Новый метод разделения добычи и закачки в совместных скважинах с помощью модифицированной модели CRM

Abstract

Operating several oil-bearing facilities with a single grid of wells, the problem of dividing oil and liquid production rates by facilities is urgent. Known engineering techniques based on reservoir transmissibility coefficients and effective oil-saturated thickness do not take into account dynamic factors. The use of hydrodynamic models (HDM) is time-consuming, and the results depend significantly on the used a priori hypotheses about the geological structure of objects and the properties of fluids. Thus, there is a practical need for an analytical tool that would rely on the most reliable and available data and would allow solving the problem of separating the volumes of produced fluid and injected water with sufficient accuracy. Such a tool should take into account the dynamics of changes in reservoir pressure and have a low (compared to the hydrodynamic model) need for computing resources. A promising candidate for the role of such a tool is the CRMP-ML6 model – a fundamentally new author’s modification of the previously known CRMP model. The CRMP model is a functional dependence of the well fluid flow rate on the injectivity of the surrounding injection wells. The unknown parameters of this dependence are determined in such a way as to minimize the discrepancy between the simulated and actual values of production rates at the selected date interval. Fundamentally new features of the CRMP-ML6 model are the regularization of the problem through the use of a priori information on the permeability of reservoirs in the vicinity of production wells and the requirement for the proximity of reservoir pressures calculated using the material balance model and from the Dupuis equation. To assess the performance of the new model, a number of numerical simulation experiments were carried out, and the simulation results were compared with the HDM. The possibility of the CRMP-ML6 model is demonstrated to take into account the dynamic separation of production and injection, taking into account additional constraints and a priori information, and while meeting all the requirements for models of the CRM family.

При эксплуатации нескольких нефтеносных объектов единой сеткой скважин актуальной является задача разделения дебитов нефти и жидкости по объектам. Известные инженерные методики на основе коэффициентов гидропроводности пластов и эффективной нефтенасыщенной толщины не учитывают динамических факторов. Применение гидродинамических моделей (ГДМ) требует значительных временных затрат, а результаты существенно зависят от использованных априорных гипотез о геологическом строении объектов и свойствах флюидов. Таким образом, имеется практическая необходимость в аналитическом инструменте, который опирался бы на наиболее достоверные и доступные данные и позволял бы с достаточной точностью решать задачу разделения объемов добываемой жидкости и закачиваемой воды. Такой инструмент должен учитывать динамику изменения пластовых давлений и иметь низкую (по сравнению с ГДМ) потребность в вычислительных ресурсах. Перспективным кандидатом на роль такого инструмента представляется модель CRMP-ML6 – принципиально новая авторская модификация известной ранее модели CRMP. Модель CRMP представляет собой функциональную зависимость дебита жидкости скважины от приемистости окружающих нагнетательных скважин. Неизвестные параметры этой зависимости определяются таким образом, чтобы минимизировать невязку между модельными и фактическими значениями дебитов на выбранном интервале дат. Принципиально новыми особенностями модели CRMP-ML6 являются регуляризация задачи за счет использования априорной информации о гидропроводности пластов в окрестности добывающих скважин и требования близости значений пластовых давлений, рассчитанных по модели материального баланса и из уравнения Дюпюи. Для оценки работоспособности новой модели проведен ряд численных экспериментов по моделированию, а результаты моделирования сравнивались с ГДМ. Продемонстрирована возможность модели CRMP-ML6 для учета динамичности разделения добычи и закачки с учетом дополнительных ограничений и априорной информации, и при выполнении всех требований, предъявляемых для моделей семейства CRM.