книги / Мониторинг гидравлического разрыва пласта на основе математической обработки геолого-промысловых данных

Таблица 3 .26 Средние дебиты жидкости в пределах этапов

Для подтверждения азимута трещины, образовавшейся в результате ГРП, по данным микросейсмического мониторинга необходимо изучить изменение направлений фильтрационных потоков жидкости в рассматриваемом элементе системы разработки до и после проведения ГРП. Для этого по данным, приведенным в табл. 3.34–3.36, построены схемы коэффициентов корреляции, изменения дебитов жидкости исредних дебитовжидкостидлякаждогоэтапа(рис. 3.34–3.38).

Этап 1. Из рис. 3.34 видно, что до проведения ГРП имеются сильные корреляции (r ≥ 0,83) между дебитами жидкости в скважине

№ 343 и в скважинах № 344, 574 и 652, что свидетельствует о хорошей гидродинамической связи между ними. В то же время коэффициенты корреляции между дебитами жидкости в скважине №343 и скважинах №124, 125, 345 и 348 низкие, менее «-0,29», статистически не значимые. Следовательно, добыча жидкости в этих скважинах не связана между собой. Изменение дебитов в течение этапа незначительное, в среднемсоставляет 4 % от среднего дебита заэтап(рис. 3.35).

На рис. 3.36 представлена схема средних дебитов жидкости за этап: как видим, минимальный дебит жидкости наблюдался в скважине № 343 (8,8 т/сут), а в скважинах № 125 и 345 он был максимальным и превышал 48 т/сут. Необходимо отметить, что QЖ в этих скважинах не коррелируют с QЖ в скважине № 343.

81

в

–– Направление трещины по данным мониторинга

Рис. 3.34. Этап 1: а – схема изменения коэффициентов корреляции; б – схема изменения дебитов жидкости; в – схема средних дебитов жидкости

Этап 2. На рис. 3.35, а, представлена схема средних дебитов жидкости. Как видим, QЖ.СР в скважине № 343 значительно возрос (с 8,8 до 22,7 т/сут). Среди рассматриваемых восьми скважин дебиты выше только у двух: 125-й и 345-й. Тогда как на этапе 1 скважина № 343 характеризовалась самым низким QЖ.СР.

82

После проведения ГРП взаимосвязь между дебитами жидкости в корне изменилось. Коэффициенты корреляции между дебитами в скважине № 343 и соответствующие данные скважин № 344, 574 и 652 с положительных (рис. 3.35, б) поменялись на отрицательные, статистически значимые. Это свидетельствует об изменении направления фильтрационных потоков после проведения ГРП в направлении развития трещины.

в

–– Направление трещины по данным мониторинга

Рис. 3.35. Этап 2: а – схема коэффициентов корреляции; б – изменение дебитов жидкости; в – схема средних дебитов жидкости

83

После ГРП максимальный прирост дебита жидкости наблюдается в скважине № 343 (рис. 3.35, в). В скважинах № 344, 652 и 574 дебиты существенно снизились. В скважине № 574 наблюдается максимальное снижение дебита на 5,2 т/сут. В остальных изменение дебитов не так существенно. Таким образом, проведение ГРП в скважине № 343 привело к перераспределению отборов из пласта. Часть пласта, дренируемая ранее в скважинах № 344, 652 и 574, вовлеклась в зону отбора скважины № 343, то есть данная скважина стала отбирать нефть из той части пласта, которая ранее эксплуатировалась скважинами № 344, 652 и 574, что также подтверждает направление развития трещины.

Этап 3. Характеризуется увеличением среднего дебита жидкости в скважине № 343. Данный этап выделен в отдельный по причине замены насосов в скважинах № 574 и 652, что привело в них к резкому увеличению дебитов – на 6,9 и 9,5 т/сут соответственно. Начальное время этапа соответствует выходу на режим скважин после замены насосов.

По сравнению с этапом 2 взаимосвязь между дебитами жидкости на этапе 3 претерпела некоторые изменения. Коэффициенты корреляции между дебитами в скважинах № 343, 574 и 652 сохранились высокими отрицательными, статистически значимыми (рис. 3.36, а). Однако r поменял знак с отрицательного на положительный в скважине № 344 – причину установить не удалось.

На данном этапе также наблюдается прирост дебита жидкости в скважине № 343 на 3 т/сут (рис. 3.36, б, в). В скважинах № 574, 652 и 124 дебиты снизились. Максимальное снижение на 3,8 т/сут зафиксировано в скважине № 124.

Таким образом, существенные изменения как коэффициентов корреляции, так и дебитов жидкости наблюдаются в направлении трещины, закартированной по результатам микросейсмического мониторинга.

84

в

–– Направление трещины по данным мониторинга

Рис. 3.36. Этап 3: а – схема коэффициентов корреляции; б – схема изменения дебитов жидкости; в – схема средних дебитов жидкости

Этап 4. Характеризуется снижением среднего дебита жидкости в скважине № 343 с 29,4 до 28,1 т/сут.

На данном этапе взаимосвязь между дебитами жидкости по сравнению с этапом 3 претерпела определенные изменения. Коэффициент корреляции между дебитами в скважинах № 343 и 574 сохранился отрицательным статистически значимым (рис. 3.44, а). В скважинах №344 и 652 произошла инверсия коэффициентов корреляции: в скважине №344 он сталотрицательным, ав №652 – положительным.

85

На данном этапе произошло снижение дебита жидкости с скважине № 343 на 4,6 т/сут (рис. 3.37, б, в). Не так существенно дебит понизился в скважине № 652 – на 1,2 т/сут, а в 344-й и 574-й дебиты возросли. Максимальное увеличение на 4,9 т/сут зафиксировано в скважине № 344.

в

–– Направление трещины по данным мониторинга

Рис. 3.37. Этап 4: а – схема коэффициентов корреляции; б – схема изменения дебитов жидкости; в – схема средних дебитов жидкости

Таким образом, изменения коэффициентов корреляции и дебитов жидкости в скважинах № 343 и 574 наблюдаются в направле-

86

нии прогнозной трещины, закартированной по результатам микросейсмического мониторинга.

Этап 5. Характеризуется увеличением среднего дебита жидкости в скважине № 343. На данном этапе взаимосвязь между дебитами жидкости по сравнению с этапом 4 существенно изменилась. Как и на этапе 3, вновь появились сильные отрицательные корреляции между дебитами в скважинах № 343, 574 и 652 (рис. 3.38, а). У остальных скважин коэффициенты корреляции невысокие – менее 0,29.

в

–– Направление трещины по данным мониторинга

Рис. 3.38. Этап 5: а – схема коэффициентов корреляции; б – схема изменения дебитов жидкости; в – схема средних дебитов жидкости

87

На данном этапе также наблюдается прирост дебита жидкости в скважине № 343 на 5 т/сут (рис. 3.38, б, в). В скважинах № 574 и 652 дебиты снизились на 0,3 и 1,6 т/сут соответственно, но максимальное снижение на 4 т/сут зафиксировано в скважине № 348.

Таким образом, все существенные изменения как коэффициентов корреляции, так и дебитов жидкости наблюдаются в направлении трещины, закартированной по результатам микросейсмического мониторинга.

ГРП на скважине № 343 дало хороший эффект, дебит жидкости возрос на 20 т/сут, произошло изменение направления фильтрационных потоков. Особенно это хорошо видно на этапе 2, когда увеличение дебита в скважине № 343 сопровождается снижением дебитов в скважинах № 344 и 574. Необходимо отметить, что изменение дебитов произошло в скважинах № 344, 652 и 574, где коэффициенты корреляции до ГРП были положительными статистически значимыми (0,83; 0,96 и 0,83 соответственно). Вполне возможно, что корреляционный анализ между дебитами до ГРП позволит прогнозировать азимут трещины, образовавшейся в процессе гидроразрыва пласта.

88

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гидравлический разрыв пласта является одной из наиболее распространенных технологий, направленных на увеличение производительности и продуктивности скважин. Однако на сегодняшний момент актуальным остается вопрос контроля и мониторинга геометрии развития трещины ГРП. Для решения этой задачи используется микросейсмический мониторинг, основанный на регистрации сейсмоэмиссионных процессов, сопровождающих образование трещинной зоны ГРП. Микросейсмический мониторинг ГРП используется для получения информации о геометрических параметрах трещины или системы трещин (высота, длина и азимут) в ходе гидроразрыва пласта. Наряду с этим микросейсмический мониторинг позволяет оптимизировать планирование следующего ГРП в том же районе.

Однако на практике по ряду причин далеко не все процедуры ГРП удается сопроводить микросейсмическим мониторингом. Так, кондиционность результатов, а именно соответствие характеристик прогнозной трещины реальной при микросейсмическом мониторинге ГРП, зависит от многих составляющих. В Пермском крае основное влияние на прохождение волн оказывают поверхностные сейсмогеологические условия. На площадях с неблагоприятными сейсмогеологическими условиями не всегда удается получить кондиционный материал при проведении 2D- и 3D-сейсморазведки при использовании многократного суммирования от общей глубинной точки. Поэтому сложность поверхностных сейсмогеологических условий оказывает существенное влияние на результаты мониторинга при использовании наземных систем наблюдения. Также необходимо учитывать удорожание процедуры гидравлического разрыва, если она сопровождается микросейсмическиммониторингом.

Применительно к таким условиям необходима разработка другого способа, позволяющего оценивать размеры образовавшейся трещины и ее направление. Авторы настоящей монографии описывают решение данной задачи путем комплексного использования

89

гидродинамических исследований скважин после ГРП и данных о взаимодействии скважин, полученных на основе корреляций их дебитов. Так, обработка КВД после ГРП позволит оценить размеры трещины ГРП, а сравнение коэффициентов корреляции между дебитами – ее направление.

Данная методика опробована на примере ряда скважин месторождений Пермского края, гидравлический разрыв пласта на которых сопровождался микросейсмическим мониторингом. Проведя всесторонний анализ, получено очень хорошее совпадение характеристик трещины по материалам дизайна ГРП, гидродинамических исследований и мониторинга.

90