Юдин В.А. Проблемы в обосновании численных моделей разработки баженовской свиты с закачкой в пласт воздуха. Том II

В 2-х томах. — М.: ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, 2018. — 496 с. — ISBN 978-5-93838-068-4.Настоящая работа является обзором части опубликованных в научной литературе данных, которые в совокупности дают представление о характере проблем, возникающих при обосновании численных моделей разработки отложений баженовской свиты (БС) и им аналогичных, прежде всего, с использованием закачки в пласт воздуха.
Последняя оценка технически извлекаемых ресурсов нефти в России в отложениях типа баженовской свиты (так называемой сланцевой нефти) составляет 75 млрд баррелей, то есть около 10 млрд тонн, при этом в литературе приводятся и намного более оптимистичные, даже экстремальные, оценки возможной накопленной добычи, порядка 50 млрд тонн.
Одним из наиболее перспективных методов для разработки таких месторождений является метод с закачкой в пласт воздуха и созданием в нефтенасыщенном пласте подвижного очага низкотемпературного окисления – «термогазовое воздействие» (ТГВ). Отличительной особенностью применения ТГВ в указанных отложениях является то, что при нём и происходит оттеснение нефти газами горения к добывающим скважинам, и повышается температура пласта, что делает возможным начало преобразования (термолиза) содержащегося в скелете породы органического вещества (ОВ). Получаемая in-situ дополнительная нефть может быть добыта.
Важно, что физические и технологические особенности ТГВ предъявляют повышенные требования к подготовке соответствующих проектов даже на стадии опытно-промышленных работ. В обязательном порядке необходимо многовариантное численное моделирование всего процесса. Главной составной частью процедур контроля и регулирования ТГВ является численное гидродинамическое моделирование пластовых процессов.
В работе предпринята попытка на основе краткого изложения основных особенностей пород баженовской свиты сформулировать ряд задач, которые должны быть решены для обоснования моделей разработки БС и повышения достоверности прогнозных параметров разработки при таком моделировании.
Данные вопросы находятся на стыке нескольких научных дисциплин. Поэтому для удобства ознакомления с материалами обзора читателей с разной профессиональной подготовкой (математиков, физиков, химиков и специалистов иных направлений, участвующих в процессе формирования численных моделей залежей нефти в БС) изложение сделано более пространным и популярным, чем это обычно делается в обзорах, предназначенных только для высококвалифицированных специалистов в одной, сравнительно узкой, области. По той же причине автор старался сделать изложение более подробным и иллюстрированным, насколько это было возможно.
Первый том содержит в своем составе 4 части, второй том – 2 части.
Последовательность изложения материала второго тома.
Пятая часть обзора посвящена сведениям об ОВ баженовской свиты. Для полноты изложения приведены краткие сведения о формировании органического вещества (ОВ) свиты, его последующем преобразовании в течение геологического времени и формировании твёрдой фазы ОВ (керогена), фазовом составе ОВ в свите, а также о характеристиках и составах жидких компонент ОВ. Рассмотрены основные характеристики термолиза горючих сланцев, как наиболее близких к породам БС (точнее, «сходных» с ними), результаты исследований влияния различных факторов на протекание термолиза подобных типов ОВ. Отдельный раздел посвящён аналогичному рассмотрению процессов окисления ОВ - как керогена, так и нефти. Выявлены различные факторы, влияющие на этот процесс.
Шестая часть посвящена рассмотрению вопросов комплексного учёта неоднородности по различным свойствам пород БС - вещественному составу скелета, механическим, фильтрационным параметрам, составу ОВ. Рассмотрены некоторые проблемы моделирования трещиноватости пород БС, их влиянию на ГРП и процессы окисления ОВ, а также комплексного моделирования фильтрационных и механических процессов. Качественно рассмотрена картина образования и извлекаемости жидкой фазы ОВ, образующейся при термолизе и окислении ОВ. В общих чертах проанализирована возможность создания новых методик изучения БС: фильтрационной параметризации мега-трещин, изучению мезо- и микротрещиноватости по схеме «каротаж - гидродинамическое воздействие - каротаж», а также трассерных исследований. Предложено организовать специальный опытный полигон (полигоны) для количественного изучения пространственной неоднородности характеристик пород БС. Кратко намечены основные виды работ, необходимые для проведения на данном полигоне.
Для удобства читателей (возможно имеющих различную профессиональную подготовку и по направлению, и по уровню) некоторые поясняющие сведения вынесены в Приложения 1-10 во втором тома.
Заключение по работе и список использованной литературы приведены также во втором томе.
Книга предназначена для специалистов в области моделирования залежей нефти, а также может быть полезной для студентов, аспирантов и специалистов, интересующихся разработкой нефтяных месторождений.