Компьютеризированный способ диагностики пластовых вод в попутных жидкостях (на примере вуктыльского нгкм)

Е.Ф. Карпюк, В.Н. Мильков (Коми филиал ВНИИГАЗа Севернипигаз)

Сб.: Севергазпром: союз науки и производства в области геологии, разработки месторож-дений и транспорта газа в Тимано-Печорской провинции. – Ухта: Севернипигаз, 1999. – С. 100-104.

Главной задачей гидрохимического контроля за разработкой месторождений углеводородов является установление по химическим показателям присутствия пластовых вод в составе попутных жидкостей природного и техногенного происхождения. Наиболее затруднен такой контроль при разработке залежей в карбонатных коллекторах, где для интенсификации добычи проводятся солянокислотные обработки (СКО) скважин.

Опыт гидрогеологического контроля за разработкой Вуктыльского НГКМ показал, что в эксплуатационные скважины поступают конденсатогенные, пластовые и техногенные воды, различающиеся по ряду химических признаков. Большинство проб представлено их смесями, часто весьма сложными, что затрудняет диагностику пластовых вод. Решение этой задачи довольно успешно реализовывалось посредством построения разного вида гидрохимических корреляционных графиков, которые, однако, не позволяют оценить количественно долю пластовой воды [1, 2 и др.].

Для оценки количественной составляющей выполнено математическое моделирование вариантов смешения трех реальных проб жидкостей: пластовой, конденсатогенной воды и продуктов СКО с Вуктыльского НГКМ. Пробы подобраны исходя из средних гидрохимических показателей в каждом генетическом типе.

Расчеты вариантов состава смесей осуществляются посредством программы, выполненной в виде модуля в электронной таблице EXCEL 5.0 под WINDOWS 3.1-3.11. Сравнение диагностируемой пробы с вариантами смешения производится по следующим показателям: величина минерализации, содержание хлора, брома, йода, сульфатов, гидрокарбонатов, натрия, кальция, магния, а также по гидрохимическим отношениям - натрий-хлорному, щелочноземельно-хлорному, гидрокарбонат-хлорному, хлор-бромному. Входными данными являются номер скважины, дата отбора пробы, место отбора, плотность, рН, содержание метанола, величина минерализации и солевой состав. Программа рассчитывает процент-эквивалентное содержание компонентов, все перечисленные выше гидрохимические отношения, определяет тип диагностируемой воды по В.А. Сулину, химический тип по преобладающим компонентам и подбирает вариант смешения, наиболее близкий к диагностируемой пробе (с указанием процентного содержания в ней доли конденсатогенной, пластовой воды и продуктов СКО).

Для оптимизации счета и подбора вариантов предусмотрено изменение шага объемных процентов содержания исходных растворов и весовой значимости гидрохимических показателей.

Возможности программы иллюстрируются диагностикой проб жидкостей с минерализацией 7-250 г/л и диапазоном изменения натрий-хлорного отношения от 0,1 до 0,9 (табл. 1-2). Обработка этих проб, а также серии анализов, не приводящихся в данной статье, показала, что наилучшие результаты достигаются при увеличении ранга весовой значимости величины минерализации, натрий-хлорного отношения, содержания натрия и хлора. Достаточно высокая точность подбора варианта смешения к диагностируемой пробе достигается при расчете с шагом, равным 1 объем. % содержания каждого раствора, что позволяет уверенно определять долю пластовой воды в попутных жидкостях.

Составленная программа может быть использована для тестирования не только попутных вод Вуктыльского НГКМ, но и для любых других жидкостей, состав которых будет формироваться из каких-либо трех типов вод. Для этого следует ввести гидрохимические характеристики этих вод в соответствующую таблицу программы.

Литература:

  1. Лысенин Г.П. Особенности гидрохимического контроля за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений в условиях проведения солянокислотных обработок // ЭИ геология, бурение и разработка газовых месторождений.- М.: ВНИИЭгазпром. - 1979. - № 10. - С. 12-16.
  2. Лысенин Г.П., Карпюк Е.Ф., Леухина О.И. Графический способ диагностики пластовых вод // Газовая промышленность. - 1989. - № 1. - С. 40-41.

Таблица 1

Состав попутных вод с минерализацией 7 - 250 г/л и натрий-хлорным отношением 0,1 - 0,9

          Шаг в % След Вариантов                          
          1 1 5151                              
                                             
Номер скважины Дата отбора пробы Место взятия пробы Плотность,г/см3 pH Содержание метанола,
г/л
см3
Содержание компонентов:мг/л Отношения Тип по
В. А. Су-
лину
Химический тип воды % содержание: пласт. конд-ген. пр.СКО  
мг*экв/л r Na ------r Cl r(Ca+Mg)
-------------
r Cl
rSO4*100
-------------
r Cl
r HCO3*100
-------------
r Cl
Cl
----
Br
 
%-экв  
Минера-лизация Cl' Br' I' SO4'' HCO3' Na*+K* Ca** Mg**  
 
      веса 0,25 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00        
                                             
18 14.09.70 сеп. 1 ст. 1, 048 0 65730,4 43837,9 10,4 0 424,7 207,4 2926,5 12000,0 6323,6 0,10 0,91 0,72 0,28 4215 ХК Cl,Ca-Mg 0  
      н. с. 0 2494,48 1234,87 0,13 0 8,84 3,4 127,24 600,0 520,0               70  
          100,00 49,5 0,01 0 0,35 0,14 5,1 24,05 20,85               30  
23 29.12.80 сеп. 1 ст. 1,132 0 95056,3 57708,1 97,5 0 320,2 85,4 33002,0 3600,0 243,2 0,88 0,12 0,41 0,09 592 ХК Cl,Na 38  
      4 0 3269,74 1625,58 1,22 0 6,67 1,4 1434,9 180 20               62  
          100 49,72 0,04 0 0,2 0,04 43,88 5,51 0,61               0  
61 10.07.97 сеп. 1 ст. 1, 064 96,1 134203 82992,6 15,3 0 306,9 69,3 40952,9 7516,3 2349,5 0,76 0,24 0,27 0,05 5424 ХК Cl,Na 46  
      6,46 120,2 4697,7 2341,12 0,19 0 6,39 1,14 1780,6 375,1 193,2               46  
          100,00 49,84 0 0 0,14 0,02 37,91 7,98 4,11               8  
136 05.08.97 сеп. 1 ст. 1,145 0 218585 135395,5 40,3 20,3 1112 195,2 61326,3 15631 4864,0 0,70 0,31 0,61 0,08 3362 ХК Cl,Na 68  
      4,36 0 7692,72 3819,34 0,5 0,2 23,16 3,2 2666,4 780 400               11  
          100 49,65 0,01 0 0,3 0,04 34,66 10,14 5,2               21  
139 03.04.97 сеп. 1 ст. 1,119 1,6 190063 114799,4 164,9 8,9 1583,2 97,8 66568,6 5622,4 1218,1 0,89 0,12 1,02 0,05 696 ХК Cl,Na 76  
      5,74 2 6550,09 3238,35 2,06 0,1 32,96 1,6 2894,3 280,56 100,2               24  
          100 49,45 0,03 0 0,5 0,02 44,19 4,28 1,53               0  
149 08.06.84 сеп. 1 ст. 1,147 0 227289 138946,6 462,6 27,9 560,0 97,6 76205,2 8800,0 2188,8 0,85 0,16 0,30 0,04 300 ХК Cl,Na 87  
      6,72 0 7866,54 3913,99 5,79 0,2 11,67 1,6 3313,3 440 180               10  
          100 49,76 0,07 0 0,15 0,02 42,12 5,59 2,29               3  
162 30.05.90 сеп. 1 ст. 0, 996 165,44 45905,7 29859,2 0 0 680,9 492,26 4108,0 6165,6 4599,8 0,21 0,81 1,69 0,96 0 ХК Cl,Mg-Ca 3  
      6,57 206,8 1729,16 842,29 0 0 14,19 8,07 178,61 307,7 378,3               80  
          100,00 48,71 0 0 0,82 0,47 10,33 17,79 21,88               17  
169 30.09.84 сеп. 1 ст. 0,974 0 117512 73781,1 116,7 25 1300,0 2122,8 17983,2 14400,0 7782,4 0,38 0,65 1,30 1,67 632 ХК Cl,Na-Ca-Mg 17  
      6,8 0 4283,76 2078,34 1,46 0,2 27,08 34,8 781,88 720 640               52  
          100 48,53 0,03 0 0,63 0,81 18,25 16,81 14,94               31  
199 22.08.97 сеп. 1 ст. 1,163 21,36 241475 147741 248 86,1 606,2 62,7 80186,7 10294,9 2248,8 0,84 0,17 0,30 0,03 595 ХК Cl,Na 92  
      6,53 26,7 8370,08 4167,59 3,11 0,7 12,63 1,03 3486,4 513,72 184,94               4  
          100 49,79 0,04 0 0,15 0,01 41,65 6,14 2,21               4  
272 05.08.97 сеп. 1 ст. 1,005 0 7771,91 4821,2 0 0 10,2 61,0 1867,8 841,7 170,2 0,60 0,41 0,15 0,74 0 ХК Cl,Na-Ca 2  
      4,5 0 274,42 136 0 0 0,21 1 81,21 42 14               97  
          100 49,56 0 0 0,08 0,36 29,59 15,31 5,1               1  
                                               

Таблица 2

Выбранные компьютером варианты смешения к пробам таблицы 1

Показатели Исходные данные Значения показателей в вариантах смешения, наиболее близких к диагностируемым пробам  
Пластовая вода Конденсатогенная вода Продукты СКО  
 
Содержание пластовой воды, объем.% 100 0 0   0   38   46   76   87   68   3   17   92   2  
Содержание конденсатогенной воды, объем.% 0 100 0   70   62   46   24   10   11   80   52   4   97  
Содержание продуктов СКО, объем.% 0 0 100   30   0   8   0   3   21   17   31   4   1  
Мера близости         0,03980   0,01805   0,01716   0,07368   0,01311   0,04889   0,05970   0,30689   0,01113   0,03690  
Номер скважины 31 157 109   18   23   61   139   149   136   162   169   199   272  
Минерализация :                                                
мг*экв/л 8748,96 12,60 8170,40   2459,94   3332,42   4683,95   6652,23   7857,97   7666,46   1661,52   4026,70   8376,36   268,91  
мг/л 253849 500 224184   67605,0   96773,0   134935,0   193046,0   227624,0   219751,0   46127,0   112911,0   242529,0   7804,0  
Содержаниекомпонентов:                                                
Cl', мг*экв/л 4355,95 0,89 4072,52   1222,38   1655,81   2329,95   3310,74   3911,94   3817,37   823,72   2003,46   4170,41   128,71  
мг/л 154636,1 31,6 144574   43394,3   58781,3   82713,0   117531,0   138873,8   135516,5   29241,9   71122,5   148049,4   4569,1  
Br', мг/л                                                
J', мг/л                                                
SO4", мг*экв/л 14,28 0,31 10,70   3,43   5,62   7,57   10,93   12,78   11,99   2,50   5,91   13,58   0,69  
мг/л 685,60 14,8 513,6   164,4   269,7   363,3   524,6   613,4   575,7   119,7   283,5   651,9   33,2  
HCO3', мг*экв/л 0,20 5,10 0,40   3,69   3,24   2,47   1,38   0,70   0,78   4,15   2,81   0,40   4,96  
мг/л 12,2 311,1 24,4   225,1   197,5   150,7   83,9   42,5   47,6   253,4   171,4   24,6   302,3  
N* + K*, мг*экв/л 3774,50 5,80 385,20   119,62   1437,91   1769,75   2870,01   3295,95   2648,19   183,36   764,09   3488,18   84,97  
мг/л 86813,0 133,4 8859,6   2751,3   33071,7   40704,1   66009,9   75806,4   60908,0   4217,2   17574,1   80227,7   1954,3  
Ca**, мг*экв/л 520,0 0,4 3200   960,28   197,85   495,38   395,30   548,44   1025,64   559,92   1080,61   606,42   42,8  
мг/л 10400,0 8 64000   19205,6   3957,0   9907,7   7905,9   10968,8   20512,9   11198,4   21612,2   12128,3   855,8  
Mg**, мг*экв/л 80,0 0,1 500   150,07   30,46   76,85   60,82   84,61   159,41   87,48   168,65   93,60   6,7  
мг/л 972,8 1,2 6080   1824,8   370,4   934,4   739,6   1028,9   1938,4   1063,7   2050,8   1138,2   81,4  
Ca**+Mg**, мг*экв/л 600,00 0,50 3700,00   1110,35   228,31   572,23   456,12   633,05   1185,06   647,40   1249,26   700,02   49,49  
мг/л 11372,8 9,2 70080,0   21030,4   4327,4   10842,1   8645,5   11997,7   22451,3   12262,1   23663,0   13266,5   937,2  
Гидрохимические                                                
отношения :                                                
r Na/r Cl 0,87 6,52 9,46E-02   0,10   0,87   0,76   0,87   0,84   0,69   0,22   0,38   0,84   0,66  
r (Ca+Mg)/r Cl 0,14 0,56 0,909   0,91   0,14   0,25   0,14   0,16   0,31   0,79   0,62   0,17   0,38  
r SO4*100/r Cl 0,33 34,83 0,263   0,28   0,34   0,32   0,33   0,33   0,31   0,30   0,29   0,33   0,54  
r HCO3*100/r Cl 0,005 573,03 0,010   0,30   0,20   0,11   0,04   0,02   0,02   0,50   0,14   0,01   3,85  
Cl/Br                                                
Тип по В. А. Сулину ХК ГКН ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК   ХК  

 

Авторы: 

Тематические разделы: