Совершенствование эффективности отбора нефти из многопластовой залежи комбинированными технологиями раздельной эксплуатации пластов

Магзянов, Ильшат Асхатович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование эффективности отбора нефти из многопластовой залежи комбинированными технологиями раздельной эксплуатации пластов
ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование эффективности отбора нефти из многопластовой залежи комбинированными технологиями раздельной эксплуатации пластов"

УДК 622.276.76

На правах рукописи

МАГЗЯНОВ ИЛЬШАТ АСХАТОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТБОРА НЕФТИ

ИЗ МНОГОПЛАСТОВОЙ ЗАЛЕЖИ КОМБИНИРОВАННЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЛАСТОВ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005546356

Уфа 2014

11 НАР 2014

005546356

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУЛ «ИПТЭР).

Научный руководитель

- Вафин Риф Вакнлович,

доктор технических наук,

ЗАО «Алойл», генеральный директор

Официальные оппоненты: — Уразаков Камн'л Рахматулловнч,

доктор технических наук, профессор, ООО МИЛ «БАШТЕХОЙЛ», генеральный директор

— Шарафутдинов Рамиль Файзырович,

доктор физико-математических наук, Башкирский государственный университет, профессор кафедры геофизики физического факультета

Ведущая организация

- Государственное автономное научное учреждение «Институт нефтегазовых технологий и новых материалов» АН РБ

Защита состоится 11 апреля 2014 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 11 марта 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор ^ --Худякова Лариса Петровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Применение технологий раздельной эксплуатации пластов при отборе продукции из многопластовой залежи находит всё большее использование, так как позволяет одной сеткой скважин отбирать нефть из нескольких пластов одновременно. Это позволяет ускорить выработку запасов и нарастить объемы отбираемой нефти. Однако при отборе из нескольких пластов проблемы учета и состояния выработки запасов до настоящего времени решены не полностью, в частности задача оценки эффективности отбора нефти из многопластовой залежи при помощи комбинированных технологий поддержания пластовой энергии, их влияние на режимы и работу единичных скважин с оборудованием для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) в условиях стационарного и нестационарного заводнений, водогазового воздействия (ВГВ) на пласт. Не менее проблемными являются вопросы определения критериев выбора скважин под ОРЭ на базе имеющихся геолого-физических характеристик нефтяной залежи, с ее фильтрационно-емкостными свойствами, состоянием выработанности запасов по пластам. В качестве первостепенных задач здесь выделяются вопросы создания методики уточнения разделения добываемой продукции при совместной разработке пластов и на ее базе выбора и обоснования режима отбора, подбора оборудования для ОРЭ. Кроме того, исследованность отдельных пластов на приток и определение его гидродинамических характеристик, как правило, в промысловых условиях часто бывают неполными. В соответствии с этим задачи исследования автора включают определение эффективности отбора нефти из многопластовой залежи путем оценки текущих запасов и расчет режимов отбора по каждому пласту от действия изменения пластовой энергии.

Цель работы - совершенствование эффективности одновременного отбора разносортной нефти из многопластовой залежи в условиях техногенного воздействия.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Анализ целесообразности применения ОРЭ на многопластовых объектах ЗАО «Алойл»;

2. Формирование критериев для подбора скважин-кандидатов под внедрение технологий ОРЭ применительно к месторождениям ЗАО «Алойл»;

3. Исследование факторов, влияющих на эффективность совместного применения технологий ОРЭ с водогазовым воздействием и нестационарным заводнением на Алексеевском месторождении;

4. Обоснование применения технологических схем ОРЭ на

Алексеевском месторождении;

5. Сравнительный анализ эффективности отбора нефти из многопластовой залежи при различных вариантах воздействия на пласт заводнением.

Методы решения поставленных задач

Решение поставленных задач базируется на аналитических и промысловых исследованиях с использованием современных методов обработки исходной информации и их анализа, математическом моделировании фильтрации многофазовой жидкости в неоднородном коллекторе и обобщении их результатов.

Научная новизна результатов работы

1. Создана методика уточнения разделения добываемой продукции из многопластовой залежи при совместной разработке пластов, включающая определение коэффициента использования потенциального коэффициента извлечения нефти (КИН) по времени при известной степени вскрытия пластов, их проводимости (кЬ), рассчитанного путем деления накопленной добычи на произведение геологических запасов и потенциального КИН для рассматриваемой скважины по пластам.

2. Выполнены численные исследования определения эффективности технологий совместной эксплуатации пластов на модели от комплексного действия изменения пластовой энергии (стационарное и нестационарное заводнения, водогазовое воздействие) с учетом трещинной системы и характеристик пластовых флюидов, которые показали, что водогазовое воздействие на пласт увеличивает КИН в ячейке по скважине на 43 % в сравнении с естественным режимом, нестационарное - на 26 %, стационарное - на 14 %. От комплексного воздействия на пласт увеличение КИН в сравнении с естественным режимом составляет 88 %.

3. Установлен факт синергетического эффекта от комплексного воздействия на пласт при совместной разработке пластов с использованием технологий ОРЭ путем наложения эффектов стационарного, нестационарного заводнений и водогазового воздействия на пласт.

На защиту выносятся:

1. Методика уточнения разделения добываемой продукции из многопластовой залежи на базе определения коэффициента использования потенциального КИН;

2. Методика оценки влияния изменения пластовой энергии на режимы

ОРЭ;

3. Оценка и разделение синергетического эффекта от комплексного воздействия на пласт на отдельные составные части.

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. Результаты диссертационной работы используются при разработке многопластовых залежей путем использования методики оценки и расчета текущей выработанности пластов нефти и подбора оборудования для отбора нефти из пластов.

2. Внедрение комплекса мероприятий, включающего работы по оптимизации режимов отбора с технологиями ОРЭ, реализованного на восьми скважинах за 2013 г., позволило дополнительно добыть 2095.1 т нефти с экономическим эффектом 3.346 млн руб.

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах ООО НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 20102013 гг.), на научно-технических конференциях ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 2010-2012 гг.), НГДУ «Бавлынефть» (г. Бавлы, 2008-2013 гг.), на заседаниях территориальной комиссии по разработке нефтяных месторождений (г. Казань, 2010-2012 гг.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках XXI Международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии - 2013» (г. Уфа, 2013 г.), на XIII Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках XIII Российского энергетического форума (г. Уфа, 2013 г.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 11 научных трудах, в том числе в 7 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Личный вклад автора

В рассматриваемых исследованиях, выполненных в соавторстве с коллегами, автору принадлежат постановка задач, их решение, обобщение полученных результатов, разработка рекомендаций по промысловому внедрению, анализ результатов опытно-промышленных испытаний технологий отбора нефти.

Структура н объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 100 наименований. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 76 рисунков, 16 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н. Вафину Р.В., главному инженеру к.т.н. Зарипову М.С., а также сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология» за консультации и полезные советы, высказанные в процессе работы над диссертацией.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе описан опыт применения технологии одновременно-раздельной эксплуатации на многопластовых месторождениях. Первые образцы оборудования в СССР созданы в 30-е годы. Установки были просты и применимы только при фонтанной эксплуатации. Разработкой технологии и оборудования для ОРЭ, а также исследованиями их применения занимались в 1950-1970-е годы Максутов Р. А., Сафин В. А., Беленький В. Н., Крутиков Б. С., Понамарев К. П., Джафаров Ш. Т. В настоящее время успешно работают в этом направлении Донков П. В., Шарифов М. J.,

Леонов В. А., Бадретдинов А. М., Тарифов К. М., Габдуллин Р. Г. и другие. Основная проблема успешного применения ОРЭ связана с созданием надежного, долговечного и экономически оправданного оборудования. Оборудование для ОРЭ сегодня производят такие компании, как ЗАО «Пакер», НПФ «Геоник», ЗАО «Новомет-Пермь», ООО ПКТБ «Технопроект», ЗАО «Елкамнефтемаш», ЗАО «ПКНМ», ОАО НПФ «Геофизика» и другие. Технологии ОРЭ активно применяются и внедряются в таких компаниях, как Татнефть, ТТЧК-ВР, Роснефть, Башнефть и другие.

В результате анализа литературных источников показаны проблемы, возникающие при объединении в один объект разработки коллекторов с разными физическими свойствами. Так, например, приобщение к терригенным коллекторам карбонатных отложений приводит к отключению последних, совместная обработка призабойной зоны карбонатных и терригенных пластов затрудняет процесс регулирования разработки. Усложнение условий контроля разработки может привести к уменьшению КИН пластов и трудностям в учете добычи продукции отдельных пластов.

В результате выполненного глубокого анализа ОРЭ автором подчеркивается, что за последние годы интерес к данному виду технологий увеличивается.

В настоящее время вскрываются и совместно разрабатываются пласты с разными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС), содержащие нефть разных категорий, имеющие коллекторы разных типов, а также пласты с разными условиями залегания. Такое приобщение пластов часто бывает вынужденным и приводит к снижению коэффициента извлечения нефти по каждому пласту. Поэтому эти вопросы подлежат тщательному изучению.

Во второй главе выполнен анализ и проведена оценка эффективности совместного и раздельного отбора нефти из многопластовой залежи по месторождениям России, в частности определены этапы формирования фонда ОРЭ на Алексеевском месторождении ЗАО «Алойл» (рисунок 1).

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Год

Рисунок 1 - Динамика среднего прироста нефти после внедрения ОРЭ на Алексеевском месторождении

Хотя и отмечается некоторая неравномерность отбора продукции во времени, вызванная разными причинами технического сопровождения технологии, в целом достигнута положительная тенденция прироста дебита нефти.

Отмечено, что минимальный прирост дебита по нефти прослеживается при обобщении кизеловского горизонта с бобриковским. Существенная эффективность отмечается по двум группам ОРЭ: заволжского с кизеловским горизонтом и заволжского с данково-лебедянским горизонтом. Средний прирост по этим группам скважин составляет более 4.3 т/сут.

При совместной разработке пластов, различающихся по типу коллектора (карбонатные и терригенные коллекторы), эффективность ниже в среднем в два раза.

Сравнение параметров работы совместных скважин, скважин ОРЭ и скважин, работающих только на один объект, показало, что при объединении двух и более объектов разработки с целью выработки запасов единой сеткой происходит опережающая выработка более продуктивного пласта. Усилению неравномерности участия каждого пласта в совместной эксплуатации способствует существенная неоднородность по проницаемости и расчлененность продуктивных коллекторов.

Это подтверждается и при анализе работы совместных и раздельных скважин Ново-Покурского месторождения ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз».

Отметим, что наиболее показательны результаты анализа работы ОРЭ скважин Алексеевского месторождения. Выработка запасов при одновременно-раздельной эксплуатации пластов определяется настройкой насосного оборудования исходя из потенциальных возможностей пласта, определяемой геологической службой нефтяного предприятия.

По состоянию на октябрь 2013 года значительная часть скважин с ОРЭ (14 скважин) ведет одновременно-раздельную эксплуатацию кизеловского и заволжского горизонтов и восемь скважин осуществляет одновременную добычу кизеловского и данково-лебедянского горизонтов. Гистограмма распределения дебитов жидкости представлена на рисунке 2. Большинство скважин ОРЭ кизеловского и заволжского горизонтов (рисунок 2, а) работают с дебитом по кизеловскому горизонту 5.1 т/сут (9 скважин), а с дебитом по заволжскому горизонту - 5.3 т/сут (6 скважин). Отметим достаточно схожее распределение скважин по выделенным интервалам дебитов по жидкости, что связано с достаточно близкими геолого-физическими характеристиками пласта.

Поскольку нефти рассматриваемых горизонтов имеют различия в физико-химических свойствах, в частности вязкости нефти, опорным параметром для выявления закономерности для скважин ОРЭ принята гидропроводность пластов.

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

средние значения дебитов жидкости по скважинам

г; 1,

1 -

^^ 1

3.1 3.1 5.1 5.3

'г '- Щ 6.3 6.6

ш 1.1 1

0-2 2-4 4-6 6-8

Интервалы по дебитам жидкости, т/сут

0 кизеловский

О заволжский

о 2

средние значения дебитов жидкости по скважинам

2.32

Я." : < : ■■ '

3.43

а»1ш

5.22

4.7

2-3 3-4

Интервалы по дебитам жидкости, т/сут

3 кизеловскии

□ данково-лебедянский

б)

а) ОРЭ кизеловского и заволжского горизонтов;

б) ОРЭ кизеловского и данково-лебедянского горизонтов

Рисунок 2 - Гистограммы распределения дебитов жидкости по скважинам ОРЭ

Отношение накопленных отборов нефти по пластам, разрабатываемых одновременно-раздельным способом, принято прямопропорциональным отношению гидропроводности соответствующих пластов:

внак _ \

о2

^ «¡ж ? 2

На рисунке 3 показано распределение скважин ОРЭ в зависимости от отношения накопленных отборов нефти и различия геологической характеристики пластов.

2.0

н ■а-

ей

1.8 -1.6 -

о -|4

«э

1.2 1.0

с; с

« 0.8 х

х 0.6

х 0.4

и О

0.2 -0.0

у'.= 0.4736.x +.0.5239. И2 4 0.67291

гшт

-н~-, ,.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Отношение гидропроводности

2.0

ф точки, исключенные из выборки при построении корреляционной зависимости

Рисунок 3 - Сопоставление накопленных отборов нефти и гидропроводности

По представленному распределению скважин с ОРЭ определены четыре квадранта, применительно к которым выделено три группы рационального применения ОРЭ:

• группа I (рациональное ОРЭ) - заданные режимы работы каждого из пластов соответствуют потенциальным возможностям пласта исходя из геолого-физических характеристик коллекторов, установленное насосное оборудование работает в оптимальном режиме;

• группа II (нерациональное ОРЭ для первого пласта) -коллекторские свойства первого пласта указывают на возможное увеличение отборов путем технологической оптимизации насосного оборудования, что позволит перевести скважину из группы II в группу I;

• группа III (нерациональное ОРЭ для второго пласта) -коллекторские свойства второго пласта указывают на возможное увеличение отборов путем технологической оптимизации насосного оборудования, что позволит перевести скважину из группы III в группу I.

В результате такого деления получено, что основная часть скважин (75 %) работает в оптимальном режиме, или ОРЭ является рациональным. По 25 % скважинам рекомендуется провести технологическую оптимизацию, направленную на увеличение производительности насосного оборудования.

Из этого можно заключить, что в целом внедряемая технология ОРЭ на Алексеевском месторождении ЗАО «Алойл» характеризуется согласованной работой тщательно подобранного насосного оборудования и продуктивных пластов, объединенных для одновременно-раздельной добычи нефти. Такая картина свидетельствует о равномерной выработке запасов, исключающей межпластовые перетоки и другие проблемы совместной разработки.

В соответствии с этим необходимо разработать критерии выбора первоочередных скважин под ОРЭ на основе исходной геолого-физической информации. Причем чем существенней разница в геологических, энергетических и потенциальных характеристиках пластов, нефтеносность которых позволяет вести разработку единым фондом скважин, тем более перспективными они являются для внедрения одновременно-раздельного способа добычи нефти.

Выделенные критерии выбора скважин-кандидатов под ОРЭ были разделены на 3 группы по объектам: скважина, геология, состояние разработки - и сведены в блок-схему.

Наличие запасов нефти в рассматриваемых пластах (например через нефтенасыщенные толщины) является главным критерием для выбора скважин под ОРЭ.

Карты текущих подвижных запасов рассматриваемых объектов демонстрируют, что области повышенной плотности запасов кизеловского горизонта разрабатываются одновременно-раздельным способом с зонами более низких величин текущих запасов нефти заволжского и данково-лебедянского горизонтов.

Далее разработана методика уточнения разделения добываемой продукции при совместной разработке пластов на базе известной методики расчета коэффициента извлечения нефти: коэффициентов вытеснения (Кв), заводнения (Кзав) и сетки (Кс):

КИН = Кв ■ Кзав ■ Кс. (2)

Результатом расчета по формуле (2) является величина потенциального КИН, которая ориентируется на всю (максимальную) нефтенасыщенную толщину. Однако перфорация зачастую охватывает не весь нефтеносный интервал. Принимая это во внимание, принято, что величина текущего коэффициента извлечения нефти определяется степенью использования потенциального КИН в сложившихся условиях разработки, изменившихся от первоначального состояния в течение работы скважины.

Введено понятие коэффициента использования потенциального КИН. Рассмотрим расчет текущего КИН для скважин, эксплуатирующих один и совместно два пласта (рисунок 4).

-ч-э--,

I I

М I

Рисунок 4 — Схематическое представление задачи

Скважины, работающие на один пласт, наиболее достоверно представляют картину отбора запасов. Текущий КИН по пласту Б по скважине 1 определяется соотношением:

а.

(3)

С другой стороны, текущий КИН по скважине 1 определим через коэффициент использования потенциального КИН (1с):

кинте;=кинпо,;.к. (4)

Приравнивая правые части равенств (3) и (4), имеем:

^\=шнпо,:-к. (5)

г^геол

Откуда следует, что накопленную добычу нефти можно определить по формуле:

анакх = агео1!-^шпоп:-к. (6)

Коэффициент использования потенциального КИН (к) является функцией следующих параметров:

к = я

вскр

) 5 ^зак )

Т .

> * доб ' зак

нефт

где

нефт

■доб

- - степень вскрытия нефтенасыщенного интервала пласта; ■ продолжительность работы добывающей скважины;

тзак — длительность воздействия закачкой от соседней нагнетательной скважины.

Определив зависимость коэффициента использования по скважинам, эксплуатирующим один пласт, от вышеприведенных параметров и распространяя ее на скважины совместного фонда, можно оценить накопленную добычу нефти с пласта Б (рисунок 4) по второй скважине. Текущий КИН по пласту Б для скважины 2:

(8)

¿¿■гео.п

Поскольку речь идет о некорректном разделении добычи нефти между пластами в совместной скважине, то накопленная добыча нефти с пласта Б

Qhoke может отличаться от величины, которая фиксируется промысловыми

работниками ОиакБ2. То есть приравнивать правые части выражений

KHHmeJ=Q^ (9)

г^геолБ

KHHmJ=KMHnoJ-k, (10)

аналогичных для скважины 1, недостаточно корректно. Тогда

Q„J*QHJ\ (11)

0„aJ' = oxaJ-шн noiJ-к. (12)

Целью дальнейших исследований является определение коэффициента использования потенциального КИН (к) в течение эксплуатации скважины. Степень использования потенциальной нефтеотдачи пласта во многом определяется степенью вскрытости продуктивной толщины. На характер вытеснения нефти существенно влияет заводнение пластов, а конкретно время воздействия на пласт закачкой относительно времени работы

добывающей скважины.

Для каждой скважины в пределах выделенной зоны вычислим коэффициент использования потенциального КИН по формуле, вытекающей из формулы (6):

k =--р. (13)

qJ * кин,J

Параметр A (activity), характеризующий вовлеченность продуктивного пласта в процесс выработки охватом перфорацией и активностью системы нагнетания в пласт воды, определим следующим выражением:

т Н

А = . ™рФ

^доб ^нефт

где Ттк, Тдо6 - время соответственно закачки и добычи;

Нперф, Ннефт — соответственно перфорированная и нефтенасьпценная мощности пласта.

На рисунке 5 представлены зависимости рассчитанных коэффициентов использования потенциального КИН от параметра А для двух групп скважин кизеловского горизонта, выделенных по средней величине 1<Ь. Отметим, что прослеживается более сдержанный характер использования потенциального

♦ для низких кИ '

@ для средних кИ а для высоких кИ

--Экспоненциальный {для низких кИ)

--Экспоненциальный (для средних М>)

---Экспоненциальный (для высоких кИ)

Рисунок 5 - Зависимости коэффициента использования

потенциального КИН от параметра А для трех групп скважин кизеловского горизонта, выделенных по величине к1г

По представленным зависимостям, исходя из имеющихся промысловых данных по перфорации и времени работы добывающей и нагнетательной скважин (параметр А), определяется коэффициент использования потенциального КИН пласта в скважинах совместного фонда, эксплуатация которых происходит общим фильтром и позволяет рассчитать накопленную добычу нефти, воспользовавшись формулой (12). Рассчитанная по формуле (12) накопленная добыча нефти в случае одновременно-раздельной эксплуатации показывает потенциал пласта при существующих условиях разработки.

Далее по рассчитанной накопленной добыче нефти для скважин Алексеевского месторождения найдем текущий КИН и сопоставим его с

величиной фактического текущего КИН, полученного исходя из данных промысловой базы добычи и расчетного, которые представлены на рисунке 6. Скважины, попавшие в заштрихованную область, имеют потенциал увеличения производительности с учетом сложившейся системы.

0.13

0.16 0.14 0.12

§■ 0.02

Текущий КИН. рассчитанный через потенциальный КИН. д.ед.

Рисунок 6 - Кросс-плот расчетного и фактического текущего КИН по скважинам ОРЭ Алексеевского месторождения (для кизеловского горизонта)

Выделенная при построении оценка сходимости расчетных и фактических данных через угол показывает сходимость результатов.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований эффективности отбора продукции из карбонатных пластов с применением ОРЭ в условиях техногенного воздействия, в частности влияния изменения пластовой энергии от комбинированных технологий - стационарного, нестационарного и водогазового воздействий на пласт.

Для обоснования выбора участка разработки и определения целей исследования был выбран участок Алексеевского месторождения с включением пластов кизеловского и заволжского горизонтов, совмещенных в горизонтальном плане (рисунок 7).

Выбор участка для проведения теоретических исследований обоснован повышенной плотностью текущих подвижных запасов пластов, наличием скважин с ОРЭ и наложением различных техногенных эффектов на режимы

Текущие подвижные запасы, тыс.т/га

1111 И И и I м. 11 ттша

О 1 23456789 10

а) б)

а) кизеловский горизонт; б) заволжский горизонт

Рисунок 7 - Участок Алексеевского месторождения,

выбранный для теоретических исследований

отбора нефти из пластов. Помимо этого, нефтенасыщенные интервалы заволжского горизонта вскрыты транзитным фондом, что дает возможность распространить технологии ОРЭ для выработки запасов нижележащего горизонта путем приобщения его к кизеловскому пласту.

Оценка эффективности влияния закачки на добычу жидкости на участке внедрения ВГВ проведена по данным работы нагнетательных скважин №№ 6320, 6321 и 6336.

Так, динамика показателей разработки по блоку нагнетательной скважины № 6320 в начальный период внедрения ВГВ (рисунок 8) выявила, что участок, выбранный для проведения теоретических исследований, приурочен к зоне трещинного коллектора, что требует особого внимания при изучении ряда вопросов разработки, связанных с особенностями процессов, протекающих в пласте. Несмотря на некоторую флуктуальность исходных данных (изменение дебитов нефти от пластового и забойного давлений), отмечается наличие функциональной зависимости от влияния эффекта водогазового воздействия на пласт.

В результате проведенного анализа работы отдельных скважин в зоне активного заводнения водой, водогазового воздействия на пласт с образованием трещинной системы в карбонатном коллекторе от изменения пластового давления установлено следующее.

1. Отмечается реагирование скважин на изменения объемов и темпов заводнения при закачке воды, водогазовом воздействии на пласт с изменением забойных и пластовых давлений, вызывающих трещинообразование на исследуемом участке, что подтверждается достаточно высоким откликом основных показателей.

s о

ч: as о

Зч

я я в>

р S * »

X w

st Cü

<т 2

о St g §

* 3

P3 S

я я is g

S pj

Й о s H

Ш О

о Го

fa 2 S з

il o i

» я o s

S SC CD "

S Ï3

S П) o\

cd g Ds

Я : £ ^

W S P 13

g s

ïïJ 3 3 s

< 13 ¡Z v;

Ф s o\ p ш В lo S о * о я

го p

s s

2. Выбранный участок является весьма корректным как для теоретических исследований, так и для решения практических задач, стоящих перед промысловым работником. Многообразные исследования, основанные на изучении системы из двух скважин (добывающей и нагнетательной) недостаточно точно воспроизводят реальную картину полноценной системы разработки со всеми ее неотъемлемыми составляющими, такими как интерференция скважин, многостороннее влияние на добывающую скважину нескольких нагнетательных скважин. Исходя из этого, для теоретических исследований была создана гидродинамическая модель, подобная выделенному участку, с системой, состоящей из трех нагнетательных и четырех добывающих скважин.

Целью изучения вопросов системы разработки при влиянии внешних техногенных эффектов стали отдельные комбинированные варианты, представленные в таблице 1.

Таблица 1 - Описание расчетных вариантов __для теоретических исследований

№ п/п Описание варианта

1 Естественный режим, ОРЭ

2 Стац. заводнение верхнего пласта, ОРЭ, дш = 7.5 м3/сут

3 Стац. заводнение верхнего пласта, ОРЭ, дм/ = 30 м3/сут

4 ВГВ верхнего пласта, ОРЭ, я*« = 7.5 м3/сут, дя = 5 м3/сут

5 ВГВ верхнего пласта, ОРЭ, д\л/ = 7.5 м3/сут, дя = 100 м3/сут

6 ВГВ верхнего пласта, ОРЭ, д\« = 30 м3/сут, ЯЯ = 5 м3/сут

7 ВГВ верхнего пласта, ОРЭ, я\л* = 30 м3/сут, яд = 100 м3/сут

8 Цикл, заводнение верхнего пласта, ОРЭ, дш = 7.5 м3/сут

9 Цикл, заводнение верхнего пласта, ОРЭ, яw = 30 м3/сут

10 Стац. заводнение обоих пластов, ОРЭ, цу/ = 7.5 м3/сут

11 Стац. заводнение обоих пластов, ОРЭ, дчу = 30 м3/сут

12 Цикл, заводнение обоих пластов, ОРЭ, дда = 7.5 м3/сут

13 Цикл, заводнение обоих пластов, ОРЭ, дда = 30 м3/сут

14 ВГВ обоих пластов, ОРЭ, д\л/ = 7.5 м3/сут, яд = 5 м3/сут

15 ВГВ обоих пластов, ОРЭ, дш = 30 м3/сут, дя = 5 м3/сут

16 ВГВ обоих пластов, ОРЭ, д\л/ = 7.5 м3/сут, дя = 100 м3/сут

17 ВГВ обоих пластов, ОРЭ, д\л/ = 30 м3/сут, дд = 100 м3/сут

Для изучения процессов, представленных в таблице 1, была разработана математическая модель двойной пористости или проницаемости и обоснование ее применимости при моделировании трещинных карбонатных коллекторов с использованием пакета Tempest More версии 7.0.2 фирмы Roxar.

Численные исследования на модели при выработке запасов нефти из неоднородных многопластовых карбонатных коллекторов одновременно-раздельным способом в сочетании с традиционным заводнением показали, что разработка по вариантам заводнения только верхнего пласта (варианты 2, 3) приводит к тому, что нижний пласт, незначительно отличающийся по величине проницаемости (в 1.7 раза), фактически не участвует в разработке.

Наглядные изменения поля нефтенасыщенности не претерпевает ни одна из подсистем нижнего пласта.

Сравнение технологических показателей разработки вариантов 1, 2, 3, 10 и 11 показало, что активность системы заводнения при закачке воды в верхний пласт позволяет повысить КИН за рассматриваемый промежуток времени по сравнению с базовым вариантом в 5.7 раза, а при больших объемах закачиваемой воды данная величина составляет 8.1 раза. Отметим, максимальное достижение КИН по участку получено при реализации варианта 11 в случае закачки объема воды, вчетверо превышающего объем закачки по варианту 10, за счет максимальной фильтрации трещинной подсистемы обоих пластов.

Эффективность применения технологии ОРЭ в условиях нестационарного заводнения двухпластовой трещинной системы показала выравнивание отборов жидкости из нижнего и верхнего пластов. Следовательно, при циклическом заводнении двухпластовой системы при умеренных режимах закачки параметры насосного оборудования одновременно-раздельной установки для эксплуатации пластов необходимо подбирать в одинаковом режиме. При увеличении степени воздействия (максимального объема закачки) параметры работы внутрискважинного оборудования должны ориентироваться на большую производительность нижнего пласта.

При сравнении технологических показателей разработки вариантов 8, 9, 12 и 13 было установлено, что при небольших объемах закачки воды при циклическом воздействии на верхний пласт (вариант 8) достигнутый на конец прогноза КИН в 6.1 раза выше по сравнению с базовым вариантом, а при больших объемах закачиваемой воды данная величина составляет 11.7 раза, причем в скважинах с гидроразрывом пласта (ГРП) эффект увеличивается ещё больше.

Исследование влияния закачки ВГС при одновременно-раздельной эксплуатации карбонатных коллекторов показало, что при ВГВ возникают дополнительные градиенты давления между трещинной и поровой подсистемами, которые стимулируют массообмен нефти между ними, то есть водогазовая смесь более активно внедряется в поровую подсистему, вытесняя из нее нефть.

Установлено, что при одинаковом объеме воды в составе ВГС и разных объемах газа отбор нефти из трещинной и поровой подсистем верхнего пласта существенно отличается. Отмечено, что максимальные объемы закачиваемого газа существенно вовлекают в дренирование поровую подсистему пласта, нежели закачка максимального объема воды при небольших объемах газа. Увеличивая объем газа в ВГС (варианты 5 и 7) заметно уменьшаются остаточные запасы межскважинного пространства, что в конечном итоге приводит к более полной выработке запасов пласта по сравнению с вариантами 4 и 6.

При водогазовом воздействии обоих пластов динамика заводнения верхнего пласта соответствует картине, рассмотренной в вариантах 4-7.

Существенные изменения в ходе воздействия закачкой в вариантах 14-17 претерпевает нижний пласт моделируемой системы. По нижнему пласту получены аналогичные выводы, как и для верхнего пласта на различных режимах воздействия. При равных объемах воды в составе ВГС закачка большего объема газа существенно повышает коэффициент вытеснения нефти из трещинной и поровой подсистем пласта, нежели закачка одинакового объема газа при больших объемах воды.

При больших объемах закачки ВГС происходит большее снижение вязкости нефти. С учетом этого потенциальный дебит по пластам, разрабатываемым с применением ОРЭ, необходимо рассчитывать исходя из режимов водогазового воздействия (объема газа), принимая во внимание снижение вязкости, что благоприятно для процессов нефтеизвлечения.

В результате реализации комбинированных технологий, в особенности водогазового воздействия, получен синергетический эффект увеличения КИН за счет действия потокоотклоняющих технологий и уменьшения вязкости нефти, что приводит к росту коэффициента вытеснения нефти действующим агентом и росту коэффициентов охвата вытеснением (рисунок 9).

6 3 5 7 10 12 9 14 11 Расчетные варианты разработки участка - естественный режим | - циклическое заводнение

- стационарное заводнение

-вгв

- техногенное воздействие на верхний пласт

- техногенное воздействие на оба пласта

Рисунок 9 - Сводная гистограмма КИН на конец прогноза

по результатам моделирования разработки участка

В четвертой главе приведены результаты реализации разработанных рекомендаций автора путем создания комплекса геолого-технических мероприятий на основе проведенных исследований, в частности оптимизация

текущих дебитов из пластов по скважинам с ОРЭ и определение новых скважин-кандидатов из совместно разрабатываемых пластов.

При разработке многопластовых объектов с применением технологии ОРЭ приток продукции к скважине регулируется параметрами работы оборудования, установленными исходя из геологических и фильтрационных возможностей совмещенных пластов. Зачастую в связи с недостаточно достоверными данными ГИС или ошибкой, обусловленной человеческим фактором, параметры отбора флюидов в скважинах ОРЭ задаются, не используя в полной мере потенциальные возможности пласта.

В ходе уточнения геологической информации по отдельным скважинам было выявлено, что возможность повышения производительности насосных установок с целью увеличения притока по конкретным пластам имеется по второй и третьей выделенным группам, которые демонстрируют невостребованный потенциал по одному из пластов (рисунок 3). Наблюдения за параметрами работы скважин ОРЭ в 2010-2012 гг. и уточнение геологической базы по объекту позволили наметить корректировочные параметры работы оборудования и рассчитать новые значения характеристик притока и режима отбора продукции. Реализация рекомендуемых технологических изменений в системе «скважина — пласт» по состоянию на 01.11.2013 г. позволила существенно повысить продуктивность отдельных скважин. Результаты проведения технологической оптимизации по скважинам фонда одновременно-раздельной эксплуатации представлены в таблице 2.

Анализ данных таблицы 2 показывает, что после проведения дополнительных гидродинамических исследований " и оптимизационных работ фактический режим работы скважин в 2013 году максимально соответствует рекомендуемому режиму. Отмечено, что по скважинам №№ 6361, 6314, 6274, 6091 вследствие учета рекомендаций автора по корректировке параметров отбора получен значительный прирост добычи нефти за анализируемый период.

По всем скважинам фонда ОРЭ, по которым были проведены работы по оптимизации технологии и технике добычи нефти, получено 2095.1 т дополнительно добытой нефти с экономическим эффектом 3.346 млн руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучение состояния разработки многопластовых месторождений с применением технологии одновременно-раздельной эксплуатации показало, что при совместной разработке пластов учет выработки запасов отдельных пластов проводится недостаточно эффективно, так как для этого требуется проведение многоцелевых гидродинамических исследований с определением состояния выработки запасов по пластам.

Таблица 2 - Результативная таблица проведения технологической оптимизации по скважинам фонда одновременно-раздельной эксплуатации

Скважина Горизонт Фактические режимы работы в 2010-2012 годы Рекомендуемый режим работы на 2013 год по методике автора Фактический режим работы в 2013 году Дополнительная добыча нефти, т

Насос Икач Онас Дебит жидкости, т/сут Дебит нефти, т/сут Икач Онас Дебит жидкости, т/сут Дебит нефти, т/сут №ач Онас Дебит жидкости, т/сут Дебит нефти, т/сут

Тип СК/Напор Lx/Dui Кпод Lx/Din Кпод Lx/Dui Кпод

6361 кизеловский 175-ТНМ-ГТШГНТ8 2.8 15.3 5.50 4.68 3.2 17.7 6.30 5.13 3.3 18.1 6.50 5.23 401.5

2.5 0.8 2.5 0.7 2.5 0.7

6314 кнзеловский 175-ТНМ-ПШГНТ8 3.1 17.0 5.50 4.70 3.2 17.7 5.98 5.05 3.1 17.0 6.00 5.09 284.7

2.5 0.7 2.5 0.7 2.5 0.6

6531 заволжский 175-ТНМ-ПШГН8 2.7 17.7 5.50 4.46 2.9 17.7 6.70 4.81 2.9 17.7 6.50 4.67 153.3

3.0 0.8 3.0 0.8 3.0 0.8

6274 кнзеловский 175-ТНМ-ПШГНТ6 3.1 20.3 5.00 4.26 2.7 18.1 5.90 4.78 2.7 17.7 6.00 5.11 620.5

3.0 0.2 3.0 0.7 3.0 0.7

6218 кизеловский 175-ТНМ-ПШГНТ8 2.6 17.1 5.90 4.97 2.7 17.7 6.60 5.42 2.6 17.1 6.50 5.26 211.7

3.0 0.8 3.0 0.8 3.0 0.8

10S кнзеловский 125-1ШВМ СК-5 2.3 10.6 1.50 1.16 3.2 18.1 2.80 1.22 3.5 7.3 3.00 1.20 29.2

2.1 0.4 2.5 0.7 1.8 0.5

6091 кизеловский 175-ТНМ-ПШГНТ8 2.4 13.1 4.00 3.40 2.4 15.1 4.70 4.12 2.4 13.1 4.50 3.81 299.3

2.5 0.6 2.7 0.7 2.5 0.6

6328 кнзеловский 175-ТНМ-ПШГНТ8 4.1 22.4 6.50 5.53 4.1 22.4 6.90 5.81 4.1 22.4 7.00 5.66 94.9

2.5 0.6 2.7 0.5 2.5 0.6

Всего дополнительной добычи нефти за счет оптимизации по всем скважинам, т. 2095.1

2. На основе изучения гидродинамических характеристик и запасов совместно разрабатываемых пластов создана новая методика определения выработанности запасов нефти по пластам на базе известных геолого-физических характеристик пластовых систем и физико-химических свойств откачиваемой продукции, включающая определение коэффициента использования потенциального КИН во времени при известной степени вскрытия пластов, их проводимости (КЬ), рассчитанного путем деления накопленной добычи на произведение геологических запасов и потенциального КИН для рассматриваемой скважины по пластам.

3. Адаптация результатов численных значений выработанности запасов по отдельным скважинам с фактическими данными по пластам показала сходимость созданной методики в пределах 2.5...4.0 %.

4. Изучено и обобщено влияние комплексных технологий (стационарного, нестационарного заводнений, водогазового воздействия) на изменение пластовой энергии и вызванную при этом нестационарность фильтрационных характеристик пласта за счет действия техногенных эффектов с учетом трещинной системы и характеристик пластовых флюидов для рассматриваемого участка пласта, которые показали, что водогазовое воздействие увеличивает КИН в ячейке скважины на 43 % в сравнении с естественным режимом, нестационарное заводнение - на 26 %, стационарное - на 14 %, а от комплексного воздействия на пласт увеличивает КИН на 88 %.

5. Выполненный анализ влияния техногенных эффектов на выработку пластов показал, что при комплексном воздействии на пласт закачкой воды в режиме стационарного и нестационарного заводнений и водогазового воздействия на пласт установлен факт синергетического эффекта при совместной разработке пластов с ОРЭ.

6. Практическая реализация полученных рекомендаций и выводов в области оптимизации подбора и размещения скважин с ОРЭ на Алексеевском месторождении позволила получить технологический эффект в объеме 2095.1 т дополнительно добытой нефти с экономическим эффектом 3.346 млн руб.

Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:

Ведущие рецензируемые научные журналы

1. Хазов, С. И. Оценка вероятности возникновения межпластовых перетоков при совместной эксплуатации пластов АВ, ', АВ] и АВ2-з Самотлорского месторождения [Текст] / С. И. Хазов, М. В. Самойлов, И. А. Магзянов, И. Ш. Щекатурова // НТЖ «Нефтепромысловое дело». -М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2012. - № 11. - С. 35-38.

2. Литвин, В. В. Поиск оптимальной схемы проведения 3-стадийного гидроразрыва пласта в горизонтальной скважине [Текст] /

B. В. Литвин, И. А. Магзянов, М. С. Антонов, А. Н. Астахова // НТЖ -«Нефтепромысловое дело». - М: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2012. - № 11. -

C. 53-54.

3. Рустамов, И. Ф. Опыт выделения низкоомных нефтенасыщенных коллекторов по данным ГИС [Текст] / И. Ф. Рустамов, А. А. Хальзов, Р. Г. Сарваретдинов, Р. 3. Хуснутдинова, И. А. Магзянов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2013. - № 3. - С. 18-25.

4. Владимиров, И. В. Обоснование увеличения коэффициента вытеснения для каверзно-трещиновато-порового коллектора при гидродинамических расчетах [Текст] / И. В. Владимиров, Л. У. Давлетова, И. А. Магзянов, В. И. Соболев, В. А. Лепихин // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2013. - № 3. -С. 25-26.

5. Владимиров, И. В. К вопросу об интенсивности заводнения трещиновато-поровых коллекторов [Текст] / И. В. Владимиров, Л. У. Давлетова, И. А. Магзянов, И. Ф. Рустамов, А. А. Хальзов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2013. - № 3. -С. 38-42.

6. Сафиуллин, И. Р. Влияние ГРП на выработку запасов участка залежи на примере Сорочинско-Никольского месторождения [Текст] / И. Р. Сафиуллин, И. А. Магзянов, А. М. Тупицин, В. В. Фнрсов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2013. - № 3. -С. 58-60.

7. Рустамов, И. Ф. Оценка потенциала залежи по наращиванию добычи нефти [Текст] / И. Ф. Рустамов, Д. К. Сагитов, А. Н. Астахова, Р. В. Вафин, И. А. Магзянов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2013. -№ 3. - С. 61-66.

Прочие печатные издания

8. Проскурин, В. А. Оценка успешности применения многоствольных скважин для дренирования запасов нефти пласта БСю Западно-Усть-Балыкского месторождения [Текст] / В. А. Проскурин, С.Д.Глебов, С. М. Ишкинов, М. Н. Тайчинов, М. С. Антонов, И. А. Магзянов // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. Междунар. научн-практ. конф. 22 мая 2013 г. в рамках XXI Междунар. специализир. выставки «Газ. Нефть. Технологии - 2013». - Уфа: Изд-во

ИПТЭР, 2013.-С. 68-70.

9. Проскурин, В. А. Мероприятия по вовлечению остаточных

недренируемых запасов нефти по скважинам, работающим на пласт БС,0 [Текст] / В. А. Проскурин, С. Д. Глебов, С. М. Ишкинов, И. А. Магзянов,

И. Ш. Щекатурова // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. Междунар. научн.-практ. конф, 22 мая 2013 г. в рамках XXI Междунар. специализир. выставки «Газ. Нефть. Технологии - 2013». - Уфа- Изд-во ИПТЭР, 2013. - С. 74-75.

10. Мапзянов, И. А. О некоторых особенностях одновременно-раздельной эксплуатации скважин на Алексеевском месторождении [Текст] / И. А. Магзянов // Энергоэффективность. Проблемы и решения: матер. XIII Всеросс. научн.-практ. конф. 23 октября 2013 г. в рамках XIII Российского энергетического форума. - Уфа: Изд-во ИПТЭР 2013 -С. 22-23.

11. Магзянов И.А. К вопросу разделения добычи нефти в скважинах совместного фонда [Текст] / И. А. Магзянов // Энергоэффективность. Проблемы и решения: матер. XIII Всеросс. научн.-практ. конф. 23 октября 2013 г. в рамках XIII Российского энергетического форума. - Уфа: Изд-во ИПТЭР, 2013. - С. 32-34.

Фонд содействия развитию научных исследований. Подписано к печати 10.02.2014 г. Формат 60 х 90 1/16. Усл. печ. л. 0,96. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 29. Ротапрпнт ГУП «ИПТЭР». 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Магзянов, Ильшат Асхатович, Уфа

Государственное унитарное предприятие «Институт проблем транспорта энергоресурсов»

УДК 622.276.76 На правах рукописи

04201456980

МАГЗЯНОВ ИЛЫНАТ АСХАТОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТБОРА НЕФТИ ИЗ МНОГОПЛАСТОВОЙ ЗАЛЕЖИ КОМБИНИРОВАННЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЛАСТОВ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -доктор технических наук Вафин Риф Вакилович

Уфа 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................... 4

ГЛАВА 1 ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА МНОГОПЛАСТОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ................................................................................. 7

1.1 Общие понятия........................................................................................ 7

1.2 Техника и технологии одновременно-раздельной эксплуатации........................ 10

1.3 Факторы, осложняющие совместную выработку запасов................................. 20

1.4 Обзор научных аспектов применения технологии одновременно-раздельной эксплуатации......................................................................................... 22

Выводы по главе 1...................................................................................... 28

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВМЕСТНОГО И РАЗДЕЛЬНОГО ОТБОРА НЕФТИ ИЗ МНОГОПЛАСТОВОЙ ЗАЛЕЖИ ПО МЕСТОРОЖДЕНИЯМ РОССИИ............................................................ 31

2.1 Этапы формирования фонда скважин одновременно-раздельной эксплуатации

на Алексеевском месторождении................................................................ 31

2.2 Сравнение параметров работы совместных скважин, скважин одновременно-раздельной эксплуатации и скважин, работающих только на один

объект.............................................................................................................. 34

2.3 Критерии выбора первоочередных скважин под внедрение одновременно-раздельной эксплуатации на основе исходной геолого-физической информации .... 52

2.4 Методика уточнения разделения добываемой продукции при совместной

разработке пластов................................................................................. 59

Выводы по главе 2...................................................................................... 67

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ ИЗ КАРБОНАТНЫХ ПЛАСТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.............................................................. 68

3.1 Обоснование выбора участка разработки и определение целей исследования.......... 68

3.2 Описание математической модели двойной пористости или проницаемости

и обоснование ее применимости при моделировании трещинных карбонатных коллекторов............................................................................................ 78

3.3 Исследование выработки запасов нефти из неоднородных многопластовых карбонатных коллекторов одновременно-раздельным способом в сочетании

с традиционным заводнением.................................................................... 81

3.4 Эффективность технологии одновременно-раздельной эксплуатации в условиях

нестационарного заводнения двухпластовой трещинной системы..............................................88

3.5 Эффективность закачки водогазовой смеси при одновременно-раздельной

эксплуатации карбонатных коллекторов..............................................................................................................94

Выводы по главе 3............................................................................................................................................................................104

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ

МЕРОПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................108

4.1 Оптимизация текущих дебитов из пластов по скважинам, работающим

с применением технологии одновременно-раздельной эксплуатации......................................108

4.2 Выбор новых скважин-кандидатов под внедрение одновременно-раздельной эксплуатации....................................................................................................................................................................................110

Выводы по главе 4............................................................................................................................................................................117

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ..........................................................................................................................................118

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................................................................................................119

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Анализ целесообразности применения ОРЭ на многопластовых объектах ЗАО «Алойл»;

4. Обоснование применения технологических схем ОРЭ на Алексеевском месторождении;

Методы решения поставленных задач

Научная новизна результатов работы

3. Установлен факт синергетического эффекта от комплексного воздействия на пласт при совместной разработке пластов использованием технологий ОРЭ путем наложения эффектов стационарного, нестационарного заводнений и водогазового воздействия на пласт.

На защиту выносятся:

2. Методика оценки влияния изменения пластовой энергии на режимы ОРЭ;

Практическая ценность и реализация результатов работы

Апробация результатов работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах ООО НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2010-2013 гг.), на научно-технических конференциях ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 2010-2012 гг.), НГДУ «Бавлынефть» (г. Бавлы, 2008-2013 гг.), на заседаниях территориальной комиссии по разработке нефтяных месторождений (г. Казань, 2010-2012 гг.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках XXI Международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии - 2013» (г. Уфа, 2013 г.), на XIII Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках XIII Российского энергетического форума (г. Уфа, 2013 г.).

Публикации

Личный вклад автора

ГЛАВА 1 ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА МНОГОПЛАСТОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

1.1 Общие понятия

Одним из перспективных технологических решений, широко используемых на сегодняшний день в нефтяных компаниях, является использование специального насосного оборудования, позволяющего вести одновременно-раздельную эксплуатацию нескольких пластов. ОРЭ способствует реализации системы раздельной разработки различных по коллекторским свойствам и составу флюидов объектов многопластового месторождения одной сеткой скважин, а также является одним из методов регулирования разработки месторождения при экономии ресурсов на любой стадии разработки [19,23,29, 34].

Доказано, что применение технологии одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов позволяет [34]:

• выборочно подключать в эксплуатацию малопродуктивные скважины в многопластовых залежах за счёт освоения других объектов и, тем самым, повышать рентабельность добычи нефти;

• производить раздельный учёт добычи нефти по каждому объекту;

• ускорять вовлечение в разработку недренируемых запасов из других горизонтов за счёт уплотнения сетки без бурения дополнительных скважин;

• сокращать капитальные вложения на бурение на вновь открытых месторождениях;

• проводить бурение новых скважин на объекты, продуктивность которых по отдельности невысока;

• ускорять ввод в разработку возвратных объектов добычи нефти.

Раздельная эксплуатация пластов впервые начала применяться в нефтяных и газовых скважинах на месторождениях США в 1936 году [29]. Первые образцы оборудования в СССР созданы в 30-е годы. Установки были просты и применимы только при фонтанной эксплуатации. Разработкой технологий и оборудования для ОРЭ, а также исследованиями их применения занимались в 1950-1970-е годы Максутов Р. А., Сафин В. А., Беленький В. Н., Крутиков Б. С., Понамарев К. И., Джафаров Ш. Т. В настоящее время успешно работают в этом направлении Донков П. В., Шарифов М. 3., Леонов В. А., Бадретдинов А. М., Тарифов К. М., Габдуллин Р. Г. и другие [19]. Основная проблема успешного применения ОРЭ связана с созданием надежного, долговечного и

экономически оправданного оборудования. Оборудование для ОРЭ сегодня производят такие компании, как ЗАО «Пакер», НПФ «Геоник», ЗАО «Новомет-Пермь», ООО ПКТБ «Технопроект», ЗАО «Елкамнефтемаш», ЗАО «ПКНМ», ОАО НПФ «Геофизика» и другие. Технология ОРЭ активно применяется и внедряется в таких компаниях, как Татнефть, ПЧК-ВР, Роснефть, Башнефть и другие. В настоящее время существует множество патентов на технику и технологии ОРЭ [40-66], которые можно классифицировать по принципу их действия и отбора на следующие виды: на технологию одновременно-раздельной добычи (ОРД), одновременно-раздельной закачки (ОРЗ) и одновременно-раздельной добычи и закачки (ОРДиЗ). Принципиальная схема технологии ОРЭ представлена на рисунке 1.1.

Добывающая скважина с Добывающая скважина с

раздельным подъемом Нагнетательная скважина совместным подъемом

продукции продукции

1 - установка электроцентробежных насосов (УЭЦН); 2 - пакер; 3 - мандрели Рисунок 1.1 - Принципиальная схема технологии ОРЭ

ОРД подразделяется на совместный подъем продукции по одному лифту (рисунок 1.1, в) и раздельный подъем (рисунок 1.1, а). Режим эксплуатации (дебит и забойное давление), заданный проектом разработки, может обеспечиваться разными способами: штудированием продукции пластов на входе в лифтовую трубу (при этом вся продукция поднимается одним насосом) или с помощью отдельных насосов, то есть объемным разделением продукции. К объемному разделению можно отнести такие известные

технологии, как применение спаренных насосов, работающих от одной штанговой колонны, насосов двойного действия, дифференциальных насосов, поочередной эксплуатации пластов и так далее. На рисунке 1.2 представлена схема классификации технологий ОРЭ, предложенная ОАО «Татнефть» [19].

Рисунок 1.2 - Классификация технологических схем и установок для ОРЭ для разработки нефтяных месторождений

Начальными условиями принятия решения о внедрении ОРЭ являются оценка запасов нефти в пластах, физико-химические свойства (ФХС) флюидов и планируемые уровни отбора из каждого пласта.

При применении установок с раздельным подъемом продукции применяются ряды лифтов, которые могут быть параллельными и концентричными. Одним из вариантов концентричных лифтов является использование полых штанг для подъема продукции одного пласта.

Установки ОРЗ (рисунок 1.1, б), в свою очередь, делятся на одноканальные и многоканальные. В одноканальных установках регулирование режимов закачки в разделенные пакерами объекты осуществляется штуцированием, при этом узлы штуцирования обычно располагаются в мандрелях (скважинных камерах на насосно-компрессорных трубах (НКТ) специального назначения). Так как при закачке, в отличие от добычи, канал в трубе свободный, с помощью каната можно регулировать работу штуцеров и заменять их. В многоканальных установках воду закачивают с использованием нескольких рядов труб, которые могут быть параллельными или концентричными.

Технологические схемы, совмещающие добычу и закачку (ОРДиЗ) могут быть с параллельными или концентрическими лифтами, с закачкой в верхний пласт и добычей с нижнего, и наоборот.

Также в классификации на рисунке 1.2 приведены «Близкие к ОРЭ технологические схемы», к ним относятся: внутрискважинная утилизация попутной воды в поглощающие или продуктивные объекты для подержания пластового давления (ППД), раздельный подъем нефти и воды, внутрискважинная перекачка воды из водоносного пласта в продуктивный.

1.2 Техника и технологии одновременно-раздельной эксплуатации

Рассмотрим наиболее широко распространенные технологии ОРЭ, применяемые на месторождениях России, а также результаты последних внедрений и перспективные разработки в этой обл

Информация о работе

Магзянов, Ильшат Асхатович
кандидата технических наук
Уфа, 2014
ВАК 25.00.17

Диссертация

Совершенствование эффективности отбора нефти из многопластовой залежи комбинированными технологиями раздельной эксплуатации пластов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы