Исследование эффективности контроля разработки залежи высоковязкой нефти по технологии SAGD посредством многоволнового сейсмического мониторинга

Общая характеристика работы.

Актуальность темы.

В настоящее время в мире наблюдается истощение активно разрабатываемых месторождений обычной нефти. При этом во многих странах убыль старых месторождений не компенсируется приростом новых. Параллельно с этим в мире увеличиваются объёмы разработки трудноизвлекаемых запасов, таких как тяжёлая нефть и природный битум. В некоторых странах (Канада) объём добычи тяжёлой нефти уже превысил объёмы добычи лёгкой нефти и нефти средней плотности.

Среди всех методов добычи тяжёлой нефти тепловые методы являются одними из наиболее перспективных. Среди них одним из наиболее быстро развивающихся является метод SAGD (парогравитационный дренаж).

Разработка залежи тяжёлой нефти методом SAGD требует постоянного мониторинга. Одной из наиболее важных задач является контроль роста паровой камеры. Применяемые сейчас методы, такие как, например, бурение наблюдательных скважин, достаточно дороги и не всегда эффективны. Поэтому в последнее время бурное развитие получили сейсмические методы мониторинга разработки.

Последние исследования влияния паротеплового воздействия на упругие свойства пород насыщенных тяжёлой нефтью показали, что для целей сейсмического мониторинга разработки целесообразно исследовать изменения скоростей как продольных, так и поперечных волн.

В последнее время на Ярегском месторождении (республика Коми) тяжёлой нефти начал активно применяться метод SAGD. Возникла необходимость в исследовании целесообразности проведения мониторинга разработки залежи посредством многоволновой сейсморазведки. Именно этому вопросу посвящена настоящая диссертация.

Цель работы.

Целью работы является исследование целесообразности мониторинга добычи тяжёлой нефти на Ярегском месторождении по технологии SAGD посредством многоволновой сейсморазведки (на PP и PS волнах).

Задачи исследования.
1. Исследование накопленного опыта применения и эффективности сейсмического мониторинга разработки залежи тяжёлой нефти по технологии SAGD.
2. Выбор оптимальных параметров системы наблюдения на основе сейсмогеологической модели исследуемого месторождения;
3. Оценка точности структурных построений и разрешающей способности метода МОВ ОГТ в интервале целевых отложений;
4. Исследование влияния разработки залежи по технологии SAGD на упругие характеристики слагающих её отложений;
5. Оценка влияния изменений упругих свойств целевых отложений, вызванных разработкой, на характеристики волнового поля, регистрируемого в интервале залежи;
6. Оценка точности прогноза местоположения и размеров паровой камеры SAGD на основе данных многоволновой сейсморазведки.

Научная новизна.

Впервые сделан прогноз точности структурных построений и динамического анализа на Ярегском месторождении.

Впервые для Ярегского месторождения дан прогноз изменения упругих свойств отложений насыщенных тяжёлой нефтью при паротепловом воздействии на пласт.

Впервые сделан прогноз изменений кинематических и динамических сейсмических атрибутов продольных и обменных волн, возникающих в ходе разработки залежи методом SAGD.

Практическая значимость.

Проведённое исследование позволяет планировать методику многокомпонентного сейсмического мониторинга на Ярегском месторождении. Выполненный анализ изменений сейсмических атрибутов на разных этапах развития паровой камеры даёт инструмент для определения стадии разработки по многокомпонентным сейсмическим данным.

Полученные в ходе исследований результаты были использованы для написания ряда производственных отчётов.

Защищаемые положения.

1. Выбраны параметры системы наблюдения МОВ ОГТ, обеспечивающие необходимое разрешение по горизонтали и вертикали для исследования целевых отложений Ярегского месторождения.

2. Прогнозная точность структурных построений и динамического анализа достаточна для исследования целевых отложений Ярегского месторождения.

3. Численное моделирование влияния, оказываемого разработкой залежи высоковязкой нефти по технологии SAGD на упругие свойства целевых отложений, указывает на возможность определения этапов разработки по сейсмическим данным.

4. При сейсмическом мониторинге разработки залежи по технологии SAGD необходимо использовать данные продольных отражённых и обменных PS волн.

5. Границы и размеры паровой камеры SAGD в реальных условиях Ярегского месторождения могут быть определены на основе анализа кинематических и динамических атрибутов волнового поля.

6. Сопоставление атрибутов продольных отражённых и обменных PS волн позволяет повысить точность и достоверность прогноза параметров паровой камеры SAGD.

Личный вклад.

Совокупность описанных в работе идей, касающихся построения сейсмогеологической модели и моделирования роста паровой камеры, была предложена автором лично и реализована при его непосредственном участии.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 2 статьи в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Апробация работы.

Основные положения работы опробованы на следующих конференциях:

<ГЕО-Сибирь-2007> международная выставка и научный конгресс, семинар: <Многоволновые и многокомпонентные сейсмические исследования>, Новосибирск 2007 г; <Геология и разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами> VII научно-практическая конференция, Небуг 2009 г; IX Международная научно-практическая конференция <Геомодель>, Геленджик, 2007 г.

Объём и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 145 страниц, в том числе 52 рисунка и 10 таблиц. Список литературы включает 57 наименований, в том числе 34 на иностранных языках

Благодарности.

Автор выражает глубокую благодарность своим научным руководителям профессору, доктору технических наук, Облогиной Т.И. и старшему научному сотруднику, кандидату геолого-минералогических наук Шалаевой Н.В. Автор признателен всем кто оказывал помощь и поддержку в написании этой работы, в частности Керусову И.Н., Горбачёву С.В., Петровой В.И., Хипели Р.В., Евстигнеевой А.Е., Быковой Е.А. Особую благодарность автор выражает компании <ЛУКОЙЛ-КОМИ> и заместителю начальника главного управления по геологии и разведке ОАО <ЛУКОЙЛ> Чертенкову М.В. за поддержку этой работы, предоставленные материалы и разрешение на публикацию.