Повышение эффективности технологии одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов

Леонов, Илья Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Повышение эффективности технологии одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов
ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности технологии одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов"

005001721

/у

Леонов Илья Васильевич (у

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕСКОЛЬКИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ (на примере месторождений Западной Сибири)

Специальность 25.00.17 — Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых

месторождений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О НОЯ 2011

Москва — 2011

005001721

Работа выполнена в ОАО «Всероссийский нефтегазовый

научно-исследовательский институт имени академика А. П. Крылова» (ОАО «ВНИИнефть»)

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

Мищенко Игорь Тихонович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Чубанов Отто Викторович кандидат технических наук Вольпин Сергей Григорьевич

Ведущая организация — ЗАО «ИНКОНКО»

Защита состоится 2 декабря 2011 года в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д.222.006.01 при ОАО «Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А. П. Крылова» (ОАО «ВНИИнефть») по адресу: 127422, г.Москва, Дмитровский проезд, д. 10, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВНИИнефть».

Автореферат разослан 25 октября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета д. т. н., профессор

Симкин Э. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Особенностью текущей ситуации в топливно-энергетическом комплексе России является тот факт, что большая часть крупных нефтяных месторождений находится на заключительной стадии разработки и характеризуется высокой обводнённостью добываемой продукции и неполной выработкой извлекаемых запасов. Значительное количество эксплуатационных объектов не имеют достаточного объёма запасов углеводородов для рентабельной эксплуатации самостоятельной сеткой скважин. Поэтому недропользователи вынуждены вовлекать в совместную разработку несколько эксплуатационных объектов (ЭО). При этом ЭО, зачастую, имеют существенно различные фильтрационно-ёмкостные свойства и пластовые давления. Такой подход обоснован с точки зрения экономики, но недопустим с точки зрения рационального использования запасов и охраны недр, так как происходит неравномерный охват заводнением, опережающее обводнение высокопроницаемых пластов, и, как следствие, снижение уровня извлечения остаточных, как правило, существенных запасов углеводородов. Для поддержания добычи нефти на рентабельном уровне, приходится увеличивать отбор обводнённой жидкости, использовать более энергоёмкие насосы и дополнительную инфраструктуру, увеличивать закачку воды через систему регулирования пластового давления. Всё это увеличивает капитальные вложения в разработку месторождения. Эффективным выходом из создавшегося положения может стать одновременно-раздельная разработка нескольких эксплуатационных объектов (ОРРНЭО). Технология ОРРНЭО, обладая экономическими преимуществами, всё-таки является относительно сложным технологическим процессом.

Технология ОРРНЭО рекомендована нефтяной секцией ЦКР Роснедра (Протокол № 3367 от 28.04.2005) недропользователям для промышленного использования и уже успешно применяется на месторождениях Западной Сибири при непосредственном участии автора.

Цель диссертационной работы — повышение эффективности освоения многопластовых месторождений при промышленном использовании одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов за счёт использования комплекса новых технологических и технических решений.

Задачи исследований

1. Изучение проблем одновременно-раздельной выработки запасов из эксплуатационных объектов (ЭО) многопластового месторождения, их анализ и систематизация.

2. Разработка способов и технических решений для исследования эксплуатационных объектов на многопластовых месторождениях.

3. Разработка способов и технических решений для изоляции притока посторонней воды из неэксплуатационных объектов (выработанного пласта или негерметичности эксплуатационной колонны).

4. Разработка технологии для одновременно-раздельной или поочередной добычи нефти из двух эксплуатационных объектов на скважинах, эксплуатируемых с помощью установок электроцентробежных насосов (УЭЦН).

5. Разработка способа и технических решений для оптимизации динамики пластового давления в эксплуатационных объектах путём одновременно-раздельной или поочерёдной закачки в них воды через нагнетательные скважины.

Научная новизна

1. Разработана и используется в промышленности технология исследования эксплуатационных объектов многопластового месторождения глубинными автономными манометрами, устанавливаемыми в скважинные камеры без или совместно с трассерными исследованиями, проводимыми с помощью новых технических решений для ОРРНЭО (Патенты РФ №№ 2292453, 2315863,2376460,2383713 и заявки на изобретение №№ 2008132635 и 2008130459).

2. Предложены и используются в промышленности способы и варианты технических решений для изоляции притока посторонней воды из неэксплуатационных объекта или интервала негерметичности эксплуатационной

колонны скважины путём разделения пакером приёма насоса от источника обводнения (Патенты РФ №№ 2291949,2331758,2331758,2383713).

3. На уровне патентной новизны (Патенты РФ №№ 2344274, 2365744, 2380522) разработаны и промышленно используются способы и варианты установок для одновременно-раздельной или поочередной добычи нефти из двух эксплуатационных объектов на скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН, и оснащенных пакером с кабельным вводом.

4. Предложена и промышленно используется система сопровождения технологии ОРРНЭО (Патент РФ № 2380522), включающая: подбор добывающих и нагнетательных скважин; выбор технологической схемы скважинной установки; мониторинг монтажа многопакерной компоновки, обеспечивающий надежность разобщения эксплуатационных объектов; возможность проводить для каждого эксплуатационного объекта учёт добываемой продукции и закачки воды, исследование геолого-промысловых характеристик, селективное воздействие на призабойную зону и регулирование забойного давления для оптимизации поля динамического пластового давления.

Новизна результатов защищена 10 изобретениями.

Основные защищаемые положения

1. Комплекс технологических решений для исследования объектов многопластовых месторождений: технология трассерных исследований с помощью технических средств, используемых при ОРРНЭО; гидродинамические исследования с помощью глубинных автономных манометров, устанавливаемых в скважинные камеры.

2. Варианты технических решений изоляции притока посторонней воды из неэксплуатационного геотехнологического объекта (интервала перфорации выработанного ЭО или интервала негерметичности эксплуатационной колонны) с использованием пакера (с кабельным вводом) или двухпакерной секции в скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.

3. Технология одновременно-раздельной добычи нефти из двух эксплуатационных объектов с возможностью отключения одного из них на время исследования в скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.

4. Способ адаптивной (последовательной) оптимизации динамического пластового давления в эксплуатационных объектах, заключающийся в изменении их забойных давлений через нагнетательные скважины путём одновременно-раздельной или поочерёдной закачки воды и через добывающие скважины путём одновременно-раздельной или поочерёдной добычи нефти.

Практическая ценность работы

Приведённые в диссертации результаты исследований успешно и широко используются на многопластовых месторождениях Западной Сибири (при непосредственном участии автора диссертации):

1. Предложенный способ исследования многопластовых объектов глубинными автономными манометрами, устанавливаемыми в скважинную камеру, успешно применён на скважинах Приобского месторождения и доказал свою эффективность в процессе промысловых работ. Способ позволяет использовать в схемах для ОРРНЭО изолированные от лифта секции в качестве пьезометрических систем для соответствующих эксплуатационных объектов, а также проверять надежность разделения эксплуатационных объектов пакером, диагностировать отсутствие заколонных межпластовых перетоков.

2. Способ исследования многопластовых объектов с помощью трассеров (индикаторов), закачиваемых в скважину для ОРЗ, был промышленно использован на двух участках Южно-Приобского месторождения. Благодаря результатам исследования были определены основные направления фильтрации воды, закачиваемой для поддержания пластового давления.

3. Способ и комплекс технических решений для ликвидации притока из негерметичности эксплуатационной колонны с помощью пакера с кабельным вводом использовался на 140 скважинах месторождений Западной Сибири. За счёт снижения обводнённости скважины возвращены в рентабельный фонд.

4. Технология одновременно-раздельной добычи (ОРД) нефти из скважин, эксплуатируемых с помощью УЭЦН, была промышленно использована на 9-ти скважинах Ван-Ёганского Мамонтовского Верхне-Пурпейского, Пермяковского и Самотлорского месторождений.

5. Технология оптимизации динамического пластового давления проводилась с участием автора на 240 нагнетательных скважинах для эксплуатационных объектов АС10, АСц, АС12 Приобского месторождения.

6. Промышленно используется разработанный с участием автора (в ООО НТП «Нефтегазтехника») регламент по сопровождению технологии ОРРНЭО на предприятиях ОАО НК «Роснефть» («РН-Юганскнефтегаз», «РН-Пурнефтегаз»),

7. На Приобском месторождении используется метод выявления негерметичности узлов комплекса оборудования с одновременным диагностированием наличия заколонных межпластовых перетоков при применении технологии ОРРНЭО.

8. Расчёгао-экспериментальная методика выявления негерметичносги эксплуатационной колонны в добывающих скважинах, оборудованных ТМС, позволила определить на Самотлорском месторождении скважины-кандидаты для РИР и для ликвидации притока воды на приём ЭЦН с помощью пакера с кабельным вводом.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы и ее основные положения докладывались и обсуждались на Научно-практических конференциях РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина (Москва, 2007—2008); на Кафедре Разработки и Эксплуатации нефтяных месторождений РГУ им. И. М. Губкина (Москва, 2008— 2010); на семинаре НИИ «Газлифт» (2007); на научно-техническом совете ООО НИИ «СибГеоТех» (2008); на техническом совете ООО НТП «Нефтегазтехника» (2008); на техническом совете ООО «РН-Пурнефтегаз» (Губкинский, 2008); на техническом совете СНГДУ-2 ОАО «Самотлорнефтсгаз» (Нижневартовск, 2009); на техническом совете ТНК-ВР (Москва, 2009); на конференциях молодых специалистов ТНК-ВР, (Нижневартовск, Москва, 2010); на заседании учёного совета ВНИИНефть им. А. П. Крылова (Москва, 2010—2011); на конференции «Современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень, 2011); на техническом совете ОАО «Самотлорнефтегаз» (Нижневартовск, 2011); на конференции победителей конкурса молодёжных разработок ТЭК при Министерстве энергетики РФ (Москва, 2011); на техническом совете ОАО «Газпром нефть» (Москва, 2011); на совещании ОАО «Лукойл» (Москва, 2011).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 10 патентов РФ, 2 заявки на изобретение и 4 статьи, три из которых опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержащего основные результаты и выводы. Общий объем работы составляет 164 страницы, в том числе 4 таблицы, 42 рисунка и 3 приложения. Список литературы включает 117 источников.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Мищенко Игорю Тихоновичу за постоянное внимание к диссертационной работе, а также благодарит работников кафедры «Разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина и научных сотрудников ОАО «ВНИИНефть» за ценные замечания и предложения.

Автор выражает свою признательность за помощь и поддержку сотрудникам ООО НТП «Нефтегазтехника», ООО НИИ «СибГеоТех», ОАО «Самотлорнефтегаз», ООО «РН-Юганскнефтегаз» и ООО НПФ «Геоник» за содействие при проведении опытно-промышленных испытаний.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость диссертационной работы, определены основные направления исследований.

В первой главе даётся понятие многопластовых месторождений, определяются критерии выделения эксплуатационных объектов (ЭО) на многопластовых месторождениях. Выделяются основные проблемы эксплуатации многопластовых месторождений: большие капитальные вложения в бурение и обустройство скважин; длительный период выработки запасов из одного пласта и консервация иногда значительных запасов нефти в других пластах; сложность достижения заданного коэффициента извлечения нефти (КИН); неравномерность выработки запасов и опережающее обводнение; отключение из процесса выработки средне- и низкопроницаемых (малопродукгивых) пластов;

прорывы воды к забоям добывающих скважин; увеличение финансовых и материальных затрат на электроэнергию для подъёма продукции и строительство дорогостоящей инфраструктуры для сбора и подготовки высокообводённой продукции; увеличение срока разработки месторождения; проблема дифференцированного исследования пластов; потеря контроля над запасами.

Динамику пластового давления для каждого ЭО можно оптимизировать, обеспечивая заданные значения забойных давлений с помощью технологии одновременно-раздельной закачки (ОРЗ) в нагнетательных и одновременно-раздельной добычи (ОРД) в добывающих скважинах.

Вариативность коэффициента проницаемости по толщине и площади является одной из основных причин низкой нефтеотдачи в многопластовых месторождениях.

Данная неравномерность усиливается из-за существования в ЭО направлений, в которых в результате техногенных процессов образуются высокопроницаемые каналы с более интенсивными фильтрационными потоками при относительно одинаковых градиентах давления между нагнетательными и добывающими скважинами.

Для рациональной разработки многопластового месторождения одним из эффективных инструментов является технология одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) пластов в скважине. Для комплексного подхода целесообразно расширить объект исследования; вместо пласта воздействовать на ЭО, и не через одну скважину, а через систему нагнетательных и добывающих скважин. При этом предполагается использование геолого-промысловой информации с предварительным прогнозированием с помощью вычислительного эксперимента.

При реализации ОРРНЭО следует решить четыре основные технологические проблемы:

- раздельный учет добываемой из ЭО продукции и закачки воды в ЭО;

- индивидуальное исследование геолого-промысловых характеристик ЭО;

- дифференцированное регулирование забойных давлений ЭО;

- селективное воздействие на ЭО.

Раздельный учет добываемой продукции (нефти, газа и воды) из ЭО на добывающих скважинах и раздельный учет закачки воды в ЭО на нагнетательных скважинах в соответствии с Законом «О недрах» (Статья 23) является основным требованием к рациональному использованию и охране недр — «достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов».

Индивидуальное исследование геолого-промысловых характеристик каждого из ЭО (пластов) в скважине (пластовое давление и коэффициент продуктивности для добывающей скважины или коэффициент приемистости для нагнетательной скважины). В соответствии со статьёй 113 Правил охраны недр (ПБ 07-601-03) «Одновременно-раздельная эксплуатация нескольких эксплуатационных объектов одной скважиной допускается при наличии сменного внутрискважинного оборудования, обеспечивающего возможность промысловых исследований каждого пласта раздельно».

Дифференцированное регулирование технологических режимов ЭО изменением забойных давлением на добывающих и нагнетательных скважинах является основным инструментом для обеспечения «наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов», что также регламентировано Законом «О недрах» (Статья 23).

Необходимо селективное воздействие на каждый ЭО, в частности, для его глушения при «проведении безопасного ремонта скважин с учетом различия давлений и свойств пластовых флюидов» в соответствии со статьёй 113 Правил охраны недр (ПБ 07-601-03).

Геотехнологический подход к ОРРНЭО требует наличия достоверной информации о геологических характеристиках объектов и об их технологических режимах. Значительную часть данной информации можно получить на основе промысловых исследований.

Одной из главных технических проблем при эксплуатации добывающих скважин является приток воды из неэксплуатационных геотехнологического объекта (обводнившийся ЭО; интервал негерметичности эксплуатационной колонны (ЭК)).

Во второй главе приводятся технологические решения исследования объектов многопластовых месторождений, способы выявления интервалов с притоком посторонней воды и технические решения для ликвидации этих притоков.

Для обоснованного выбора ГТМ, оптимального и дифференцированного регулирования, а также селективного воздействия на ЭО необходимы данные, характеризующие каждый из них, и прежде всего такие как: пластовое давление; коэффициенты продуктивности или приемистости.

В большинстве предлагаемых автором технических решений для технологии ОРРНЭО используются автономные глубинные манометры, устанавливаемые в скважинные камеры (мандрели) с помощью канатной техники.

Пакер

Скважинная камера с глухой пробкой

Скважинная камера

с манометром

Разъединитель

Пакер

Скважинная камера с регулятором или глухой пробкой

Разъедитель

Скважинная камера

с манометром

Заглушка

Скважинная камера с регулятором или глухой пробкой

Верхний ЭО V:

Нижний ЭО ' ' ~ П^Х

а б

Рисунок 1 — Трассерные и гидродинамические исследования на нагнетательных (а) и добывающих (б) скважинах при использовании технологии ОРРНЭО

С 2008 года при участии автора в ООО НТП «Нефтегазтехника» было проведено 204 исследования с помощью глубинного автономного манометра.

Использование данной технологии в составе схем для ОРЗ на скважинах Приобского месторождения позволило усовершенствовать процесс разработки путём оптимизации пластового давления.

Автором была разработана предложена технология гидродинамических исследований по определению динамики забойного и пластового давления нескольких изолированных друг от друга ЭО (рисунок 1).

Автором предложены новые технические решения по изоляции (ликвидации) притока посторонней воды в скважину (на приём электропогружного насоса), в частности:

- с применением пакерной секции и автономного манометра в скважинной камере для мониторинга изолированного объекта.

В случае расположения выработанного обводненного пласта или обнаружения негерметичности ЭК на глубине ниже спущенного ЭЦН, в скважину спускается пакерная установка для отсечения обводнённого (выработанного) ЭО (с одновременным использованием его как пьезометрической системы) или негерметичности ЭК (рисунок 2а) для ликвидации притока посторонней воды.

- с применением пакера с кабельным вводом, установленным над ЭЦН и системой отвода свободного газа через эксцентричный трубопровод (Патент РФ № 2331758)

В случае расположения выработанного обводненного ЭО или обнаружения негерметичности над ЭЦН в скважине используется установка, оснащённая пакером с кабельным вводом для отсечения затрубного пространства и предотвращения поступления воды из изолируемого интервала на приём насоса (рисунок 26). При небольшом объёме свободного газа он отводится на поверхность или до уровня с давлением, которое меньше давления на приёме насоса, через эксцентрично установленный на НКТ полимерный армированный трубопровод.

Муфта перекрёстного

Трубопровод для

Пакер с кабельным

перепуска газа

вводом

Скважинная камера с манометром Обводнённый объект кпи интервал негерметичности ЭК

Обводнённый :»;, объект или интервал

Пакер с кабельным

Пакер с кабельным*

негерметичности ЭК

вводом

вводом и перепуском газа

Муфта перекрёстного

Скважинная камера с

регулятором или глухой пробкой

Эксплуатационный

объект

обьект

а б в

Рисунок 2 — Изоляция обводнённого пласта или интервала негерметичности в скважине с ЭЦН: а — ниже насоса; б — выше насоса; в — выше насоса с системой перепуска газа

Обводнённый объект или интервал ^"негермртичиости ЭК

- с применением двухпакерной секции над ЭЦН и перепускной системы (Патент РФ № 2331758)

При высоком газовом факторе и давлении на приёме насоса ниже давления насыщения технологическая схема может быть дополнительно оснащена системой перепуска газа, например, с внутренним дополнительным концентрическим трубопроводом, соединяющим затрубные пространства под нижним пакером и над верхним пакером (Рисунок 2в).

Технологический эффект от применения данной технологической схемы выражается в сокращении затрат на изоляцию негерметичности с помощью тампонажных растворов, сокращении времени на ремонтные работы на скважине, увеличении срока службы скважины, повышении добычи продукции и снижении потребления электроэнергии на извлечение насосом посторонней воды.

Автором предложены несколько технических решений по определению герметичности посадки пакера с помощью автономных манометров, установленных в мандрели над пакером или под пакером или одновременно над

и под пакером. Если после посадки пакера динамика замеренных давлений над и под пакером коррелируется между собой, то пакер посажен негерметично.

Автором предложен метод надёжного диагностирования межпластовых заколонных перетоков с предварительной проверкой герметичности посадки двухпакерной секции. При использовании данного метода предварительно производится опрессовка через НКТ пространства между пакерами.

Для целенаправленного предупреждения притока посторонней воды через ЭО важно также получить достоверную информацию о положении разломов, трещин и разрывных нарушений коллектора.

Особенность предлагаемой автором технологии трассерного (индикаторного) исследования ЭО многопластового месторождения (Патент РФ № 2315863) заключается в том, что после предварительной диагностики отсутствия межпластовых заколонных перетоков, в каждый ЭО через нагнетательную скважину при заданном устьевом давлении поочерёдно закачивают вместе с водой индивидуальный трассирующий агент требуемой концентрации и регистрируют его концентрацию в добывающих скважинах. После этого определяют основные параметры каждого ЭО, гидродинамическую связь их друг с другом и устанавливают оптимальные забойные давления (репрессию для нагнетательных и депрессию для добывающих скважин), разделяя при этом объекты с разными значениями проницаемости друг от друга. Этим достигается выравнивание профиля приемистости для нагнетательных и профиля притока для добывающих скважин.

При реализации данной технологии нагнетательную скважину оснащают компоновкой для поочерёдной закачки различных трассеров, при этом каждый ЭО (пласт) имеет свою секцию, изолирующую его от других ЭО пакером.

В третьей главе приводятся результаты апробации расчётных моделей работы системы «эксплуатационный объект — добывающая скважина — установка ЭЦН».

В качестве конкретного примера выбрана скважина № 2648 Самотлорского месторождения.

Показана необходимость использования физических основ по определению параметров движения газожидкостной смеси, в том числе и для решения технологических проблем ОРРНЭО.

Например, достоверная информация о фактической плотности газожидкостной смеси очень важна при выявлении негерметичности над ЭЦН (в ЭК или НКТ) и определении расходных характеристик этой негерметичности, что весьма актуально, особенно на поздней стадии разработки месторождений.

По результатам проведённых исследований подтверждено, что созданные на кафедре разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина принципы физико-математического моделирования добывающей системы достаточно точно описывают процессы, происходящие в скважине.

Показана целесообразность использования физико-математической модели для адекватного прогнозирования технологического процесса. При этом, теоретические зависимости, используемые в модели, должны соответствовать следующим основным требованиям:

- правильно описывать физический процесс как на качественном, так и на количественном уровне;

- иметь возможность адаптивно корректироваться на основе фактически замеренных промысловых данных;

- позволять находить исходные данные или граничные условия неопределённых параметров (коэффициент продуктивности, пластовое давление для каждого из ЭО) на основе обработки результатов измерений, полученных на нескольких технологических режимах.

Сравнивая результаты математического эксперимента с фактическим замером давления на приеме насоса, можно с большой вероятностью определить отсутствие или наличие притока воды на приём насоса из негерметичности ЭК или НКТ.

В диссертационной работе автором предлагается простой, оперативный и достаточно точный гидродинамический способ оценки негерметичности ЭК, связанный с притоком воды через негерметичность, расположенную выше установки ЭЦН.

Известно, что при эксплуатации скважины установкой ЭЦН над приёмом насоса (в интервале «динамический уровень — приём насоса») находится жидкая фаза, через которую барботирует газ, формируя газожидкостную смесь (ГЖС). Плотность такой смеси рсм можно рассчитать по эталонной кривой распределения давления в затрубном пространстве или по одной из известных методик.

Сопоставляя рассчитанную величину плотности смеси рсм с фактической плотностью смеси рсм ф , полученной в результате замера глубинным манометром, можно судить о наличии или отсутствии посторонней воды над приёмом ЭЦН.

Измерения давления на приёме ЭЦН можно осуществить:

- погружной телеметрической системой (ТМС), расположенной под ПЭД на достаточно близком расстоянии от приёма ЭЦН (газосепаратора);

- манометром, расположенным над обратным клапаном ЭЦН (также достаточно близко от приёма ЭЦН). При этом автор предлагает использовать сменный глубинный автономный манометр, устанавливаемый и извлекаемый из скважинной камеры (мандрели) с помощью канатной техники.

На конкретном численном примере с помощью вычислительного эксперимента на программном модуле «SGTWell» (ООО НИИ «СибГеоТех») показана последовательность операций, обеспечивающих достоверный учет добычи жидкости, нефти и воды по каждому из двух пластов на скважине, эксплуатируемой с помощью УЭЦН. На примере конкретной скважины показана возможность установки рабочего технологического режима одного из ЭО при временном отключении другого ЭО для решения проблемы учета добываемой продукции и исследования геолого-промысловых характеристик, по крайней мере, одного из ЭО. Регулировка технологического режима может осуществляться либо путем установки устьевого штуцера с заданным диаметром или уменьшением частоты тока на заданную величину. Показано, что для условий месторождений Западной Сибири одним из методов повышения эффективности эксплуатации низкодебитных скважин и предупреждения осложнений при их эксплуатации является использование модуля ОРД технологии ОРРНЭО на скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.

В четвёртой главе приводятся особенности технологии ОРРНЭО и обоснование принципиальных схем, позволяющих устранить технологические и технические проблемы при ОРРНЭО. Добывающие и нагнетательные скважины группируются (классифицируются) в соответствии с наиболее оптимальными (для разработки, вскрываемых ими ЭО) техническими решениями.

Одновременно-раздельная разработка нескольких эксплуатационных объектов (ОРРНЭО) — комплекс технологических мероприятий, нацеленный на повышение рентабельности разработки нефтегазового многопластового месторождения (эффективной выработки ЭО, вскрываемых скважинами) за счёт управления динамикой пластового давления путём использования скважинных установок с несколькими секциями, каждая из которых позволяет обеспечить оптимальный (рациональный) режим работы соответствующего ЭО. Использование технологии ОРРНЭО позволяет через одну скважину воздействовать рациональной (оптимальной) депрессией или репрессией на каждый из нескольких выделенных ЭО с целью обеспечения их максимальной нефтеотдачи, выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин и профиля притока добывающих скважин, а также осуществлять постоянный контроль за этими объектами.

Технология ОРРНЭО включает в себя: способы ОРРНЭО в нагнетательных, и добывающих скважин с использованием пьезометрических систем (секций); установки (схемы и компоновки) для реализации способов; методики расчетов (алгоритмы); программное обеспечение.

Особенности (отличия и преимущества) технологии ОРРНЭО по сравнению с одновременно-раздельной эксплуатацией (ОРЭ):

- ЭО рассматриваются как независимый (самостоятельный) объект (единица) разработки;

- исследование скважин на обоснование целесообразности разделения ЭО;

- выделение ЭО (приобщение и разделение);

- изоляция неэксплуатационных объектов (выработанный пласт, негерметичность ЭК) с притоком посторонней воды;

- управление динамикой пластового давления путем дифференцированного регулирования забойных давлений на каждом из ЭО;

- использование вспомогательного объекта для предупреждения осложнений при эксплуатации скважинной установки;

- исследование геолого-промысловых характеристик каждого из ЭО;

- селективное воздействие (глушение, ГТМ) на каждый из ЭО;

- использование специальных технических средств для реализации технологии ОРРНЭО;

- обязательное инженерное сопровождение;

- специализированный сервис бригадами канатной техники.

Основываясь на опыте промышленного использования, автор считает

необходимым учитывать при выборе скважин-кандидатов для технологии ОРРНЭО следующие геолого-технологические критерии:

а) Скважина вскрывает более двух ЭО с разными значениями одного или нескольких геолого-технологических параметров: гидропроводность (проницаемость); приведенное пластовое давление; оптимальное приведенное забойное давление; давление насыщения;

б) Особенности геологического строения ЭО, расположения нагнетательной скважины и состояния призабойной зоны: расстояние по каждому ЭО до ближайшей зоны отбора; плотность сетки скважины по каждому ЭО; накопленная закачка по каждому ЭО; особенности эксплуатации соседних скважин; пространственное расположение ЭО и их строение (наличие сдвигов); толщина непроницаемого экрана от одного до другого смежного ЭО;

в) Известны геолого-промысловые характеристики и режимные параметры работы каждого из ЭО скважины до применения технологии;

г) Между ЭО не должно быть заколонных перетоков или значительной гидродинамической связи;

д) ЭК должна быть герметичной;

е) Расстояние между интервалами перфорации разных ЭО не более 6 м;

ж) Прогнозируемое забойное давление менее обводнённого ЭО добывающей скважины должно быть меньше текущего (для ОРД);

з) Дебит жидкости одного из ЭО должен быть не более 40 % от суммы дебитов из двух пластов и не более 50 % от номинальной производительности ЭЦН (для ОРД);

и) Диаметр ЭК должен позволять спускать в неё компоновку по выбранной технологической схеме;

к) ЭК в интервале установки пакеров очищена;

л) Качество закачиваемой воды должно соответствовать требованиям разработки для каждого ЭО и ТУ используемых технических средств;

м) УЭЦН должна быть оснащена, телеметрической системой (ТМС), частотным преобразователем, либо устьевым штуцером;

н) Скважина не должна находиться в осложнённом фонде (для ОРД).

Одновременно-раздельная закачка по технологии ОРРНЭО Наибольшее использование ОРЗ по количеству скважин происходит на Приобском месторождении (более 340 скважин). Под руководством автора более десяти скважин были оснащены модулем ОРЗ. На других месторождениях Западной Сибири используется более 100 скважин с модулем ОРЗ по технологии ОРРНЭО.

Одной из важнейших целей ОРЗ является управление динамикой поля пластового давления для обеспечения максимальной нефтеотдачи, при этом одновременно решается задача ограничения водопритока от нагнетательных к добывающим скважинам через систему каналов с низким фильтрационным сопротивлением (разрывные нарушения, техногенные трещины).

При этом предполагается, что динамика поля пластового давления задаётся на основе вычислительного эксперимента (гидродинамического моделирования) на фильтрационной модели ЭО.

Автором был проведён анализ эффективности использования скважин для ОРЗ на Самотлорском месторождении, где было выделено 12 блоков для ОРЗ.

По результатам анализа прирост добычи нефти (за счёт подключения дополнительных интервалов и выравнивания профиля приемистости на объектах БВ8°, БВ8,_3) за три квартала использования технологии по сравнению с прогнозной добычей (вычисленной по характеристике вытеснения на основе степенной зависимости Казаков А. А. (ВНИИнефть) методом наименьших квадратов) составил более 7 %.

ОРД с применением двух насосных установок и двух лифтов (Патент РФ № 2344274)

Технология ОРД включает спуск в скважину одной или концентрично двух колонн труб, пакера, расположенного между двумя пластами и двух искусственных лифтов, причем нижний из них, предназначенный для добычи флюида из нижнего пласта, спущен на внешней колонне труб и выполнен электропогружным, состоящим, из насоса с входным модулем и погружного электродвигателя с силовым кабелем. Выше ЭЦН устанавливают устройство перекрестного течения, выполненное с эксцентричными каналами для подъема флюида нижнего пласта и перекрестным каналом с осевым выходом для притока флюида верхнего пласта. Верхний насос (например, ШГН) подбирают в соответствии с дебитом верхнего пласта, причем спускают его отдельно во внешнюю колонну труб выше устройства перекрестного течения. Для эксплуатации скважины нижний ЭЦН и верхний насос запускают в работу одновременно, последовательно или периодически для раздельной добычи флюида из пластов по разным колоннам труб с возможностью дальнейшего учета их дебитов на поверхности скважины.

ОРД с применением одного насоса и управляемой с помощью регулятора перепускной системы (Патент РФ № 2365744)

Скважинная установка включает ЭЦН, спущенный в скважину на колонне труб, с одним пакером (в случае разобщения двух пластов), размещённым выше приёма насоса.

Колонна труб с пакером оснащена перепускной системой, обеспечивающей сообщение или разобщение между собой кольцевых пространств над и под пакером с помощью регулирующего элемента. Контроль за нижним ЭО осуществляется с помощью ТМС. Несмотря на возможность контроля технологического режима верхнего эксплуатационного по динамическому уровню, регулирующий элемент целесообразно оснастить одним или двумя датчиками давления.

Основные результаты и выводы

1.На основании изучения состояния ОРРНЭО по сравнению с раздельной разработкой ЭО установлены основные факторы, определяющие эффективность данной технологии; выражающиеся в сокращении капитальных затрат на бурение и на инфраструктуру по обустройству скважин; в сокращении эксплуатационных затрат; в сокращении сроков освоения и разработки многопластового месторождения, а также в увеличении срока рентабельной эксплуатации скважин. Одновременно с этим выявлены преимущества ОРРНЭО по сравнению с совместной разработкой ЭО.

2. Для реализации технологии ОРРНЭО обоснованы следующие отдельные модули: одновременно-раздельная закачка воды (ОРЗ); поочерёдная закачка воды (ПЗ); изоляция отдельных пластов (объектов) (ИП); поочерёдная добыча нефти (ПД); одновременно-раздельная добыча нефти (ОРД); позволяющие существенно расширять эксплуатационные возможности ОРРНЭО и подкреплённые созданными технологическими системами, защищёнными патентами.

3. Информационное обеспечение технологии ОРРНЭО базируется на индивидуальных геолого-промысловых характеристиках ЭО, получаемых с использованием созданного модуля постоянного и периодического (поочерёдного) исследования (ПИ) пластов, включающего в себя гидродинамические исследования с помощью автономных манометров, устанавливаемых в скважинных камерах, без или с дополнительным проведением трассерных исследований.

4. С целью ограничения водопритока (добычи посторонней воды) из неэксплуатационных геотехнологических объектов (из обводнённого объекта, расположенного выше или ниже ЭО или интервала негерметичности ЭК), созданы различные системы (на уровне изобретений), для наиболее распространённого способа добычи нефти установками ЭЦН, прошедшие промысловые испытания и применяемые на месторождениях Западной Сибири (Приобское и Самотлорское).

5. Разработана технология и созданы соответствующие технические средства для одновременно-раздельной или поочерёдной добычи нефти из двух ЭО на базе установки ЭЦН с возможностью отключения (отсечки) с помощью регулятора, по меньшей мере, одного из ЭО, по крайней мере, на время проведения геолого-промысловых или гидродинамических исследований другого объекта.

6. Разработан способ и технические решения для оптимизации динамики пластового давления каждого из эксплуатационных объектов путем дифференцированного регулирования их забойных давлений за счет комплексного использования отдельных модулей ОРЗ, ПЗ, ОРД, ПД, ИП технологии ОРРНЭО на нагнетательных и добывающих скважинах.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Пат. 2292453 РФ. Способ разработки месторождения углеводородов / Трофимов А. С., Леонов В. А., Кривова Н. Р., Зарубин А. Л., Сайфутдинов Ф. X., Галиев Ф. Ф., Платонов И. Е., Леонов И. В.

2. Пат. 2291949 РФ. Установка для отсекания и регулирования потока в скважине с одним или несколькими пластами / Шарифов М. 3., Гарипов О. М., Леонов В. А., Леонов И. В. и др.

3. Пат. 2315863 РФ. Способ исследования и разработки многопластового месторождения углеводородов / Трофимов А. С., Леонов В. А., Алпатов А. А., Бердников С. В., Гарипов О. М., Давиташвили Г. И., Кривова Н. Р., Леонов И. В.

4. Пат. 2331758 РФ. Скважинная пакерная установка с насосом (варианты) / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Николаев О. С., Леонов И. В.

5. Пат. 2344274 РФ. Способ одновременно-раздельной добычи нефти из пластов одной скважины с погружной насосной установкой (варианты) / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Соколов А. Н., Сальманов Р. Г., Азизов X. Ф., Азизов Ф. X., Леонов И.В.

6. Пат. 2365744 РФ. Способ одновременно-раздельной добычи углеводородов электропогружным насосом и установка для его осуществления / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Леонов И. В. и др.

7. Пат. 2376460 РФ. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин многопластовых месторождений / Шарифов М. 3., Маркин А. И., Леонов И. В. и др.

8. Пат. 2380522 РФ. Установка для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Маркин А. И., Сливка П. И., Азизов X. Ф., Азизов Ф. X., Леонов И. В.

9. Пат. 2383713 РФ. Способ изоляции негерметичности участка эксплуатационной колонны или интервала перфорации неэксплуатируемого пласта скважины (варианты) / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Леонов И. В. и др.

10. Пат. 2385409 РФ. Способ добычи флюида из пластов одной скважины электроприводным насосом с электрическим клапаном и установка для его реализации (варианты) / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Сагаловский В. И., Сальманов Р. Г., Леонов И. В. и др.

11. Мищенко, И. Т. Основы физико-математической модели системы «Эксплуатационный объект - добывающая скважина - установка ЭЦН» / И. Т. Мищенко, И. В. Леонов // Вестник Ассоциации Буровых Подрядчиков . -2011.-№3. -С. 36-40.

12. Леонов, И. В. Гидродинамический метод выявления притока воды из негерметичности эксплуатационной колонны, расположенной над УЭЦН / И. В. Леонов // Нефтепромысловое дело. -2011. - № 5. - С. 35-36.

13. Леонов, И. В. Контроль за разработкой и исследование эксплуатационных объектов с помощью автономных манометров / И. В. Леонов // Нефть, газ и бизнес. - 2011. - № 5. - С. 66-71.

14. Осадчий, В. М. Аппаратура и технология исследования скважин при одновременно раздельной эксплуатации продуктивных пластов /

B. М. Осадчий, М. 3. Шарифов, И. В. Леонов // Каротажник. - 2009. - № 5. -

C. 182-186.

15. Заявка 2008130459 Российская Федерация, МПК Е 21 В 43/00.

Способ измерения внутрискважинных параметров / Осадчий В. М., Шарифов М. 3., Леонов В. А., Маркин А. И., Сливка П. И., Леонов И. В., опубл. 27.01.2010, Бюл.№ 3.-5 с.

16. Заявка 2008132635 Российская Федерация, МПК Е 21 В 43/00. Способ исследования негерметичности в скважинах с пакерами / Шарифов М. 3., Азизов X. Ф., Шахмуратов И. Н., Леонов И. В., опубл. 20.02.2010, Бюл. №5.-3 с.

Подписано в печать 21.10.2011. Формат 60x90/16.

Бумага офсетная Усл. п.л.

Тираж 100 экз. Заказ № 438

Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел.: 8(499)233-95-44

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Леонов, Илья Васильевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 .ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ НА МНОГОПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

1.1. Эксплуатационный объект в составе многопластового месторождения^

1.2.Проблемы эксплуатации многопластовых месторождений.

1.3.Физические основы выработки запасов из многопластового месторождения.

1.4.Технология одновременно-раздельной эксплуатации пластов.

1.5.Виды технологий для одновременно-раздельной эксплуатации и их классификации.

ГЛАВА 2.ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И

НЕЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ И< ОГРАНИЧЕНИЕ

ПРИТОКА ВОДЫ ИЗ НИХ.

2.1. Исследование с помощью глубинных приборов.

2.1.1 .Система телеметрии УЭЦН.

2.1.2.Автономные манометры.

2.2.Исследования, проводимые с использованием автономных манометров.

2.2.1.Измерение давления.

2.2.2:Регистрация кривой падения и восстановления давления на примере скважины № 5564 Приобского месторождения.

2.2.3.Снятие индикаторной диаграммы скважины.

2.2.4.0пределение забойного давления и проверка телеметрической системы (ТМС) УЭЦН на примере скважины

Самотлорского месторождения.

2.2.5.Подтверждение герметичности погружной скважинной установки и эксплуатационной колонны на примере скважины 8484 Приобского месторождения.

2.2.6.Проверка герметичности посадки пакера.

2.2.7.0пределение заколонных перетоков.

2.2.8.Контроль проведения геолого-технических мероприятий (ГТМ) .55 2.3.Геохимический метод исследования продукции нескольких пластов.

2.4.Трассерные (индикаторные) методы исследования эксплуатационных объектов многопластового месторождения.:.

2.5.Изоляция объектов и ликвидация негерметичности эксплуатационной колонны с помощью пакерной секции.

2.5.1.Изоляция с применением скважинной камеры для мониторинга изолированного объекта (Патент РФ № 2211311).

2.5.2.Изоляция с применением двухманжетного пакера с кабельным вводом (либо двух пакеров с кабельным вводом)

Патент РФ № 2383713).

2.5.3.Изоляция с применением пакера с кабельным вводом и перепускной системой (Патент РФ № 2331758)

ГЛАВА 3; ПРОМЫСЛОВАЯ АПРОБАЦИЯСУЩЕСТВУЮЩИХ ОСНОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ «ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ

ОБЪЕКТ — СКВАЖИНА — УЭЦН».

3.1.Основные элементы исследуемой гидродинамической системы.

3.2.0сновы физико-математической модели системы эксплуатационный объект — добывающая скважина — установка ЭЦН»

3.3.Пример расчёта работы системы «эксплуатационный объект — добывающая скважина — установка ЭЦН» на основе физико-математического моделирования.

3.4.Методика определения источника,обводнения из интервала, негерметичности, расположенного над приемом насоса.

3.5.Расчётно-экспериментальный метод учёта добычи продукции из двух пластов скважин эксплуатируемых УЭЦН.

3.6.Проблемы работы низкодебитных скважин, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.:.

ГЛАВА 4.0Б0СН0ВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ СХЕМ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ

РАЗРАБОТКИ НЕСКОЛЬКИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ.

4.1 .Общие принципы одновременно-раздельной разработки.несколысих эксплуатационных объектов.

4.1.1.Отличия и преимущества технологии ОРРНЭО по сравнению с ОРЭ.

4.1.2.Критерии выбора скважин для применения технологии ОРРНЭО

4.2.0дновременно-раздельная закачка (ОРЗ) воды как метод поддержания оптимального пластового давления.

4.2.1 .Одновременно-раздельная закачка и поочерёдная закачка (ПЗ) для обеспечения нестационарного воздействия на эксплуатационные объекты.

4.2.2.Эффективность использования закачиваемой воды.

4.2.3 .Многопакерная скважинная установка со скважинными камерами для одновременно-раздельной закачки.

4.2.4.Проектирование скважинных установок для ОРЗ.

4.2.5.Система сопровождения одновременно-раздельной закачки.

4.2.6.Эффективность использования одновременно-раздельной закачки.

4.3.Поочерёдная закачка (ПЗ) и поочередная добыча (ПД) — как метод выработки запасов на поздней стадии разработки.

4.4.0дновременно-раздельная добыча нефти (ОРД).

4.4.1 .ОРД с применением насоса и установки с регуляторами расхода (Патент РФ № 2211311).

4.4.2.0РД с применением двух насосных установок и двух лифтов

Патент РФ № 2344274).

4.4.3.ОРД с применением одного насоса и управляемой перепускной системы (Патент РФ № 2365744).

4.4.4.0РД с применением одного насоса и управляемого клапана

Патенты РФ №№ 2385409 и 2380522).

4.5.Предупреждение осложнений при эксплуатации скважин с приобщением вспомогательного объекта.

4.6.Экономика.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение эффективности технологии одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов"

Особенностью текущей ситуации в топливно-энергетическом комплексе России является тот факт, что большая часть крупных нефтяных месторождений находится на заключительной стадии разработки и характеризуется высокой обводнённостью добываемой продукции и неполной выработкой извлекаемых запасов. Значительное количество эксплуатационных объектов не имеют достаточного объёма запасов углеводородов для рентабельной эксплуатации самостоятельной сеткой скважин. Поэтому недропользователи вынуждены вовлекать в совместную разработку несколько эксплуатационных объектов (ЭО). При этом ЭО, зачастую, имеют существенно различные фильтрационно-ёмкостные свойства и пластовые давления. Такой подход обоснован с точки зрения экономики, но недопустим с точки зрения рационального использования, запасов и охраны недр, так как происходит неравномерный охват заводнением, опережающее обводнение высокопроницаемых пластов, и, как следствие, снижение уровня извлечения остаточных, как. правило, существенных запасов углеводородов. Для поддержания» добычи нефти на рентабельном уровне, приходится увеличивать отбор обводнённой жидкости, использовать более энергоёмкие насосы и дополнительную инфраструктуру, увеличивать закачку воды через систему регулирования пластового давления. Всё это увеличивает капитальные вложения в разработку месторождения. Эффективным выходом из создавшегося положения может стать одновременно-раздельная разработка нескольких эксплуатационных объектов (ОРРНЭО). Технология ОРРНЭО, обладая экономическими преимуществами, всё-таки является относительно сложным технологическим процессом.

Сибири при непосредственном участии автора. 6

Задачи исследований,

2. Разработка способові и технических решений для исследования эксплуатационных объектов на многопластовых месторождениях.

3. Разработка способов и технических решений для« изоляции притока посторонней воды из неэксплуатационных объектов (выработанного пласта или негерметичности эксплуатационной колонны).

5. Разработка способами технических решений дляюптимизации динамики пластового давления в эксплуатационных объектах путём одновременно-раздельной или поочерёдной закачки в них воды через нагнетательные скважины.

Научная новизна

1. Разработана и используется в промышленности технология-исследования эксплуатационных объектов многопластового месторождения глубинными автономными манометрами, устанавливаемыми в скважинные камеры без или совместно с трассерными исследованиями, проводимыми с помощью новых технических решений для ОРРНЭО (Патенты РФ №№ 2292453, 2315863,2376460,2383713 и заявки на изобретение М» 2008132635 и 2008130459).

2. Предложены и используются в промышленности способы и варианты технических решений для изоляции притока посторонней воды из 7 неэксплуатационных объекта или интервала негерметичности эксплуатационной колонны скважины путём разделения пакером приёма насоса от источника обводнения (Патенты-РФ №№ 2291949, 2331758,2331758, 2383713).

4. Предложена и промышленно используется» система сопровождения технологии ОРРНЭО (Патент РФ №2380522),. включающая: подбор добывающих и нагнетательных скважин; выбор технологической схемы скважинной установки; мониторинг монтажа многопакерной компоновки, обеспечивающий надежность разобщения эксплуатационных объектов; возможность проводить для каждого эксплуатационного объекта учёт добываемой продукции и закачки воды, исследование геолого-промысловых характеристик, селективное воздействие на призабойную зону и ре1улирование забойного давления для оптимизации полядинамического пластового давления.

Новизна результатов защищена 10 изобретениями.

Основные защищаемые положения

1. Комплекс технологических решений для исследования объектов многопластовых месторождений: технология трассерных исследований с помощью технических средств, используемых при ОРРНЭО; гидродинамические исследования» с помощью- глубинных автономных манометров, устанавливаемых в скважинные камеры.

2. Технология изоляции притока посторонней воды из геотехнологического объекта (интервала перфорации выработанного эксплуатационного объекта или интервала негерметичности эксплуатационной колонны) с использованием пакера (с кабельным вводом) или двухпакерной секции в скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.

3. Технология одновременно-раздельной добычи нефти из 'двух эксплуатационных объектов с возможностью отключения одного из них на время исследования в скважинах, эксплуатируемых с помощью УЭЦН.

Практическая ценность работы

1. Предложенный способ исследования многопластовых объектов глубинными автономными манометрами, устанавливаемыми в скважинную камеру, успешно применён на скважинах Приобского месторождения и доказал свою эффективность в процессе промысловых работ. Способ позволяет использовать в схемах для ОРРНЭО изолированные от лифта секции в качестве пьезометрических систем, для соответствующих эксплуатационных объектов, а также проверять надежность разделения эксплуатационных объектов пакером, диагностировать отсутствие заколонных межпластовых перетоков.

2. Способ исследования-многопластовых объектов с помощью трассеров (индикаторов), закачиваемых в скважину для ОРЗ, был промышленно использован на двух участках Южно-Приобского месторождения. Благодаря результатам исследования были определены основные направления фильтрации воды, закачиваемой для поддержания пластового давления.

5: Технология оптимизации^ динамического пластового давления проводилась с участием^ автора на 240 нагнетательных скважинах для эксплуатационных объектов АСю, АСц3 АО^ Приобского месторождения;

6. Промышленно используется разработанный с участием автора (в ООО НТП «Нёфтегазтехника») регламент по сопровождению технологии ОРРНЭО на предприятиях ОАО НК «Роснефть» («РН--Юганскнефтегаз», «РН-Иурнефтегаз»).

7. На Приобском месторождении используется метод выявления негерметичности узлов комплекса оборудования с одновременным диагностированием наличия* заколонных межпластовых перетоков; при-применении технологии ОРРНЭО на основе замеров скважинного глубинного автономного манометра.

8; Расчётно-экспериментальная методика диагностирования негерметичности эксплуатационнош колонны в добывающих скважинах, оборудованных ТМС, позволила определить, на Самотлорском месторождении скважины-кандидаты для РИР и для ликвидации притока воды на приём ЭЦН с помощью пакера с кабельным вводом.

Апробация работы

10 техническом совете СНГДУ-2 ОАО «Самотлорнефтегаз» (Нижневартовск, 2009); на техническом совете ТНК-BP (Москва, 2009); на конференциях молодых специалистов ТНК-BP, (Нижневартовск, Москва, 2010); на заседании учёного совета ВНИИНефть им. А. П. Крылова (Москва, 2010—2011); на конференции «Современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень, 2011); на техническом совете ОАО «Самотлорнефтегаз» (Нижневартовск, 2011); на конференции победителей конкурса молодёжных разработок ТЭК при Министерстве энергетики РФ (Москва, 2011); на техническом совете ОАО «Газпром нефть» (Москва, 2011); на совещании ОАО «Лукойл» (Москва, 2011).

Публикации

Структура и объем работы

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Леонов, Илья Васильевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.На основании изучения состояния ОРРНЭО по сравнению - с раздельной разработкой ЭО установлены основные факторы, определяющие эффективность данной технологии; выражающиеся в. сокращении капитальных затрат бурение и на инфраструктуру по обустройству скважин; в сокращении эксплуатационных затрат; в сокращении сроков освоения и разработки многопластового месторождения, а также в увеличении срока рентабельной эксплуатации скважин. Одновременно- с этим выявлены преимущества ОРРНЭО по сравнению с совместной разработкой ЭО.

2. Для реализации технологии ОРРНЭО обоснованы следующие отдельные модули: одновременно-раздельная закачка воды (ОРЗ); поочерёдная закачка воды (ПЗ); изоляция отдельных пластов (объектов) (ИП); поочерёдная добыча нефти (ПД); одновременно-раздельная добыча нефти* (ОРД); позволяющие существенно расширять эксплуатационные возможности ОРРНЭО и подкреплённые созданными технологическими системами, защищёнными патентами.

3. Информационное обеспечение технологии^ ОРРНЭО базируется? на индивидуальных геолого-промысловых характеристиках ЭО; получаемых с использованием созданного модуля постоянного и периодического (поочерёдного) исследования^ (ПИ) пластов, включающего в; себя гидродинамические исследования, с помощью автономных манометров, устанавливаемых в скважинных камерах, без или с дополнительным проведением трассерных исследований.

4. С целью ограничения, водопритока (добычи посторонней • воды) из неэксплуатационных геотехнологических объектов (из обводнённого объекта, расположенного ^ выше или ниже ЭО или интервала негерметичности ЭК), созданы* различные системы (на уровне изобретений), для наиболее распространённого способа добычи нефти установками ЭЦН, прошедшие промысловые испытания и применяемые на месторождениях Западной Сибири (Приобское и Самотлорское).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Леонов, Илья Васильевич, Москва

1. Валеев, М. Д. Метод определения притока нефти при одновременно-раздельной эксплуатации скважин / М. Д. Валеев, Ю: В. Белоусов, А. В. Калугин // Нефтяное хозяйство. 2006. - № 10. - С. 62-63.

2. Воловодов, А. В. Создание методики расчета скважинных газожидкостных подъемников на основе критериального метода обобщения промысловой информации: дис. . канд. техн. наук. -М.: МИНГ, 1987, 174 с.

3. Вольпин С. Г. Состояние гидродинамических исследований скважин в нефтедобывающей отрасли России / С. Г. Вольпин, В. В. Лавров // Нефтяное хозяйство. -2003-.-№6.-С. 66-68.

4. Гарипов, О. М. Технология и-, оборудование для одновременно раздельной закачки воды в несколько пластов одной скважиной / О. М. Гарипов, В. А. Леонов, М. 3. Шарифов // Вестник недропользователя. 2007. - № 17

5. Тарифов; К. М. Результаты внедрения ОРЭ пластов ОАО «Татнефть». Последние разработки компании по ОРЭ / К. М. Тарифов, А. В. Глуходед, П. Н. Кубарев, В. А. Балбошин // Инженерная практика. 2011. - № 3 - С. 6.

6. Гейман М. А. Раздельная, и совместная эксплуатация двух горизонтов одной скважиной. / М. А. Гейман // Нефтяное хозяйство. 1945. - №№ 8-9, С. 9-17.

7. Гиматудинов, Ш. К. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений / Ш. К. Гиматудинов, Р. С. Андриасов, И. Т. Мищенко, А. И. Петров и др. М.: Недра, 1983. - 455 с.

8. Гиматутдинов, Ш. К. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1971. - 312 с.

9. Грищенко А*. С. Разработка залежей нефти пласта БВю " клиноформного строения Самотлорского месторождения размещением вертикальных скважин: дис. . канд. техн. наук: 25.00.17 : защищена29.07.10.-Уфа, ГУЛ «ИПТЭР», 2010.- 143 с.

10. Грон, В. Г. Определение забойного давления в добывающих скважинах, оборудованных установками погружного центробежного насоса : учеб. пособие / В. Г. Грон, И. Т. Мищенко. М.: ГАНГ, 1993. - 128 с.

11. Гуревич; А. С. Исследование влияния газожидкостных смесей на работу отдельных элементов погружного оборудования нефтяных скважин: дис. . канд. техн. наук-Уфа, 1981.-205 с.

12. Демидов, В. А. Обоснование областей применения технических" средств для добычи высоковязкой нефти на примере пермокарбоновой залежи Усинского месторождения: дис. . канд. техн. наук: 05.15.06.-М, 1995:— 154 с.

13. Дияшев, Р.1 Н. Совместная разработка нефтяных пластов. — М.: Недра, 1984.

14. Дияшев, Р. Н. Мезанизмы негативных последствий совместной разработки нефтяных пластов. Казань, 2004. - 192 с.

15. Доломатов, М. Ю. Метод определения относительных дебитов совместно эксплуатируемых нефтяных пластов / М. Ю. Доломатов, А. Г. Телин, Н. И. Хисамутдинов, А. Р. Латыпов, Т. Ф. Манапов, Л. Н. Баринова // Нефтяное хозяйство. 1994. -№ 2. - С. 28-31.

16. Другое, А. В. Разработка технологии одновременно-раздельной эксплуатации пласта с подстилающим водоносным горизонтом: дис. . канд. техн. наук. Тюмень, ТюмГНГУ, 2009. - 136 с.

17. Дунюшкин, И. И. Расчеты физико-химических свойств пластовой и промысловой нефти и воды / И. И., Дунюшкин, И. Т. Мищенко, Е. И. Елисеева. М.: Нефть и газ, 2004. - 448 с.

18. Дунюшкин, И. И. Расчет основных свойств пластовых нефтей при добыче и подготовке нефти : учеб. пособие / И. И. Дунюшкин, И. Т. Мищенко. М.: МИНХиГП им. И. М. Губкина, 1982. - 79 с.

19. Жданов, М. А. Нефтепромысловая геология. М.: Недра, 1970. - 486 с.

20. Жданов, С. А. Исследование факторов риска при применении методов повышения нефтеотдачи пластов / С. А. Жданов, Г. С. Малютина. М.: ВНИИОЭНГ, 1986.-48 с.

21. Зайцев, Ю. В. Теория и практика газлифта / Ю. В. Зайцев, Р. А. Максутов, О. В. Чубанов. М.: ИПНГ РАН, 1987. - 256 с.

22. Заявка, 2008130459 РФ, МПК Е 21 В 43/00. Способ измерения* внутрискважинных параметров / Осадчий В: М., Шарифов" М. 3., Леонов- В: А., Маркин А. И., Сливка П: И., Леонов И. В., опубл. 27.01.2010, Бюл. № 3. 5 с.

23. Заявка 2008132635 РФ, МПК Е 21 В 43/00: Способ исследования негерметичности в скважинах с пакерами / Шарифов М. 3!, Азизов X. Ф., Шахмуратов И. Н., Леонов И. В., опубл. 20.02.2010, Бюл. №5.-3 с.

24. Иванишин, В; С. Особенности разработки многопластовых нефтяных залежей с низкопроницаемыми коллекторами. -М.: Недра, 1981. 167 с.

25. Использование многопакерных компоновок для одновременно-раздельной эксплуатации на многопластовых месторождениях : протокол заседания (нефтяная секция) ЦКР Роснедра № 3367 от 28.04.05'

26. Каналнн, В. Г. Проектирование разработки многопластовых месторождений с учетом неоднородности / В. Г. Каналин, В. В. Стасенков. М.: ВНИИОЭНГ, 1975. -125 с.

27. Колганов, В. И. Обводнение нефтяных скважин и пластов / В. И. Колганов, М. Л. Сургучев, Б. Ф.;Сазонов. М.: Недра, 1965. - 264 с.

28. Конев, А. П. Раздельная эксплуатация двух пластов одной скважиной /

29. A. П. Конев // Нефтяник, 1956. № 2. - С. 10-11.

30. Коротаев, Ю. П. Влияние жидкости на движение газа по вертикальным трубам / Ю. П. Коротаев // Труды ВНИИГаза. М.: Гостехиздат, 1958, - С. 48- 67.

31. Кривова, Н. Р. Совершенствование системы разработки коллекторов с разрывными нарушениями и применение индикаторных методов исследования на многопластовых месторождениях: дис. канд. техн. наук. — Тюмень, ТНГУ, 2008. — 135 с.

32. Кривоносов, И. В. Освоение, исследование и эксплутация многопластовых скважин / И. В. Кривоносов. М.: Недра, 1975. - 167 с.

33. Кроль, В: С. Подземный ремонт скважин с помощью канатной техники /

34. B. С. Кроль, А. К. Карапетов. М.: Недра, 1985. - 192 с.

35. Крутиков, Б. С. Одновременная раздельная эксплуатация в одной скважине двух пластов с фонтанной добычей / Б. С. Крутиков. М.: Гостоптехиздат, 1959. - С. 154—182.

36. Крылов, А. П. Изучение гидравлических сопротивлений и удельного веса смеси при работе воздушных подъемников в лабораторных условиях / А. П. Крылов, Г. С. Лутошкин // Труды/ВНИИнефть. 1958. - № 12. - С. 9-19.

37. Крылов, А. 1Г. Проектирование разработки нефтяных месторождений / А. П. Крылов, П. М. Белаш; Ю.» П. Борисов, А. Н. Бучин, В. В. Воинов, М. М. Глоговский, М. И-. Максимов, Н. М. Николаевский, М. Д. Розенберг М.: Гостоптехиздат. - 1962. -430 с.

38. Крянев, Д. Ю. Нестационарное заводнение. Методика критериальной оценки выбора участков воздействия: монография / Д. Ю. Крянев; рец. С. А. Жданов. М.: ВНИИнефть, 2008: - 209 с.

39. Леонов, В: А. Разукрупнение объектов разработки как метод повышения нефтеотдачи / В. А. Леонов // Вестник недропользователя. 2007. - № 18. - С. 32-33.

40. Леонов, И. В. Гидродинамический метод выявления притока, воды из негерметичности эксплуатационной колонны, расположенной над УЭЦН / И. В. Леонов // Нефтепромысловое дело. 2011. -№ 5. - С. 35-36.

41. Леонов, И. В. Контроль за разработкой и исследование эксплуатационных объектов с помощью автономных манометров / И. В. Леонов // Нефть, газ и бизнес. -2011.-№5.-С. 66-71.

42. Лутошкин, Г. С. Исследование движения газожидкостных смесей по затрубному пространству / Г. С. Лутошкин, В. Н. Беленький, Н. И. Никитина // Труды ВНИИ. Вопросы техники добычи нефти. Гостоптехиздат. 1958, - С. 30-37.

43. Лысенко, В. Д. Проблемы разведки и разработки многопластовых месторождений нефти и газа / Грозный : Севкавнипинефть. 1984.

44. Ляпков, П. Д. Об относительной скорости движения газоврй фазы в стволе скважины перед выходом в глубинный насос / П. Д. Ляпков, А. С. Гуревич // Нефтепромысловое дело. — 1973.-№ 8. С. 6-10.

45. Майоров, И. К. Спиральный продольный изгиб колонны труб в: скважине / И. К. Майоров // Нефтяное хозяйство. 1966: — №-4. - С. 28-32.

46. Максимов, В; П. Опыт и перспективы применения; ОРЭ на промыслах Западной Сибири // Опыт одновременно раздельной эксплуатации нескольких пластов через одну скважину (тематические научно-технические обзоры). М.: ВНИИОЭНГ, 1971

47. Максутов; Р. А; Одновременно раздельная эксплуатация* нефтяных месторождений / Р. А Максутов, Б. Е. Доброскок., Ю: В: Зайцев. М;: Недра,1974. - 233 с.

48. Методические указания по геолого-промысловому анализу разработки нефтяных и газонефтяных месторождений: РД 153-39:0-110-01 2002-03-01 : ввод. 2002-03-01.

49. Методические указания; по . комплексированию и этапности выполнения геофизических,, гидродинамических, геохимических исследований* нефтяных и нефтегазовых месторождений. РД 153-39.0-109-01. М;, 20021

50. Мищенко, И; Т. Основы физико-математической^^^модели системы «Эксплуатационный объект добывающая скважина - установка ЭЦН» / И. Т. Мищенко, И. В. Леонов // Вестник Ассоциации Буровьк Подрядчиков. - 2011 .-№ 3: -С. 36-40.

51. Мищенко, И: Т. Скважинная добыча нефти."-М.: Нефть и газ, 2007. 826 с.

52. Мохов, М. А: Разработка методики расчета процесса движения трехфазных смесей (нефть-вода-газ) в вертикальных трубах.: дисканд. техн; наук. М., 1984. - 183 с.

53. Муравьев, И. М. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / И. М; Муравьев, Р. С. Андриасов, Ш. К. Гиматудинов, Г. П. Говорова, В; Т. Полозков.-М.: Недра, 1970. 448 с.

54. Муравьёв, И. М: Скорость движения пузырьков газа в затрубном пространстве насосных скважин и давление газированного cтoлбá жидкости / И. М. Муравьёв, Р. Ш. Шакиров, А. Т. Тимашев // Нефтяное хозяйство. 1967. -№ 9. — С. 55-58.

55. Пат. 2203385; РФ: Разъединитель колонны Шарифова / Шарифов М. 3., Леонов В. А. и др. ,

56. Пат. 2211311 РФ. Способ* одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов и скважинная установка для его реализации / Леонов В: А., Шарифов М. 3. и др.

57. Пат. 2249108 РФ. Устройство для измерения внутрискважинных параметров / Осадчии В. М., Леонов В. А. и др.

58. Пат. 2251614 РФ. Пакер Шарифова / Шарифов М. 3., Леонов В. А. и др.

59. Пат. 2253009 РФ. Способ Шарифова для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких пластов одной нагнетательной скважиной / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Кудряшов С. И., Шашель В. А;, Хамракулов А. А., и др.

60. Пат. 2256778- РФ. Съемный регулятор двухштуцерный Шарифова / Шарифов М. 3., Леонов В. А. и др.

61. Пат. 2262586 РФ. Скважинная установка для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной / Шарифов М. 3., Леонов П. А., Ужаков В. В. и др.

62. Пат. 2290489 РФ. Пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами / Набиев А. Д., Шарифов М; 3., Леонов В1 А. и др.

63. Пат. 2295034 РФ. Способ дистанционного контроля уровня жидкости в скважине с насосной установкой / Федотов В. И., Леонов В. А., Соколов А. II.

64. Пат. 2300668^ РФ. Насосная установка Шарифова.для, эксплуатации одного или нескольких пластов одной скважиной / Шарифов М; 3;, Леонов В. А. и др;

65. Пат. 2313659 РФ. Способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовой скважины / Шарифов М. 3., Леонов В. А. и др.

66. Пат. 2315863 РФ. Способ исследования и разработки: многопластового месторождения углеводородов / Трофимов А. С., Леонов В. А., Алпатов А. А., Бердников С. В1, Рарипов 0: М., Давиташвили Г. И., Кривова Н. Р:, Леонов И. В:

67. Пат. 2328590 РФ. Способ раздельной эксплуатации объектов,нагнетательной или добывающей скважины и варианты установки для его реализации / Шарифов М. 3., Леонов В. А. и др.

68. Пат. 2331758 РФ. Скважинная пакерная установка с насосом (варианты) / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Николаев О. С., Леонов И. В:

69. Пат. 2344274 РФ. Способ одновременно-раздельной добычи нефти из пластов одной скважины с погружной насосной установкой (варианты) / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Соколов А. Н., Сальманов Р. Г., Азизов X. Ф., Азизов Ф. X., Леонов И. В.

70. Пат. 2357069 РФ. Унифицированная скважинная камера для разных длин съемных устройств или приборов / Шарифов-М. 3., Ибадов Г. Г., Леонов В. А. и др.

71. Пат. 2365739 РФ. Пакер опорно-механический Шарифова (варианты) / Шарифов М. 3., Ибадов Г. Г., Леонов В. А. и др.

72. Пат. 2365740 РФ. Пакерная система Шарифова (варианты) / Шарифов М. 3., Ибадов Г. Г., Леонов В. А. и др.

73. Пат. 2365744 РФ. Способ одновременно-раздельной добычи углеводородов электропогружным насосом- и установка для его осуществления- / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Леонов И. В. и др.

74. Пат. 2376460 РФ. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации скважин многопластовых месторождений / Шарифов М. 3., Маркин А. И., Леонов И. В. и др.

75. Пат., 2380522* РФ. Установка, для одновременно-раздельного исследования и эксплуатации электропогружным насосом многопластовой скважины / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Маркин А. И., Сливка П. И., Азизов X. Ф., Азизов Ф. X., Леонов И. В.

76. Пат. 2380526 РФ. Способ одновременно-раздельного исследования и эксплуатации, электропогружным насосом многопластовой скважины (варианты) / Шарифов М. 3., Леонов'В. А., и др.

77. Пат. 2383713 РФ. Способ изоляции, негерметичности участка эксплуатационной колонны или интервала перфорации неэксплуатируемого пласта скважины (варианты) / Шарифов М. 3., Леонов В. А., Леонов И. В. и др.

78. Пат. 2385409 РФ. Способ добычи флюида из пластов одной скважины электроприводным насосом с электрическим клапаном и установка для его реализации (варианты) / Леонов В. А., Шарифов М. 3., Сагаловский В. И., Сальманов Р. Г., Леонов И. В. и др.

79. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности : ПБ 08-624-03 : утв. Госгортехнадзором РФ 05.06.03

80. Правила охраны недр : ПБ 07-601-03 : зарег. Минюстом России 18.06.03

81. Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений : РД 153-39-007-96 : М., 1996.

82. Репин, Н. Н. Основные закономерности движения многокомпонентных смесей и их приложение в фонтанной и газлифтной добыче : дис. . докт. тех. наук. / Н. Н. Репин. М., 1967. - 339 с.

83. Российская Федерация. Законы. О недрах : федер. закон // Собр. законодательства РФ. 1995. - № 10, 823 с.

84. Сахаров, В. А. Экспериментальное определение относительной скорости движения газового пузырька в потоке жидкости // Изв. вузов. Нефть и газ. —1966. — № 6. С. 68-72.

85. Симкин, Э. М. Основы термодинамики горных пород: научное издание. М., 2011.-320 с.

86. Сорокин, А. В. Разработка и исследование методов управления гидродинамическими режимами скважин при эксплуатации двух пластов: дис. . канд. техн. наук: 25.00.17 : защищена 24.10.08: Тюмень, ТНГУ, 2008. - 139 с.

87. Сургучёв, М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения- нефтеотдачи пластов / М. JI. Сургучёв. М.: Недра, 1985. - 308 с.

88. Титов, А. П. Повышение нефтеотдачи неоднородных по проницаемости пластов в условиях неизотермической фильтрации: дис. . канд. техн. наук: 25.00.17 : защищена 20.08.08. Уфа, ГУП «ИПТЭР», 2008. - 172 с.

89. Тяпов, О. А. Повышение эффективности разработки сложнопостроенных залежей отключением-верхнего пласта: дис. . канд. техн. наук. -Уфа, 2010. 162 с.

90. Щуров, В. И. Техника и технология добычи нефти. М.: Недра, 1983. - 510 с.

91. A.D. Hill. Multilateral Wells / A.D. Hill, Ding Zhu & Michael J. Economides Society of Petroleum, 2008. - 200 p.

92. Boyun Guo. Well Productivity Handbook: Vertical; Fractured, Horizontal, Multilateral, and Intelligent Wells / Boyun Guo, Kai Sun, Ali Ghalambor. Gulf Publishing Company, 2008.-368 p.

93. Mark Rivenbark. Expandable tubulars facilitate intelligent technology placement /

94. Mark Rivenbark, Khaled Abouelnaaj // Oil & Gas Journal. 2007. - Jan. - P. 52-55.i

95. Michael R. Chambers. Multilateral Wells. Society of Petroleum-Engineers, 2002. -209 p.

96. Gordon Mackenzie. Straddle packer assemblies allow selective completions, stimulations / Gordon Mackenzie, Garry Garfield // Oil & Gas Journal. 2008. - Aug. - P. 54-62.

97. Jonathan Bellarby. Well completion. Oxford: OX2 8DP, 2009. - 711 p.

Информация о работе

Леонов, Илья Васильевич
кандидата технических наук
Москва, 2011
ВАК 25.00.17

Диссертация

Повышение эффективности технологии одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы