Опыт использования симуляторов при интерпретации термических и термогидродинамических исследований

Введение. В статье описаны математические модели термогидродинамических процессов в пластах и стволе скважины для однофазных и многофазных потоков, составляющие вычислительное ядро температурных симуляторов. Представлено видение специалистов кафедры геофизики БашГУ подходов к количественной интерпретации температурных измерений в скважинах, опыт разработки температурных симуляторов и их применения при интерпретации.

Цель. Обсудить математические модели однофазных и многофазных симуляторов для описания термогидродинамических процессов в пластах и стволе скважины, примеры количественной интерпретации термических исследований при освоении и эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин с использованием симуляторов.

Материалы и методы. Вычислительное ядро симуляторов включает модели: для расчета температурного поля в скважине и пластах с учетом конвекции, теплопроводности и баротермического эффекта; для расчета поля давления и скоростей фаз. Определение количественных параметров, характеризующих прискважинную зону пласта и профили притока (приемистости), основано на сравнении измеренных данных давления и температуры со смоделированными на симуляторе, и минимизации невязки.

Результаты. На примерах исследований при освоении скважин компрессором, фонтанных скважин с изменением режима отбора и нагнетательных скважин продемонстрирована возможность использования температурных симуляторов при количественной интерпретации с целью построения профиля притока (приемистости) определения параметров неоднородности в прискважинной зоне пласта.

Заключение. Температурные симуляторы можно использовать в практике традиционных ПГИ в добывающих и нагнетательных скважинах для планирования термических исследований, для проверки рабочих гипотез и валидации интерпретации, для определения параметров прискважинной зоны пластов и индивидуальных дебитов в многопластовой скважине, в том числе для определения дебитов заколонных перетоков. Для достижения максимальной информативности данные должны быть получены с помощью заранее разработанной методики проведения ПГИ.

1. Валиуллин Р.А., Вахитова Г.Р., Назаров В.Ф., Рамазанов А.Ш., Федотов В.Я., Яруллин Р.К. Термогидродинамические исследования пластов и скважин нефтяных месторождений. Учебное пособие. Уфа: Изд-во БашГУ, 2015. — 250 с.

2. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра, 1965. — 238 с.

3. Valiullin R.A., Ramazanov A.Sh., Pimenov V.P., Sharafutdinov R.F, Sadretdinov A.A. Qualitative and Quantitative Interpretation: The State of the Art in Temperature Logging. — SPE 127854-MS, 2010. https://doi.org/10.2118/127854-MS

4. Рамазанов А.Ш., Валиуллин Р.А., Садретдинов А.А., Шако В.В., Пименов В.П., Федоров В.Н., Белов К.В. Термогидродинамические исследования в скважине для определения параметров прискважинной зоны пласта и дебитов многопластовой системы. — SPE 136256-RU, 2010.

5. Рамазанов А.Ш., Садретдинов А.А. Использование симуляторов для количественной интерпретации температурных исследований скважин. — НТВ «Каротажник», Тверь. — 2014. — Вып. 9. — С. 38–46.

6. Валиуллин Р.А., Рамазанов А.Ш., Садретдинов А.А., Шарафутдинов Р.Ф., Шако В.В., Сидорова М., Крючатов Д.Н. Количественная интерпретация нестационарных температурных данных в многопластовой скважине на основе температурных симуляторов — SPE 171233-RU, М., 14–16 октября 2014. — 24 с.

7. Валиуллин Р.А., Яруллин Р.К., Шарафутдинов Р.Ф., Рамазанов А.Ш., Садретдинов А.А., Мухамадиев Р.С., Баженов В.В., Имаев А.И., Семикин Д.А., Ракитин М.В. Многодатчиковые технологии исследования горизонтальных скважин. — SPE 171262-RU, Москва, 14–16 октября 2014. 18 с.

8. Валиуллин Р. А., Рамазанов А. Ш., Хабиров Т. Р., Садретдинов А. А., Шако В.В., Сидорова М., Котляр Л.А., Федоров В.Н., Салимгареева Э.М. Интерпретация термогидродинамических исследований при испытании скважины на основе численного симулятора. — SPE-176589-RU, 26–28 октября, Москва. — 2015. — 24 с.

9. Запорожец В.М. Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. — М.: Недра, 1983. — 591 с.

10. Ramazanov, A.Sh., Valiullin, R.A., Sharafutdinov, R.F, Khabirov, T.R, Sadretdinov, A.A, Zakirov, M.F., Islamov, D.F. The use of simulators for designing and interpretation of well thermal survey. — 7th EAGE Saint Petersburg International Conference and Exhibition. — 2016. — С. 957–961.

11. Валиуллин Р.А., Рамазанов А.Ш., Шарафутдинов Р.Ф., Шарипов А.М., Низаева И.Г., Бадетз К., Жафрезик В. Исследование температурных полей в пластах с трещиной гидроразрыва. — SPE 187748-RU, Москва, 16–18 октября 2017.

12. Власов С.В., Крючатов Д.Н., Подбережный М.Ю., Азаматов М.А., Валиуллин Р.A., Садретдинов А.A., Рамазанов А.Ш. Опыт термогидродинамических исследований скважин в комплексе с шумометрией и количественной интерпретации данных с использованием моделирования на симуляторе. — SPE 196955-RU, 2019.

13. Яруллин А.Р., Хабиров Т.Р., Гаязов М. С. Физическое и математическое моделирование многофазных неизотермических потоков в условиях действующей горизонтальной скважин. // Техническая конференция SPE «Исследование горизонтальных скважин», 23–24 ноября 2016, Тюмень.

14. Яруллин Р.К., Валиуллин Р.А., Садретдинов А.А., Семикин Д.А., Ракитин М.В., Сурмаев А.В. Оптоволоконные технологии мониторинга действующих горизонтальных скважин // НТВ «Каротажник», Тверь: Изд. АИС, 2015. — Вып. 243. — С. 47–54.

15. Рамазанов А.Ш. Теоретические основы скважинной термометрии. Учебное пособие. — Уфа: Изд-во БашГУ, 2017. — 112 с.

16. Яруллин Р.К., Яруллин А.Р., Гаязов М.С. Концепция применения метода температурных меток в горизонтальных скважинах в условиях многофазного потока // PROнефть. Профессионально о нефти, 2019. — № 1 (11). — С. 7–11.