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 так 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.
Статья опубликована в журнале «Marine and Petroleum Geology». Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (проект № ФСНМ-2023-0005).
Карбонатные породы содержат около 50% 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 т.п.).
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.
