A Study of the Application of Hydrodynamic Technologies for Influencing the Formation at Different Stages of Oil Field Development

Marat N. Khanipov, Irik G. Pattakhov, Ravil Z. Satarov, Alexander P. Chirkunov, Mariya A. Sharifullina

Author details

Marat N. Khanipov
TatNIPIneft R&D Institute of the PJSC TATNEFT named after V.D. Shashin, Almetyevsk, Russian Federation
Irik G. Pattakhov
TatNIPIneft R&D Institute of the PJSC TATNEFT named after V.D. Shashin, Almetyevsk, Russian Federation
Ravil Z. Satarov
TatNIPIneft R&D Institute of the PJSC TATNEFT named after V.D. Shashin, Almetyevsk, Russian Federation
Alexander P. Chirkunov
PJSC TATNEFT named after V.D. Shashin, Almetyevsk, Russian Federation
Mariya A. Sharifullina
TatNIPIneft R&D Institute of the PJSC TATNEFT named after V.D. Shashin, Almetyevsk, Russian Federation

https://doi.org/10.15593/2712-8008/2025.4.11

This article presents a comprehensive study and summary of many years of experience in applying hydrodynamic technologies for non-stationary (cyclic) reservoir stimulation to enhance oil recovery at various stages of field development. The paper includes an extensive literature review covering fundamental and modern scientific works on this topic. The theoretical foundations of the method, its evolution, and current status are analyzed. Particular attention is paid to examining various points of view on the physical mechanisms that ensure enhanced oil recovery with cyclic stimulation. The review includes a critical analysis of existing concepts and contradictions in the theoretical justification of the technology. The practical implementation of this technology in a variety of geological and physical conditions at fields in the Republic of Tatarstan is examined. An analysis of the dynamics of oil recovery coefficient changes during the transition from steady-state to non-stationary operation is presented. Particular attention is paid to methods for calculating cycle duration and the optimal amplitude of reservoir pressure fluctuations. Technological aspects of the method's implementation are considered, including the risks and potential complications associated with its application. The authors systematized the factors that had a key impact on the success of transient stimulation based on a literature review. Based on the analysis of a significant array of field data and field test results, detailed criteria for the applicability of the technology for various reservoir types were formulated. The authors transformed stimulation technology appropriately, and oil viscosity, rate, while injecting gases, were considered. The reservoir type, wettability, hydrodynamic connection (water cut, reserve depletion rate). Development stage and key performance indicators are provided, demonstrating an increase in oil recovery of 1.8-10% depending on the geological and physical characteristics of the reservoir. The economic aspects of cyclic flooding are analyzed, demonstrating its high profitability even in the late stages of development. A conclusion has been reached regarding the rapid decline of transient stimulation methods for increasing oil recovery factors in layered, heterogeneous reservoirs, particularly in the late stages of production, when traditional flooding methods become ineffective. The developed practical recommendations enable optimization of the technology's application for specific geological and technological conditions and maximize ultimate oil recovery.

Keywords

non-stationary impactcriteria for the applicability of non-stationary impact technologynon-stationary injectionpulsed impactnon-stationary drainage modeelastic modenon-stationary forced extraction

Исследование применения гидродинамических технологий воздействия на пласт на разных стадиях разработки нефтяных месторождений

Данная статья посвящена комплексному изучению и обобщению межотделого опыта применения гидродинамических технологий нестационарного (циклического) воздействия на пласт с целью повышения нефтеотдачи на различных стадиях разработки месторождений. В работе проведен обширный литературный обзор, охватывающий фундаментальные и современные научные работы по данной тематике. Проанализированы теоретические основы метода, его эволюция и современное состояние. Особое внимание уделено рассмотрению различных точек зрения на физические механизмы, обеспечивающие повышение нефтеотдачи при циклическом воздействии. Обзор включает критический анализ существующих концепций и противоречий в теоретическом обосновании технологии. Изучен опыт практической реализации этой технологии в разнообразных геолого-физических условиях на месторождениях Республики Татарстан. Представлен анализ динамики изменения коэффициента нефтеотдачи при переходе от стационарного к нестационарному режиму эксплуатации. Особое внимание уделено методике метода реализации процесса продолжительности цикла и оптимальной амплитуды колебаний пластового давления. Рассмотрены технологические аспекты реализации метода, включая анализ возможного снижения при его применении. Авторами проведена систематизация факторов на основе выполненного литературного обзора, оказывающих ключевое влияние на успешность применения нестационарного воздействия. На основе анализа значительного массива промысловых данных и результатов промысловых испытаний сформулированы детальные критерии применимости технологии для различных типов коллекторов. Особую ценность представляет разработанная авторами матрица применимости технологии нестационарного воздействия, которая интегрирует общие параметры выбора объемов (тип коллектора, смачиваемость, гидродинамическая связанность, неоднородность, вязкость нефти) и рекомендованные виды воздействия в зависимости от стадии разработки участка и его ключевых показателей (обводненности, степени выработки запасов). Приведены примеры успешного внедрения технологии, демонстрирующие прирост коэффициента извлечения нефти на 1,8-10% в зависимости от геолого-физических характеристик объекта. Проанализированы экономические аспекты применения циклического завдования, показавшие его высокую рентабельность даже на поздних стадиях разработки. Сделан вывод о высокой эффективности методов нестационарного воздействия для увеличения коэффициента извлечения нефти (КИН) в условиях слоисто-неоднородных коллекторов, особенно на поздних стадиях эксплуатации, когда традиционные методы завождения теряют свою эффективность. Разработанные практические рекомендации позволяют оптимизировать применение технологии для конкретных геолого-технологических условий и максимизировать конечную нефтеотдачу пластов.

Ключевые слова

нестационарное воздействиекритерии применимости технологии нестационарного воздействиянестационарная закачкаимпульсное воздействиенестационарный режим дренированияупругий режимнестационарный форсированный отбор

Bibliography

1.Ибатуллин, Р.Р. Применение нестационарного заводнения на нефтяных месторождениях Татарстана / Р.Р. Ибатуллин, А.М. Шавалиев, Н.З. Ахметов // Нефтяное хозяйство. – 2003. – № 8. – С. 54–57. Scholar
2.Сургучев, М.Л. Об увеличении нефтеотдачи неоднородных пластов / М.Л. Сургучев // Разработка нефтяных месторождений и подземная гидродинамика: тр. / ВНИИ. – М.: Гостоптехиздат, 1959. – С. 152–163. Scholar
3.Сургучев, М.Л. Регулирование процесса разработки месторождений платформенного типа / М.Л. Сургучев. – М.: Гостоптехиздат, 1960. – 59 с. Scholar
4.Свалов, А.М. Об эффективности циклического заводнения продуктивных пластов / А.М. Свалов // Технологии нефти и газа. – 2018. – № 5. – С. 37–41. Scholar
5.Свалов, А.М. О правомерности существующего теоретического обоснования технологии циклического заводнения продуктивных пластов / А.М. Свалов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2021. – № 6. – С. 57–60. Scholar
6.Свалов, А.М. Критический анализ теоретического обоснования технологий циклической закачки воды в продуктивные пласты / А.М. Свалов // Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности: сб. тр. всерос. науч. конф. с междунар. участием, посвящ. 35-летию ИПНГ РАН, Москва, 17–19 окт. 2022 г. – М.: ИПНГ РАН, 2022. – С. 19–22. Scholar
7.Цынкова, О.Э. Нестационарное гидродинамическое воздействие на нефтяные пласты / О.Э. Цынкова, Н.А. Мясникова // Особенности разработки сложнопостроенных залежей нефти : тр. ВНИИ. – М.: Недра, 1986. – Вып. 94. – С. 53–64. Scholar
8.Владимиров, И.В. Нестационарные технологии нефтедобычи: (этапы развития, современное состояние и перспективы) / И.В. Владимиров. – М.: ВНИИОЭНГ, 2004. – 215 с. Scholar
9.Бакиров И.М. Развитие систем разработки нефтяных месторождений с применением заводнения в различных геолого-физических условиях: автореф. дис... д-ра техн. наук: 25.00.17 / И.М. Бакиров; ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть»; науч. конс. Р.Р. Ибатуллин. – Уфа, 2012. – 48 с. Scholar
10.Гуляев, В.Н. Исследование и обоснование выбора участков на объектах разработки для применения гидродинамических методов увеличения нефтеизвлечения: автореф. дис... канд. техн. наук: 25.00.17 / В.Н. Гуляев; филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени; науч. рук. А.К. Ягафаров. – Бугульма, 2019. – 25 с. Scholar
11.Воронцова, Г.Н. Внедрение технологии циклического заводнения в неоднородных коллекторах на участке Ташлиярской площади / Г.Н. Воронцова, Р.Г. Рамазанов, А.А. Кузнецова // Сборник научных трудов ТатНИПИнефть / ОАО «Татнефть». – М.: ВНИИОЭНГ, 2010. – Вып. 78. – С. 76–82. Scholar
12.Гуляев, В.Н. Применение технологии нестационарного воздействия для увеличения КИН участков с трудноизвлекаемыми запасами / В.Н. Гуляев, И.И. Киприн, Н.П. Захарова // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2015. – № 10. – С. 39–44. Scholar
13.Гуляев, В.Н. О реализации нестационарного заводнения на объекте АВ 1-2 Урьевского месторождения / В.Н. Гуляев, И.И. Киприн // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2015. – № 9. – С. 76–81. Scholar
14.Велиев, Э.М. Современные тенденции развития технологии нестационарного заводнения (на примере месторождения Кумколь): автореф. дис. канд. техн. наук: 07.00.10 / Э.М. Велиев; Уфимский гос. нефт. техн. ун-т; науч. рук. И.В. Владимиров. – Уфа, 2018. – 22 с. Scholar
15.Медведев, К.Ю. Повышение эффективности разработки неоднородных высокообводненных карбонатных залежей путем совершенствования технологии нестационарного заводнения: автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.17 / К.Ю. Медведев; Рос. гос. ун-т нефти и газа имени И.М. Губкина. – М., 2018. – 22 с. Scholar
16.Дымов, А.Е. Эффективность применения нестационарного заводнения на месторождениях Западной Сибири: бакалаврская работа / А.Е. Дымов. – Томск, 2019. – 84 с. Scholar
17.Гуляев, В.Н. Исследование влияния нестационарного заводнения на эффективность разработки месторождений ООО «Лукойл-Западная Сибирь» / В.Н. Гуляев, Н.П. Захарова // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2019. – № 9. – С. 48–51. Scholar
18.Билинчук А.В. Повышение эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти технологиями химического и гидродинамического воздействия на пласты (на примере месторождений ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз»): автореф. дис... канд. техн. наук: 25.00.17 / А.В. Билинчук; ОАО «ВНИИнефть» им. А.П. Крылова. – М., 2006. – 22 с. Scholar
19.Куликов, А.Н. К вопросу оптимального сочетания и последовательности применения технологий ограничения водопритока и повышения нефтеотдачи пластов при разработке залежей нефти различного типа / А.Н. Куликов, Л.А. Магадова, Д.Ю. Елисеев // Нефтепромысловое дело. – 2014. – № 1. – С. 25–34. Scholar
20.Петраков, А.М. Научно-методические основы применения технологий адресного воздействия для повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти (на примере месторождений Западной Сибири): автореф. дис... д-ра техн. наук: 25.00.17 / А.М. Петраков; ОАО «ВНИИнефть». – М., 2010. – 50 с. Scholar
21.Руководство по проектированию и применению циклического заводнения: РД 39-1-72-78: срок введения с 01.08.1978 / М.Л. Сургучев [и др.]; ВНИИ. – 1978. – 100 с. Scholar
22.Крянев, Д.Ю. Критерии выбора объектов разработки ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» для применения нестационарного заводнения / Д.Ю. Крянев, А.М. Петраков, А.В. Билинчук // Повышение эффективности разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами: тр. / ВНИИнефть им. Крылова. – 2005. – Вып. 132. – С. 135–145. Scholar
23.Владимиров, И.В. Контроль и регулирование разработки нефтяных месторождений / И.В. Владимиров, Э.М. Альмухаметова. – Уфа: УГНТУ, 2014. – 364 с. Scholar
24.Владимиров, И.В. Нестационарные технологии в разработке нефтяных месторождений: автореф. дис... док. техн. наук: 25.00.17 / И.В. Владимиров; ООО НПО «Нефтегазтехнология». – Уфа, 2005. – 50 с. Scholar
25.Оптимизация параметров циклического заводнения на Лан-Еганском месторождении / Д.А. Баталов [и др.] // Нефтегазовые технологии и новые материалы. Проблемы и решения: сб. науч. тр. / ГАНУ Ин-т нефтегазовых технологий и новых материалов РБ. – Уфа: Монография, 2016. – Вып. 5 (10). – С. 234–238. Scholar
26.Аубакиров, А.Р. Разработка методических решений для планирования циклического заводнения на основе трехмерного гидродинамического моделирования: автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.17 / А.Р. Аубакиров; РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина – М., 2019. – 24 с. Scholar
27.Методическое руководство по совершенствованию нестационарного заводнения в зависимости от геолого-физических условий и этапов разработки: РД 153-39.0-875-14: введен впервые: дата введения 28.11.2014 г. / А.В. Насыбуллин [и др.]; ТатНИПИнефть. – Бугульма, 2014. – 48 с. Scholar
28.Крянев, Д.Ю. Нестационарное заводнение. Методика критериальной оценки выбора участков воздействия / Д.Ю. Крянев. – М., 2008. – 208 с. Scholar
29.Хисамов, Р.С. Увеличение охвата продуктивных пластов воздействием / Р.С. Хисамов, А.А. Газизов, А.Ш. Газизов. – М.: ВНИИОЭНГ, 2003. – 564 с. Scholar
30.Фаттахов, И.Г. О методе экспресс-обработки неограниченного массива непрерывно поступающих промысловых данных / И.Г. Фаттахов, Л.С. Кулешова, А.И. Мусин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2009. – № 3.– С. 26–28. Scholar
31.Шаяхметов, М.Н. Совершенствование технологии химического воздействия на пласт для очистки гидродинамических каналов / М.Н. Шаяхметов // Современные технологии в нефтегазовом деле – 2025: сб. тр. междунар. науч.-техн. конф., Октябрьский, 21–22 мар. 2025 г. – Уфа: УГНТУ, 2025. – С. 398–403. Scholar
32.Билинчук, А.В. Повышение эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти технологиями химического и гидродинамического воздействия на пласты / А.В. Билинчук // Бурение и нефть. – 2007. – № 1. – С. 30–33. Scholar
33.Насыбуллин, А.В. Развитие технологий системного воздействия на пласт с применением гидродинамического моделирования / А.В. Насыбуллин, М.Н. Ханипов, Р.З. Саттаров // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 7. – С. 36–39. Scholar
34.Магзянов, И.Р. Инженерный расчет и гидродинамическое моделирование при планировании адресных технологий воздействия на пласт потокоотклоняющими составами / И.Р. Магзянов, Т.А. Исмагилов, В.П. Захаров // Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов: материалы III Междунар. науч. симпозиума: в 2 т. – М.: ВНИИнефть, 2011. – С. 91–95. Scholar
35.Любимов Н.Н. Использование средств гидродинамического моделирования для оценки технологической эффективности режима смешивающегося вытеснения нефти при реализации технологии водогазового воздействия на пласт // Бурение и нефть. – 2014. – № 10. – С. 48-51. Scholar
36.Баушин, В.В. Об оценке эффекта от применения методов повышения нефтеотдачи на примере циклического и полимерно-циклического воздействия [Электронный ресурс] / В.В. Баушин, И.Н. Хакимзянов, А.И. Никифоров // Нефтяная провинция : рец. науч. изд. сетевого распространения. – 2023. – № 3. – С. 84–93. – URL: https://vkro-raen.com/files/008/943/443/8943443/original/35-6-V.V.Baushin.pdf (дата обращения: 03.07.2025). Scholar
37.Промысловая реализация технологии очаговой кислотной обработки нагнетательных скважин на месторождении «Жетыбай» (Казахстан) / Б.А. Сулейманов [и др.] // SOCAR Proceedings. – 2018. – № 1. – С. 59–65. Scholar
38.Комплексный подход к оценке эффективности проектируемой соляно-кислотной обработки с использованием результатов лабораторных исследований и гидродинамического моделирования / С.Н. Кривощеков [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332, № 7. – С. 43–53. Scholar
39.Сидоров, И.В. Технология площадной циклической закачки пара горизонтальными скважинами при разработке месторождений высоковязкой нефти / И.В. Сидоров // Нефтепромысловое дело. – 2015. – № 12. – С. 42--45. Scholar
40.Омельянюк, М.В. Повышение эффективности химических методов интенсификации добычи нефти / М.В. Омельянюк, О.В. Концевич // Булатовские чтения: сб. ст. I Междунар. науч.-практ. конф., 31 марта 2017 г.: в 5 т. / ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет». – Краснодар: Издательский Дом – Юг, 2017. – Т. 2: Разработка нефтяных и газовых месторождений. – С. 188–191. Scholar
41.Упрощенный метод выбора эффективных технологий вытеснения нефти из карбонатных коллекторов на базе реализованных технологий / Н.И. Хисамутдинов [и др.] // Нефтепромысловое дело. – 2019. – № 3. – С. 23–26. Scholar
42.Методические основы планирования выбора скважин для проведения геолого-технических мероприятий на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами / А.В. Чибисов [и др.] // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2018. – № 6. – С. 42–50. Scholar
43.Разработка Подверьюского месторождения методом направленной закачки воздуха в нефтяные пласты на основе численного моделирования / Р.Х. Низаев [и др.] // Нефтепромысловое дело. – 2016. – № 9. – С. 9–12. Scholar
44.Повышение рентабельности эксплуатации месторождений на основе оптимизации технико-экономических показателей / А.М. Петраков [и др.] // PROнефть. Профессионально о нефти. – 2023. – Т. 8, № 1. – С. 89–97. Scholar
45.Дзюбенко, А.И. Информационный способ выбора действующих скважин для проведения на них геолого-технологических мероприятий / А.И. Дзюбенко, Т.А. Жемчугова, И.А. Черных // Недропользование. – 2023. – Т. 23, № 2. – С. 77–84. Scholar
46.Методы оценки текущего энергетического состояния пласта, определения профиля притока, техсостояния колонны / И.Г. Фаттахов [и др.] // Научное обозрение. – 2014. – № 8-1. – С. 76–88. Scholar

Article information

Published: 21 November 2025
Issue date: 21 November 2025
Issue: Vol. 25, No. 4 (2025)