O que você está procurando fazer é executar um proxy reverso. As configurações que você pode alterar fazem parte da família X-Forward
.
O que você quer fazer é tentar configurar o seguinte em sua configuração nginx:
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
Se isso não funcionar (você não pode utilizar esses cabeçalhos), você também pode tentar o módulo realip encontrado aqui: link