Анализ циклического заводнения слоистых нефтяных пластов

Западная Сибирь важный нефтедобывающий регион Российской Федерации. Текущие запасы составляют примерно 4,88 млрд т. В последние несколько лет появилась тенденция снижения годовой добычи нефти, что объясняется ухудшением сырьевой базы и ростом обводнения продукции. К настоящему времени доля воды в объеме добываемой из нефтяных скважин жидкости достигла примерно 90 %. В связи с этим важное значение приобретает создание новых и изучение уже известных методов увеличения нефтеотдачи. В статье исследуются особенности одного из методов увеличения нефтеотдачи циклического заводнения слоистых нефтяных пластов. Для этого строится синтетическая двумерная двухфазная модель многослойного пласта со слабопроницаемыми перемычками между слоями. Цель работы изучить влияние циклического заводнения на структуру распределения нефтенасыщенности в многослойном пласте. Определена величина дополнительной добычи нефти ΔQ при использовании циклической закачки воды в зависимости от количества (расчлененности K_р) и расположения слоев в нефтяном пласте. Результатом исследования является численное моделирование и анализ разных вариантов разработки нефтяных слоев с разным расположением разнопроницаемых слоев относительно друг друга. Полученные результаты можно использовать при составлении программ циклического заводнения. Показаны примеры с большой величиной дополнительной добычи нефти и с малой величиной ΔQ, что позволит выбрать именно те участки, которые могут дать большую дополнительную добычу нефти. Проведенное исследование позволяет отнести геологический пласт к одной из трех групп по характеру расположения разнопроницаемых слоев относительно друг друга. Первая низкопроницаемые слои над высокопроницаемыми слоями, вторая высокопроницаемые слои над низкопроницаемыми и третья комбинация перемешанных разнопроницаемых слоев. Увеличение параметра расчлененности Kр для первой и второй групп уменьшает эффективность циклического заводнения. Для третьей группы циклическое заводнение будет эффективнее, если низкопроницаемые слои образуют единый массив. Перемешивание разнопроницаемых слоев уменьшает величину дополнительной добычи от циклического заводнения. Эффективность циклической разработки наибольшая при K_р= 2.

1. Muskat M., Meres M. The flow of heterogeneous fluids. Physics. 1936;7(9): 346–363.

2. Lenhard R. J., Oostrom M. A. A Parametric Model for Predicting Relative Permeability-Saturation-Capillary Pressure Relationships of Oil-Water Systems in Porous Media with Mixed Wettability. Transport in Porous Media. 1998;(31):109–131.

3. Leverett M. Capillary behavior in porous solids. Transactions of the AIME. 1941;142(01):152–169.

4. Химия и химическая технология. Справочник химика. URL: https://www.chem21.info/page/142099166237216052154184149037175236013009003133/(дата обращения : 20.09.2025)

5. Сургучёв М. Л. Об увеличении нефтеотдачи неоднородных пластов. Труды ВНИИ. 1959;(19):102–110.

6. Боксерман А. А., Губанов А. И., Желтов Ю. П., Кочешков А. А., Оганджанянц В. Г., Сургучев М. Л. Российская федерация. Способ разработки нефтяных месторождений. Авторское свидетельство № 193402 А1. 28 июня 1967.

7. Владимиров И. В. Нестационарные технологии нефтедобычи (этапы развития, современное состояние и перспективы). Москва: ВНИИОЭНГ; 2004. 216 с.

8. Ваганов Л. А., Телегин И. Г. Анализ эффективности нестационарного заводнения юрских отложений Когалымского района. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2011;6(90):62–68.

9. Александров В. М., Телегин. И. Г. Моделирование циклического заводнения нефтяных залежей с помощью симулятора «тНавигатор». Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2024. 191 с.

10. Боксерман А. А., Шалимов Б. В. О циклическом воздействии на пласты с двойной пористостью при вытеснении нефти водой. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1967;(2):168–174. URL: https://mzg.ipmnet.ru/files/1967/1967-2/mzg1967_n2_p168-174.pdf

11. Боксерман А. А., Музафаров К. Э., Оганджанянц В. Г. Влияние вязкости нефти на эффективность циклического воздействия на неоднородные пласты. В сб.: Научно-технические сообщения (НТС) Днепровского отделения ВНИИ. Москва: Недра; 1968;(33).

12. Боксерман А. А., Музафаров К. Э., Оганджанянц В. Г. Исследование распределения насыщенности при циклическом воздействии на пласт. В сб.: Научно-технические сообщения (НТС) Днепровского отделения ВНИИ. Москва : Недра; 1968;(39).

13. Owens W.W., Archer D. L. Water Flood pressure-pulsing for fractured Reservoirs. Journal of Petroleum Technology. 1966;18(6):745–752.

14. Felsenthal M., Ferrell H. H. Oil Recovery from Fracture Blocks by Cyclic Injection. Journal of Petroleum Technology. 1969;21(2):141–142.

15. Raza S. H. Water and Gas Cyclic Pulsing Method for Improved Oil Recovery. Journal of Petroleum Technology. 1971;23(12):1467–1474.

16. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. Москва: Недра;1982. 408 с.

17. tNavigator 18.2 симулятор: справочное руководство. Москва: RFD; 2018. 2524 с.

18. Александров В. М., Телегин. И. Г. Моделирование циклического заводнения нефтяных залежей с помощью симулятора «тНавигатор». Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2024. 191 с.

19. Kazemi H., Gilman J., Elsharkawy A. M. Analytical and numerical solution of oil recovery from fractured reservoirs with empirical transfer functions. SPE reservoir engineering. 1992;7(02):219–227.