюдения, расположенных по заданным в крест простиранию месторождения (нефтегазохранилища) профилям. По результатам выполненных измерений определяют приращения силы тяжести и вычисляют запасы Зобщие по формуле ЗобщиеЗА 0/ А где А 0 - амплитуда над залежью до начала эксплуатации (в мГалах)З - известное количество добытой нефти из залежи или газа из хранилища (фактические данные за определенный период времени)А - величина на которую изменилась амплитуда аномалии после отбора нефти или газа из залежи (за этот период времени)(72) Трипольский Виктор Павлович Бекмухаметова Зауре Арстановна Коробкин Валерий Васильевич(73) Акционерное общество КазахстанскоБританский технический университет(54) СПОСОБ МОНИТОРИНГА И ОЦЕНКИ ЗАПАСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ(57) Изобретение относится к геофизике, в частности, к гравиразведке, и может быть использовано на этапе эксплуатации месторождения нефти и газа для оценки его текущих запасов и контроля за его разработкой (мониторинг запасов УВ, остающихся в залежи для любого момента времен), а также для контроля запасов в подземных нефте- и газохранилищах. Изобретение относится к геофизике, в частности,к гравиразведке, и может быть использовано на этапе эксплуатации месторождения нефти и газа для оценки его текущих запасов и контроля за его разработкой (мониторинг запасов УВ, остающихся в залежи для любого момента времен), а также для контроля запасов в подземных нефте- и газохранилищах. Известен способ контроля эксплуатации газовых залежей, основанный на проведении в пределах площади месторождения или подземного газохранилища повторных наблюдений за изменением силы тяжести, которые выполняются на долговременных гравиметрических пунктах,стабильно закрепленных на местности и по изменениям поля силы тяжести судят о явлениях и процессах, происходящих в залежи (Файтельсон А.Ш, Золина С.П. Использование режимных гравиметрических исследований для контроля за эксплуатацией газовых залежей и уточнения элементов их строения, Обзорная информация,серия Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений М. 1984, выпуск 11, с.15-17). Однако в способе истолкование результатов наблюдений основано на качественном их анализе,что не позволяет достичь высокой эффективности и результативности контроля. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу,является способ мониторинга разработки газовых месторождений(Патент РФ 230379, кл. 01 7/00, опубл. 27.09.2007) Способ предполагает проведение циклических наблюдений на гравиметрических пунктах двух типов - базисных и режимных. Базисные размещают на участках месторождения в пределах кустов эксплуатационных скважин. Режимные пункты - на участках непосредственно не дренируемых эксплуатационными скважинами. Количество режимных пунктов не оговаривается. Предварительно выполняют районирование месторождения и разбивают его на зоны с одинаковым геологическим строением и в пределах каждой зоны размещают не менее одного базисного пункта и несколько режимных, равномерно располагаемых на площади зоны. Наблюдения на базисных пунктах применяют для получения в течение всего времени эксплуатации месторождения,для каждой его зоны,корреляционные зависимости, между параметрами разработки (объемов отбора газа, падения пластового давления) и изменениями силы тяжести. Результаты повторных наблюдений на режимных пунктах пересчитываются с использованием полученных зависимостей в количественные характеристики отработки залежи на конкретных участках. Способ имеет следующие недостатки 1) неопределенность в разбивке площади на зоны с одинаковым геологическим строением 2) неопределенность требований к количеству режимных пунктов в пределах каждой зоны,порядок их расстановка на местности и 2 последовательность наблюдений на них 3) неопределенность пересчта результатов повторных наблюдений на режимных пунктах с использованием полученных зависимостей в количественные характеристики отработки залежи. Известно, что аномальные эффекты поля силы тяжести над месторождениями УВ обычно составляют десятые доли мГала, в лучшем случае достигают 1 мГала. Поэтому изменения гравитационного поля при отборе газа или нефти из залежи не может превышать десятых, а чаще сотых долей мГала. Это накладывает жесткие,повышенные требования к методике наблюдений и к точности выполняемых измерений. В запатентованном способе эти требование остались без внимания, а не выполнение их ставят под сомнение достоверность получаемых данных. Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности контроля за состоянием запасов УВ, остающихся в залежах в процессе эксплуатации месторождений и подземных хранилищах. Для е реализации использовали установленную практикой прямую зависимость значений аномального поля силы тяжести над месторождениями углеводородов от масштаба этих месторождений и запасов углеводородного сырья в них. Сущность способа заключается в проведении повторяющихся во времени (с периодичностью 6-12 месяцев) измерений поля силы тяжести на заранее подготовленных и закрепленных на местности долговременных, стационарных пунктах, по профилям заданным в крест простиранию месторождения(нефтегазохранилища). По результатам выполненных измерений определяются приращения-А и вычисляют запасы Зобщие по формуле Зобщие ЗА 0/А (1) где А 0 - амплитуда аномалии поля силы тяжести над залежью до начала эксплуатации (в мГалах) З - известное количество добытой нефти из залежи или газа из хранилища (фактические данные за определенный период времени в тоннах) А - величина на которую изменилась амплитуда аномалии после отбора нефти или газа из залежи (за этот же период времени, в мГалах ). Практическая реализация способа осуществляется следующим образом (фиг.1). Через залежь, в е эпицентре разбивается эталонный(опорный) профиль из пяти пунктов, которые надежно закрепляются на местности долговременными топографическими знаками(фиг.1 А). Из них первый и последний (1 и 5) выносятся за пределы залежи, а остальные (2, 3 4) равномерно закрепляются в пределах залежи. По эталонному профилю выполняются наблюдения поля силы тяжести в прямом и обратном направлениях, чтобы определить точное значение А 0(фиг.1.А). Через определенное время,(6-12 месяцев) после начала эксплуатации выполняются повторные многоразовые наблюдения по тому же профилю и с той же тщательностью , что и в первый раз (на тех же закрепленных точках, с той же аппаратурой) и определяют амплитуду аномальной кривой 1 чтобы найти разность А 01. А затем, по формуле (1) определяют общие (фиг.1 Б). Подобный мониторинг можно осуществлять в течение всего времени эксплуатации месторождения. При условии, если размеры залежи в плане велики (более 10 км), то разбивают не один а несколько дополнительных профилей (3, 5) на равном расстоянии друг от друга. Дополнительные профили оборудуются также, как и эталонный. Выставляются и закрепляются на местности долговременные пункты (в общем случае 5 на каждом профиле с выносом концевых пикетов за пределы залежи). На них выполняются такие же тщательные, с повтором наблюдения (в прямом и обратном направлениях). Анализ получаемых данных обеспечивает возможность судить о характере миграции нефти и газа в залежи. На фиг.2 схематически показана схема месторождения,подготовленного для циклических наблюдений за изменениями поля силы тяжести по предложенному способу. Наблюдения начинаются на базовом пункте эталоного профиля, затем отрабатывается сам профиль (в прямом и обратном направлениях). Далее осуществляется переход на дополнительный профиль (Пр.1). Отработка его, осуществляется в том же порядке, и, наконец, переход и отработка второго дополнительного профиля (Пр.2). Работа заканчивается замкнутым ходом - наблюдениями на концевых пунктах трх профилей, что обеспечивает привязку всех выполненных наблюдений к значению поля на базовом пункте. Эксплуатационную скважину (скважины) обычно закладывают в районе точки 3 эталонного профиля и в случае успеха, начинают добычу. Наблюдения на дополнительных профилях (ПР 1 и ПР 2) позволяют следить за поведением углеводородов в залежи, за их миграцией из концевых частей залежи к центру (если амплитуды аномальных кривых уменьшаются). И наоборот - неизменность амплитуд свидетельствует об отсутствии миграции,а следовательно, об отсутствии связи между отдельными частями залежи. Подобная ситуация может оказаться очень полезной так, как заставит поменять планы по дальнейшему бурению,скорректировав их в правильном направлении. Пример оценки запасов месторождения УВ. Перед началом эксплуатации месторождения над центральной частью залежи, определено, что аномалия силы тяжести составляет А 00.85 мГал. Далее, в течении 6-ти месяцев эксплуатации добыто З 800000 тонн нефти. При повторном наблюдении,по центральному профилю установлено, что величина аномалии за 6 месяцев эксплуатации, изменилась и составила А 00.80 мГал т.е., а разность соответственно составила А 0.05 мГал. Следовательно, первоначальные запасы нефти месторождения можно оценить в 13600000 тонн, согласно нижеприведенному расчту, а в недрах после забора 800000 тонн остатся 13600000-80000012800000 тонн нефти. ЗобщиеЗА 0/А 8000000,85/0.0513600000 тонн За следующие 6 месяцев добыто 560000 тонн нефти и повторные наблюдения по центральному профилю установили, что амплитуда аномалии после этого изменилась на 0,035 мГала. и составила 0,765 мГал. Тогда выполнив аналогичный расчт,получим Зобщие 3 А 0/А 5600000,80/0,03512800000 тонн. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ мониторинга и оценки запасов углеводородов месторождения(залежи) и подземных нефтегазохранилищ в процессе эксплуатации,включающий проведение циклических, гравиометрических наблюдений в течение всего периода эксплуатации месторождения или нефтегазохранилища на стационарных пунктах наблюдения, отличающийся тем, что пункты наблюдения располагают по заданным в крест простиранию месторождения (нефтегазохранилища) профилях, по результатам выполненных измерений определяют приращения силы тяжести и вычисляют запасы Зобщие по формуле Зобщие 3 А 0/А,где А 0 - амплитуда над залежью до начала эксплуатации (в мГалах) З - известное количество добытой нефти из залежи или газа из хранилища (фактические данные за определенный период времени) А - величина, на которую изменилась амплитуда аномалии после отбора нефти и газа из залежи (за этот же период времени).