georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2023.3.18geores-47Research ArticleГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОИСК, РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВGEOLOGICAL-GEOCHEMICAL RESEARCH, PROSPECTING, EXPLORATION AND DEVELOPMENT OF HYDROCARBON FIELDSКольматация трещин автогидроразрыва пласта для увеличения его охвата заводнениемClogging of induced fracture to increase waterflood sweep efficiencyФедоровК. М.FedorovK. M.

Константин Михайлович Федоров – доктор физ.- мат. наук, профессор, научный руководитель, Физико-технический институт

625003, Тюмень, ул. Володарского, д. 6

Konstantin M. Fedorov – Dr. Sci. (Phys.-Math.), Professor, Scientific Advisor, Institute of Physics and Technology

6 Volodarskogo st., Tyumen, 625003

ВыдышИ. В.VydyshI. V.

Иван Владимирович Выдыш – аспирант кафедры моделирования физических процессов и систем, Физико-технический институт

625003, Тюмень, ул. Володарского, д. 6

Ivan V. Vydysh – Postgraduate Student, Department of Modeling of Physical Processes and Systems, Institute of Physics and Technology

6 Volodarskogo st., Tyumen, 625003

КобяшевА. В.KobyashevA. V.

Александр Вячеславович Кобяшев – кандидат тех. наук, главный менеджер

625002, Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1

Alexander V. Kobyashev – Cand. Sci. (Tech.), General manager

79/1 Osipenko st., Tyumen, 625002

МихайловН. В.MikhailovN. V.

Никита Васильевич Михайлов – специалист

625002, Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1

Nikita V. Mikhailov – Specialist

79/1 Osipenko st., Tyumen, 625002

ГаврисьА. С.GavrisA. S.

Александр Сергеевич Гаврись – кандидат тех. наук, начальник отдела

625002, Тюмень, ул. Осипенко, д. 79/1

Alexander S. Gavris’ – Cand. Sci. (Tech.), Head of department

79/1 Osipenko st., Tyumen, 625002

Тюменский государственный университетРоссияTyumen State UniversityRussian FederationТюменский нефтяной научный центрРоссияTyumen Petroleum Research CenterRussian Federation202306042024253146150Copyright © Федоров К.М., Выдыш И.В., Кобяшев А.В., Михайлов Н.В., Гаврись А.С., 20242024Федоров К.М., Выдыш И.В., Кобяшев А.В., Михайлов Н.В., Гаврись А.С.Fedorov K.M., Vydysh I.V., Kobyashev A.V., Mikhailov N.V., Gavris A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/47

Заводнение низкопроницаемых коллекторов с высоким пластовым давлением часто сопровождается формированием техногенных трещин или трещин автогидроразрыва пласта. Положительной стороной этого процесса является увеличение приемистости нагнетательных скважин. Однако при сближении этих трещин с добывающими скважинами происходит ранний прорыв воды и образуется канал низкого фильтрационного сопротивления между нагнетательными и добывающими скважинами. Для снижения обводненности добываемой продукции за счет этой причины применяются технологии кольматации трещин автогидроразрыва пласта.Рассматривается процесс кольматации трещин автогидроразрыва пласта, например, при помощи закачки полимерно-дисперсных составов в нагнетательную скважину. Для проверки этой точки зрения моделируется и численно исследуется задача о влиянии сокращения размеров трещины на охват пласта заводнением. На примере обратной пятиточечной схемы разработки участка пласта сопоставляются базовый расчет – без воздействия на трещину и вариант процесса заводнения с учетом уменьшения длины трещины.Результаты расчетов показали, что процесс заводнения после воздействия на трещину можно разделить на следующие этапы. На первом этапе, следующем непосредственно после кольматации трещины, происходит снижение обводненности и повышается дебит добываемой нефти. На втором этапе снижается дебит нефти, в конце этого этапа он становится ниже базового варианта. На третьем этапе наблюдается невысокое, но длительное увеличение дебитов нефти за счет повышения охвата пласта заводнением. Установлено, что мониторинг развития техногенных трещин является актуальным, так как своевременная кольматация трещин позволяет не только увеличить добычу нефти после проведения мероприятия, но и повысить коэффициент нефтеотдачи за счет увеличения охвата пласта заводнением.

Waterflooding of low-permeable reservoirs with high pressure is often accompanied by formation of induced fracture. The positive side of this process is an injectivity increase and oil production rise. However, when these fractures approach producing wells, an early water breakthrough occurs, and high productivity channels are formed between the injection and producing wells.The technology of fracture clogging, for example, by suspension composition injection into an injection well, allows reducing the length of the fracture. The paper considers the problem of the fracture size reducing process on the waterflood sweep efficiency. The example of a reverse five–point waterflood pattern was investigated. In the basic calculation run, fracture length was constant during all process. The run with transformable fracture length is compared with the basic one.The results of calculations showed that the process of waterflooding after fracture impact could be divided into the following stages. The first one, which follows immediately after the fracture clogging, demonstrates a water cut decrease and an oil production rate increase. The second, in which the oil production declines below the base variant. On the third stage, there is a low, but long-term increase in oil production due to increased waterflood sweep efficiency. The authors established that monitoring of induced fractures length is relevant, since timely fractures clogging allows to increase oil production after the well treatment and to incline the oil recovery coefficient through increasing waterflood sweep efficiency.

заводнениеавтогидроразрыв пластатрещинакольматацияинтеграциясекторная гидродинамическая модель заводнениядополнительная добыча нефтиwaterfloodinginduced fracturing of formationfracturecloggingintegrationsector reservoir simulation model of waterfloodingincremental oil productionReferencesАржиловский А.В., Грищенко А.С., Смирнов Д.С., Корниенко С.А., Баисов Р.Р., Овчаров В.В., Зиазев Р.Р. (2021). Опыт применения горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта в условиях низкопроницаемых отложений. Нефтяное хозяйство, (2), с. 74–76. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-2-74-76Arzhilovskiy A.V., Grishchenko A.S., Smirnov D.S., Kornienko S.A., Baisov R.R., Ovcharov V.V., Ziazev R.R. (2021). A case study of drilling horizontal wells with multistage hydraulic fracturing in low-permeable reservoirs of the Tyumen formation at the fields of RN-Uvatneftegas. Neftyanoye Khozyaystvo = Oil Industry, (2), pp. 74–76. (In Russ.) https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-2-74-76Гильманов А.Я., Федоров К.М., Шевелев А.П. (2022). Задача о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью. Известия РАН. Механика жидкости и газа, (6), с. 26–33.Balin D.V., Alekhin I.G., Brovko V.I., Naimyshin A.G. (2020). Application of 3D Geomechanics Modeling to Enhance Reservoir Simulation Model Forecast in Terrigenous Fractured Reservoir. SPE Russian Petroleum Technology Conference, SPE-201977-MS. https://doi.org/10.2118/201977-MSДавлетова А.Р., Бикбулатова Г.Р., Федоров А.И., Давлетбаев А.Я. (2014). Геомеханическое моделирование направления и траектории развития трещин гидроразрыва пласта при разработке низкопроницаемых коллекторов. Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть», (1), с. 40–43.Corey A.T. (1954). The interrelation between gas and oil relative permeabilities. Producers Monthly, 19(1), pp. 38–41.Изотов А.А., Афонин Д.Г. (2020). О взаимосвязи факторов, влияющих на эффективность разработки низкопроницаемых коллекторов с применением заводнения. Нефтяное хозяйство, (12), с. 106–109. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-12-106-109Davletova A.R., Baykov V.A., Fedorov A.I., Davletbaev A.Ya. (2014). Geomechanical modeling of the direction and trajectory of hydraulic fractures in the development of low-permeability reservoirs. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik “NK “Rosneft’”, 1(34). pp. 40–43. (In Russ)Мосунов А.Ю., Сонич В.П., Черемисин Н.А. (2004). Условия успешного применения форсированного отбора жидкости на месторождениях Западной Сибири. Новые технологии разработки нефтегазовых месторождений: Тр. Междунар. технол. симпозиума, М.: Ин-т нефтегазового бизнеса, с. 24–48.Economides M., Oligney R., Valkó P. (2002). Unified Fracture Design: Bridging the gap between theory and practice. Alvin: Orsa Press, 262 p.Уразов Р.Р., Давлетбаев А.Я., Синицкий А.И., Нуриев А.Х., Торопов К.В., Сергейчев А.В., Филев М.О. (2020). Анализ добычи и давления по горизонтальным скважинам с многостадийным гидроразрывом пласта. Нефтяное хозяйство, (10). с. 62–67. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-10-62-67Feng N., Chang Y., Wang Z., Liang T., Guo X., Zhu Y., Hu L., Wan Y. (2021). Comprehensive evaluation of waterflooding performance with induced fractures in tight reservoir: A field case. Geofluids, 2021, 6617211. https://doi.org/10.1155/2021/6617211Шель Е.В., Кабанова П.К., Ткаченко Д.Р., Базыров И.Ш., Логвинюк А.В. (2020). Моделирование инициации и распространения трещины гидроразрыва пласта на нагнетательной скважине для нетрещиноватых терригенных пород на примере Приобского месторождения. PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти, (2), с. 36–42.Gil’manov, A.Y., Fedorov, K.M. & Shevelev, A.P. (2022). Problem of Blocking a Technogenic Fracture in the Reservoir Using a Suspension Mixture. Fluid Dyn, (57), pp. 720–728. https://doi.org/10.1134/S0015462822600936Balin D.V., Alekhin I.G., Brovko V.I., Naimyshin A.G. (2020). Application of 3D Geomechanics Modeling to Enhance Reservoir Simulation Model Forecast in Terrigenous Fractured Reservoir. SPE Russian Petroleum Technology Conference, SPE-201977-MS. https://doi.org/10.2118/201977-MSIzotov A.A., Afonin D.G. (2020). The collection of factors affecting the efficiency of low-permeable reservoirs development using flooding. Neftyanoye Khozyaystvo = Oil Industry, (12), pp. 106–109. (In Russ.) https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-12-106-109Corey A.T. (1954). The interrelation between gas and oil relative permeabilities. Producers Monthly, 19(1), pp. 38–41.Mosunov A.Yu., Sonich V.P., Cheremisin N.A. i dr. (2004). Conditions for the successful application of forced fluid extraction in the fields of Western Siberia. New technologies for the development of oil and gas fields: Proc. Int. Techn. Symp., Moscow, pp. 24–48. (In Russ.)Economides M., Oligney R., Valkó P. (2002). Unified Fracture Design: Bridging the gap between theory and practice. Alvin: Orsa Press, 262 p.Ridel A.A., Margarit A.S., Garifoullina R.A, Mazhar V.A, Almukhametov M.A., Petrov I.A. (2012). Improving the efficiency of oil and gas field development by optimizing the operation of injection wells. SPE Russian Oil and Gas Exploration and Production Technical Conference and Exhibition, SPE-162057-MS. https://doi.org/10.2118/162057-MSFeng N., Chang Y., Wang Z., Liang T., Guo X., Zhu Y., Hu L., Wan Y. (2021). Comprehensive evaluation of waterflooding performance with induced fractures in tight reservoir: A field case. Geofluids, 2021, 6617211. https://doi.org/10.1155/2021/6617211Shel’ E.V., Kabanova P.K., Tkachenko D.R., Bazyrov I.Sh., Logvinyuk A.V. (2020). Modeling of initiation and propagation of hydraulic fracturing fractures at an injection well for non-fractured terrigenous rocks on the example of the Priobskoye field. PRONEFT’. Professional’no o nefti, 2(16), pp. 36–42. (In Russ)Ridel A.A., Margarit A.S., Garifoullina R.A, Mazhar V.A, Almukhametov M.A., Petrov I.A. (2012). Improving the efficiency of oil and gas field development by optimizing the operation of injection wells. SPE Russian Oil and Gas Exploration and Production Technical Conference and Exhibition, SPE-162057-MS. https://doi.org/10.2118/162057-MSUrazov R.R., Davletbaev A.Ya., Sinitskiy A.I., Nuriev A.Kh., Toropov K.V., Sergeychev A.V., Filev M.O. (2020). Rate transient analysis of fractured horizontal wells. Neftyanoye Khozyaystvo = Oil Industry, (10), pp. 62–67. (In Russ.) https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-10-62-67Willhite G.P. (1986). Waterflooding. Richardson: Soc. Petr. Eng., 326 p. https://doi.org/10.2118/9781555630058Willhite G.P. (1986). Waterflooding. Richardson: Soc. Petr. Eng., 326 p. https://doi.org/10.2118/9781555630058

The authors declare that there are no conflicts of interest present.