Исследование и опыт применения технологии водного Huff and Puff на нефтяном месторождении с низкопроницаемым коллектором

Введение. В данной работе приведено исследование применимости и первые результаты опытно-промышленных работ технологии периодической закачки воды в добывающие скважины с последующим отбором нефти (Huff and Puff ), ранее не применявшейся в России. Рассматривается нефтяное месторождение компании «Газпром нефть» с терригенным коллектором низкой проницаемости.

Цель. Увеличение продуктивности малодебитных безводных скважин с гидроразрывом пласта, находящимся на грани рентабельности, для повышения дебита нефти.

Материалы и методы. Представлены физические принципы капиллярной пропитки в гидрофильном коллекторе, которые в заданных условиях должны приводить к увеличению дебита нефти в безводных скважинах при циклической закачке воды и остановке с последующим отбором. Так как ранее данная технология не применялась в России, были проведены обзор и анализ неудачного применения в США и успешного опыта в Китае на месторождениях со схожими свойствами на аналогичных по конструкции скважинах. Для дизайна опытно-промышленных работ произведены расчеты на синтетической гидродинамической модели с двойной пористостью и проницаемостью, по которой было получено значительное увеличение добычи нефти в малодебитной скважине относительно стандартной эксплуатации. Были проведены опытно-промышленные работы на четырех нефтяных скважинах месторождения компании, которые ранее планировалось перевести в фонд поддержания пластового давления. Только на двух из них удалось выдержать необходимые сроки закачки и остановки.

Результаты. Опытно-промышленные работы показали отсутствие значимого увеличения дебита нефти после применения технологии. При этом в репрезентативных скважинах не было и снижения, которое должно было произойти из-за снижения фазовой проницаемости по нефти, что говорит о работе эффекта капиллярной пропитки при закачке воды.

Заключение. По анализу неоднозначных результатов опытно-промышленных работ делается вывод о неэффективности технологии Huff and Puff в заданных режимах, о необходимости их оптимизации и проведении дальнейших исследований.

1. Hoffman B. Todd. Improved Oil Recovery IOR projects in the Bakken formation. SPE-180270-MS.

2. J. O. Alvarez, F. D. Tovar, 2018. Improving Oil Recovery in the Wolfcamp Reservoir by Soaking / Flowback Production Schedule with Surfactant Additives. SPE-187483.

3. James A. Sorensen. Historical Bakken Test Data Provide Critical Insights On EOR In Tight Oil Plays.

4. James J. Sheng. Critical review of field EOR projects in shale and tight reservoirs. J. Pet. Sci. Eng. 2017, vol. 159, pp. 654–655.

5. Jie Bai, Huiqing Liu. CO2, Water and N2 Injection for Enhanced Oil Recovery with Spatial Arrangement of Fractures in Tight-Oil Reservoirs Using Huff-n-puff. Energies 2019, vol. 12, pp. 823. https://doi.org/10.3390/en12050823

6. Li Zhongxing, Qu Xuefeng. Development modes of Triassic Yanchang Formation Chang 7 Member tight oil in Ordos Basin, NW China. Petrol. Explor. Develop., 2015, vol. 42(2), pp. 241–246.

7. Tadesse Weldu Teklu, Xiaopeng Li. Low-salinity water and surfactants for hydraulic fracturing and EOR of shales. J. Pet. Sci. Eng. 2018, vol. 162, pp. 367–377.

8. Ting Chen, Zhengming Yang. Waterfl ooding Huff-n-puff in Tight Oil Cores Using Online Nuclear Magnetic Resonance. Energies. 2018, vol. 11, pp. 1524.

9. Wang, D., Cheng, L., Cao, R., Jia, P., Fang, S., Rao, X., Dai, D. The effects of the boundary layer and fracture networks on the water huff-n-puff process of tight oil reservoirs. J. Pet. Sci. Eng. 2019, pp. 466–480.

10. Xiang Raoa, Linsong Chenga, Renyi Caoa A modifi ed embedded discrete fracture model to study the water blockage effect on water huff-n-puff process of tight oil reservoirs. J. Pet. Sci. Eng. 2019, pp. 149. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.106232