Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения

Подымов, Евгений Дмитриевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения
ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения"

На правах рукописи УДК 622.276.6

ПОДЫМОВ ЕВГЕНИЙ ДМИТРИЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых

месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бугульма-2004

Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти (ТатНИПИнефть) открытого акционерного общества "Татнефть"

Научный руководитель

доктор технических наук, чл.-корр. АН РТ Ибатуллин Равиль Рустамович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, с.н.с. Фазлыев Рабис Тимерханович

кандидат технических наук Мельников Геннадий Михайлович

Ведущая организация

научно-производственное объединение «Нефтегазтехнология» (г. Уфа)

Защита состоится 1 июля 2004 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д.222.018.01 Татарского научно-исследовательского и проектного института нефти (ТатНИПИнефть) открытого акционерного общества "Татнефть" по адресу: 423236, Татарстан, г. Бугульма, ул. М. Джалиля, д. 32.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТатНИПИнефть. Автореферат разослан 31 мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, с.н.с

Р. 3. Сахабутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Увеличение нефтеизвлечения является одной из основных проблем нефтяной промышленности России. Богатый научный и практический опыт решения этой проблемы накоплен ОАО «Татнефть».

При разработке месторождений. ОАО «Татнефть» испытывается и внедряется широкий спектр технологий воздействия на пласт с целью увеличения. объема добытой нефти по отношению к основному («базовому») режиму разработки. На поздней стадии разработки крупных месторождений в основном сложилась практика рассредоточенного применения • методов увеличения нефтеизвлечения, обусловленного развитием, очагово-избирательного заводнения. При этом воздействие оказывается на весьма малые объекты, включающие всего несколько скважин. Этим определяются специфические особенности проектирования воздействий и учета их влияния на показатели эксплуатации разрабатываемого месторождения как совокупности взаимозависимых участков с различными геолого-промысловыми характеристиками. Применение технологии увеличения нефтеизвлечения происходит в ряду прочих мероприятий по достижению заданных показателей добычи нефти, что затрудняет как выбор вида воздействия, так и выполнение корректной оценки его результатов в условиях участка залежи.

Поэтому совершенствование методических аспектов проектирования и анализа результатов промыслового применения технологий увеличения нефте-извлечения является весьма актуальной задачей повышения эффективности разработки нефтяных месторождений.

Цель работы

Повышение эффективности применения технологий увеличения нефте-извлечения путем совершенствования методических подходов к проектированию, анализу и обобщению опыта их промыслового использования в условиях разработки месторождений ОАО «Татнефть».

Задачи исследования

Совершенствование методики оценки результатов воздействия в геолого-промысловых условиях применения технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке нефтяных месторождений.

Разработка средств выбора вида воздействия с целью увеличения нефте-извлечения для заданных геолого-промысловых условий разработки нефтяных месторождений.

Совершенствование методики проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке нефтяных месторождений.

Методы решения задач

При решении поставленных задач использовались методы геолого-промыслового анализа и методы математической статистики. Решение задач осуществлялось на основе обработки информации баз данных ТатАСУнефть ОАО «Татнефть». Для оценки результатов при :личения

нефтеизвлечения в условиях малого участка залежи разработана специальная программа.

Научная новизна

1. Определена совокупность регрессионных зависимостей, позволяющая описать во времени возмущенную динамику дебита нефти и обводненности продукции скважин участка залежи.

2. Определены принципы разделения эффектов воздействия различных промысловых мероприятий при совокупном применении технологий увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

3. Определены принципы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

4. Научно обосновано создание экспертной системы на базе средств искусственного интеллекта для выбора вида воздействия с целью увеличения нефтеизвлечения в заданных геолого-промысловых условиях участка залежи.

Основные защищаемые положения

1. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации участка залежи.

2. Методические основы разделения эффектов воздействия различных промысловых мероприятий при совокупном применении технологий на участке залежи.

3. Методика выбора вида воздействия для заданных геолого-промысловых условий малого участка залежи.

4. Методика расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

5. Методические основы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

6. Методика планирования комплексного применения совокупности технологий увеличения нефтеизвлечения при разработке залежи.

Практическая ценность и реализация результатов исследований"

1. Разработана методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации участка залежи.

2. Разработана методика расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения на участке залежи.

3. Отдельные положения работы включены в «Методическое руководство по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (ВНИИнефть. Москва, 1993 г.) и в «Методику оценки результатов применения технологий увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений Республики Татарстан» (ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть», Альметьевск, 1999 г., утв. Председателем Государственного комитета Республики Татарстан по геологии и использованию недр в 1999 г.).

4. Предложенные методические решения использованы при составлении технологических обоснований, схем и проектов разработки Ромашкинского,

Ново-Елховского, Бавлинского и других нефтяных месторождений Республики Татарстан в части применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на заседаниях Технического Совета ОАО «Татнефть» в 1990-2004г. (г. Альметьевск); на семинаре-дискуссии «Концепции развития методов увеличения нефтеизвлечения» 27-28 мая 1996 года (г. Бугульма); на научно-практической конференцииУШ Международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2001» 5-8 сентября 2001 года (г. Казань); на IV Конгрессе нефтегазопромышленников 20-23 мая 2003 года (г. Уфа); на конференции 3-4 ноября 2003 года (г. Ижевск).

Объем и структура работы

Диссертация состоит из трех разделов, выводов и приложения.

Работа изложена на 146 страницах, в том числе 28 рисунков, 17 таблиц и список использованной литературы из 104 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы и цель работы, практическая значимость полученных результатов и сведения об апробации результатов диссертационной работы.

В первом разделе исследуются методические вопросы оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Вопросы проектирования и оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения, представляющие значительный практический интерес, отражены в работах многих исследователей.

Классификацией методов увеличения нефтеизвлечения занимались И. М. Аметов, Л. Н. Бученков, С. А. Жданов, Ю. А. Поддубный, А.Я. Хавкин, Н. И. Хисамутдинов и др.

Методической основой "оценки результатов промысловых мероприятий занимались Н. 3. Ахметов, А. Ю. Борисов, Д. В. Булыгин, О. И. Буторин, Д. К. Гайсин, А. Ш. Гарифуллин, А. А. Гинзбург, И. Ф. Глумов, А. В. Давыдов, Р. Н. Дияшев, А. С. Захаров, Р. Р. Ибатуллин, А. А. Казаков, Г. С. Камбаров, А. Г. Ковалев, А. В. Копытов, В. Л. Коцюбинский, В. Д. Лысенко, М. И. Максимов, Л. И. Меркулова, А. X. Мирзаджанзаде, Р. X. Муслимов, С. А. Назаров, И. Г. Пермяков, А. И. Пирвердян, А. Г. Посевич, В. М. Ревенко, Б. Ф. Сазонов, Э. М. Тимашев, М. А. Токарев, Р. Г. Хамзин, Р. Т. Фазлыев, А. М. Шавалиев, А. X. Шахвердиев и многие другие. Обобщение рекомендаций исследователей находит отражение в отраслевых и региональных Методических Руководствах.

Анализ результатов осуществления воздействий является основной темой, рассматриваемой в работах, касающихся вопросов применения методов увеличения нефтеизвлечения. При этом необходимо отметить, что в большинстве литературных источников вопросы методики проведенной авторами оценки не обсуждаются или даются в виде ссылок общего характера на известные регламентирующие документыл а основное внимание уделяется полученным

результатам. На наш взгляд, отсутствие методического обоснования серьезно снижает степень доверия к результатам.

Проектированием работ по увеличению нефтеизвлечения занимались многие авторы. Известно большое количество работ, посвященных решению этой задачи для случаев закачки оторочек растворов реагентов большого объема. Однако в современных условиях во многих нефтедобывающих регионах (в частности, в Татарстане), такие виды воздействия не применяются - их вытеснили более дешевые технологии, а также воздействия локального характера, реализуемые через добывающие скважины. Для этих технологий расчеты носят эмпирический характер.

В процессе разработки месторождений ОАО «Татнефть» в основном сложилась практика рассредоточенного применения методов увеличения неф-теизвлечения, обусловленного развитием очагово-избирательного заводнения. При этом воздействие оказывается, главным образом, на весьма малые объекты, включающие всего несколько скважин. Крупные участки залежи, включающие десятки скважин, формировались ранее на начальных стадиях разработки, а в настоящее время сохраняются как объекты закачки реагентов через стационарные установки. Эта особенность требует специальных действий при оценке эффективности отдельно взятого мероприятия по увеличению нефтеизвлечения.

Методически универсальный способ оценки результатов мероприятия путем сопоставления показателей разработки анализируемого объекта с показателями разработки эталонного объекта является практически труднореализуемым и используется только в условиях первичного вытеснения нефти. В работе уточнены методические принципы сопоставления опытных и контрольных объектов с использованием непараметрических методов сравнения выборок (^ критерий Уилкоксона, Манна, Уитни).

Часто используемый практически способ оценки результатов мероприятия путем сопоставления фактической динамики эксплуатации исследуемого объекта с его собственной экстраполированной предысторией в методическом смысле не охватывает всё разнообразие промысловых ситуаций. Способ используется в условиях длительно разрабатываемых заводненных объектов.

Отмечены основные факторы, осложняющие выделение объекта (малого участка) оценки результатов воздействия:

- из-за малых объемов исходных данных помехи и посторонние факторы не в полной мере удается нейтрализовать статистическими методами;

- учёт отборов по пластам является не вполне надежным, что не позволяет оперировать только частью добычи скважины, относящейся к тому пласту, куда ведётся закачка в нагнетательную скважину; полный отбор по всем пластам горизонта подвержен влиянию посторонних мероприятий, которые не поддаются учету;

- участок залежи обычно не изолирован и зона отбора добывающих скважин, расположенных вдали от нагнетательной, в значительной мере определяется также и режимом закачки в соседние нагнетательные скважины;

-интервал "жизни" объекта ограничивается датами посторонних мероприятий, существенно влияющих на динамику эксплуатации участка (предшествующего анализируемому и следующего за ним).

В работе определены основные принципы выбора скважин и формирования показателей эксплуатации участков, пригодных для корректной оценки результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Все объекты предлагается подразделять на две группы (со стабильной и с возмущенной динамикой отбора) в зависимости от характера изменения обводнённости добываемой продукции (нарастание или убывание). Оценка результатов мероприятий на объектах со стабильной динамикой отбора достаточно отработана, с возмущенной — требует разработки специального подхода.

Многие применяемые технологические процессы увеличения нефтеизв-лечения остаются малоизученными, а их характеристики- скорее эмпирическими, чем строго обоснованными научно, в силу чего создание гидродинамических моделей разработки малых участков залежи оказывается не только нерациональным, но и невозможным. Поэтому используются статистические модели оценки результатов воздействия. В качестве аппроксимирующей зависимости динамики эксплуатации объекта в общем случае используется уравнение:

^ (х,у) = А-^(х,у) + В-^(х,у) + С-Г2 (х,у) (1}

г д х - показатель эксплуатации, принятый в качестве независимого;

У - показатель эксплуатации, принятый в качестве зависимого;

— функциональные соотношения, включающие показатели эксплуатации, принятые в качестве зависимого и независимого;

А,В,С - эмпирические постоянные аппроксимирующего выражения.

Эмпирические постоянные А, В,С отыскиваются методом, реализующим минимизацию суммы квадратов отклонений расчетных значений от фактических значений для каждого события рассматриваемого интервала.

Даны методические рекомендации. по сравнению аппроксимирующих уравнений путем проверки их поведения при экстраполяции с использованием в качестве критерия коэффициента несоответствия Тейла:

текущие номера точек; номер последней аппроксимируемой точки; номер последней прогнозируемой точки; предсказанное изменение исследуемого показателя в прогнозируемый период

реализованное изменение исследуемого показателя в прогнозируемый период

г д п -

N -

^ -

Р. -

Д. -

Исследовано качество прогнозирования показателей эксплуатации участков различными аппроксимирующими функциями. Незначительные различия не только средних значений рангов, но и средних значений самих коэффициентов несоответствия свидетельствуют о следующем. Перечень функций, пригодных для использования в качестве аппроксимирующих динамику эксплуатации объекта, не является закрытым и должен определяться исследователем сообразно условиям конкретного участка при условии верного отражения процесса разработки объекта.

Даны методические рекомендации по обобщению результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения, в отношении которых ежемесячно выполняется штатный экспресс-расчет показателей применения мероприятий по упрощенной схеме. Выполняется контрольное тестирование показателей применения.технологии, отраженных в отчетности, на предмет обнаружения значений, резко отличающихся от основной массы значений выборки в части: завышенного соотношения добывающих и нагнетательных скважин; нулевого дебита жидкости до мероприятия; чрезмерно высокого прироста дебита нефти; чрезмерно высокой продолжительности эффекта; чрезмерно высокой дополнительной добычи нефти. Случаи осуществления воздействий предлагается подразделять на следующие группы: сомнительные, безэффектные и успешные. Рассчитываются средние показатели текущей технологической эффективности успешных обработок. Опыт проведения анализа показывает, что основная масса объектов применения технологий увеличения нефтеизвлечения на месторождениях ОАО «Татнефть» характеризуется средними за период проявления эффекта величинами прироста дебита 1-2 т/сутки, что чаще всего составляет около 20% от величины дебита нефти до воздействия. Представляется, что полученные таким образом показатели можно рекомендовать к использованию в качестве нормативов первого приближения при решении вопросов проектирования или перспективного планирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Поводами для сомнений в результатах являются: не принятые во внимание простои скважин, некорректность определения реагирующих добывающих скважин, нестабильность основного режима разработки залежи (заводнения) в окрестностях рассматриваемого объекта. При тщательном выявлении различных промысловых факторов рассматривается более широкий круг показателей, в числе которых изменения дебитов нефти и жидкости, обводненности, плотности отбираемой воды, производительности закачки, коэффициента эксплуатации скважины. Представляется, что полученные таким образом показатели можно рекомендовать для использования при решении вопроса о степени отдачи от вложенных в создание технологии средств и о целесообразности дальнейшего использования технологии.

На оптимизацию выбора функций для расчета базового варианта разработки объекта направлены усилия многих исследователей, однако, рекомендации преимущественно отражают опыт анализа крупных объектов (залежей, блоков и т.п.). С помощью этих уравнений возможно также описание невозмущенной динамики отборов малых участков, но для описания возмущенной ди-

намики отборов малых участков они непригодны. Для таких случаев нами разработана методика, опирающаяся на следующие положения.

а) Полагается, что пласт в районе каждой скважины своеобразен - начало проявления эффекта и его динамика во времени для каждой скважины различна. Поэтому результаты воздействия определяются для каждой скважины отдельно и затем складываются для получения общей характеристики эффекта по объекту в целом. Вследствие этого не скрадываются изменения в динамике эксплуатации скважин, не связанные с рассматриваемым воздействием.

б) В качестве опорных показателей приняты среднемесячные дебит нефти и обводненность продукции скважины, возможные искажения которых определяются только двумя факторами - погрешностью замерных устройств и методикой расчета среднемесячных показателей по данным ежесуточных замеров. Это исключает влияние на оценку результатов мероприятия кратковременных (нескольких часов) простоев скважины.

в) Непродолжительные (несколько рабочих дней) простои скважин учитываются введением весового коэффициента, численно равного коэффициенту эксплуатации скважины в рассматриваемом месяце.

г) Требованию описания возмущенной динамики эксплуатации скважины вполне отвечают математические выражения:

<7,(')=я.-'4" -ехр(с.-/), (3)

г I / время;

(?) — среднемесячный дебит нефти скважины; V (/) - среднемесячной обводненности продукции скважины; а.'Ь.>с.>а,>Ь,>с, ' эмпирические постоянные.

Эмпирические постоянные отыскиваются методом, реа-

лизующим минимизацию суммы квадратов отклонений расчетных значений от фактических значений для каждого события рассматриваемого интервала расчета (и = 1,2,3>...,М). Оптимальная дата начала отсчета времени г подбирается опытным путем.

Аппроксимация невозмущенной динамики эксплуатации скважины также может быть выполнена с помощью этого уравнения. Вместе с тем, уравнение непригодно, если динамика эксплуатации скважины характеризуется почти постоянными значениями дебита нефти или обводненности.

д) Динамика эксплуатации объекта после промыслового мероприятия также является возмущенной вследствие осуществления воздействия, поэтому для описания процесса разработки объекта после воздействия используются выражения такого же типа.

е) С помощью указанных математических выражений оцениваются изменения не только в отборе нефти, но и изменения в отборе воды.

ж) Продолжительности периодов аппроксимации уравнений как до, так и после воздействия выбираются по фактическим данным с учетом наблюдаемого изменения в динамике эксплуатационных показателей.

Определены принципы выделения доли эффекта, полученной за счет интенсификации отбора жидкости. Изменения дебита нефти за счет вовлечения запасов вследствие применения анализируемого мероприятия в период сопоставления фактической динамики эксплуатации с базовой (т.е. при t > 0) рассчитываются следующим образом:

д*; = (ч*. -ч[)-{ч*м

при

/>0

г д I

а?:

я! 9*

ч:

(5)

отбора

время

изменение дебита нефти вследствие нестабильности жидкости;

дебит нефти в период после начала мероприятия; дебит жидкости в период после начала мероприятия; значения дебита нефти в период после начала мероприятия, экстраполированные в область ' > 0; - значения дебита жидкости после начала мероприятия, экстраполированные в область ' > 0; у' - значения обводненности после начала мероприятия, экстраполированные в область Определены принципы разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте. Выделяются три зоны разрабатываемого объекта зона влияния первого и второго мероприятий и зона совместного влияния обоих мероприятий. Для каждой зоны рассчитываются соответствующие показатели динамики эксплуатации. Величины эффектов в первой и второй зонах определяется обычным порядком. Расчет дополнительной добычи нефти в зоне совместного влияния определяется пространственным расположением и временем осуществления мероприятий рассмотрены встречающиеся на практике ситуации. В наиболее сложном случае второе мероприятие осуществлено не одновременно с первым, но интервал времени между мероприятиями недостаточен для установления режима стабильной эксплуатации зоны совместного влияния после возмущения, вызванного первым мероприятием (рис. 1).

По обычной процедуре оценивается эффект от совокупного воздействия обоих мероприятий на зону совместного влияния - как разность между фактическими показателями эксплуатации и экстраполированными по предыстории первого мероприятия показателями динамики эксплуатации участка, сложившимися до первого мероприятия. С момента осуществления второго мероприятия ежемесячная величина дополнительной добычи нефти от совокупного воздействия двух мероприятий делится между двумя мероприятиями пропорционально принятой нормативной динамике проявления эффектов технологий. По истечении нормативного срока проявления эффекта одного из мероприятий весь эффект относится на счет другого мероприятия.

ЗМ+ЭгСг)

3('|)+Эг('2)

Ш)

1Ш

Рис. 1. Динамика дебита не^ти (проявление эффекта двух мероприятий, из которых второе вслед за первым)

Во втором разделе исследуются методические вопросы выбора вида воздействия в целях увеличения нефтеизвлечения.

Для успешного решения задач разработки пласта технология должна соответствовать определенным требованиям, определяющим. условия её оптимального использования. В частности, это геолого-физические условия (состав коллектора, проницаемость коллектора, вязкость нефти, состав пластовой воды и др.); характеристики системы заводнения (состав закачиваемой воды, режимы закачки и отбора и др.) и стойкость к её изменению (допустимые пределы изменения режимов работы добывающих и нагнетательных скважин и др.).

При разработке месторождений ОАО «Татнефть» испытывается и внедряется широкий спектр технологических процессов воздействия на пласт, число которых в последнее время резко возросло, что осложняет корректный выбор вида воздействия. Предложена схема классификации методов увеличения нефтеизвлечения, основанная на их функциональном назначении (табл. 1). Каждый блок разворачивается в совокупность групп технологических процессов, объединенных по принципу общности основного способа воздействия на пласт.

Технология повышения нефтеотдачи характеризуется некоторой совокупностью параметров и показателей ее применения при определенных геолого-промысловых и технических условиях. Предлагаемые критерии выбора способа воздействия на пласт при оперативном планировании работ по увеличению нефтеизвлечения путем стимуляции отбора, водоограничения и оптимизации профиля приемистости (для групп близких по назначению технологий) приведены в табл. 2,3.

В силу сложности природных объектов, характеризуемых ограниченным количеством доступных измерению параметров, практическая реализация алгоритмического способа подбора вида воздействия для условий конкретной скважины затруднительна. Поэтому в настоящей работе исследована возможность использования средств искусственного интеллекта на основе нейросетей, способных принимать решения путем выявления скрытых закономерностей в данных. Их преимуществом является то, что они обучаются на примерах, а не программируются.

Таблица 1. Общая схема классификации методов увеличения нефтеизвлечения, применяемых в ОАО «Татнефть»

Tim пюпми Цель Ниючекме Способ

Методы, осуществляем ые через добывающие скважины Методы стимуляции отбора нефти Увеличение проницаемости пласта Разрыв пласта

Растворение карбонатной составляющей плвсп

Растворение терригенной составляющей пласта

Восстаноаление проницаемости пласта Удаление загрязнений посредством высокочастотного воздействия

Удаление загрязнений посредством имплозионного воздействия

Удаление загрязнений посредством депрессионно-репрессионного воздействия

Удаление АСПО посредством теплового воздействия

Удаление АСПО посредством воздействия растворителями

Удаление АСПО посредством воз действия поверхностно-активными веществами

Удаление АСПО посредством микробиологического воздействия

Методы ограничения притока воды Селективное снижение проницаемости пласта для воды Селективное снижение проницаемости пласт« для воды эмульсиями

Тампонирование каналов поступления волы Тампонирование каналов поступления волы гелями

Тампонирование каналов поступления воды суспензиями

Тампонирование каналов поступления воды составами, увеличивающимися в объеме

Методы, осуществляемые через нагнетательные скважины Методы оптимизации приемистости Восстановление проницаемости прискважинной зоны пласта Удаление загрязнений высокочастотным воздействием

Удаление загрязнений имплозионным воздействием

Депресс ионное воздействие

Удаление органических образований тепловым воздействием

Удаление органических образований растворителями

Удаление загрязнений поверхностжьактивными веществами

Выравнивание профиля приемистости Увеличение приемистости елаболронииаемых пропластков

Снижение набух вем ости глин

Снижение приемистости промытых проплаегков

Увеличение проницаемости пласта Разрыв пласта

Растворение карбонатной составляющей пласта

Растворение тгрригенной составляющей пласта

Методы увеличения извлекаемых запасов нефти Изменение свойств пласта Растворение карбонатной составляющей пласта

Снижение набух »см ости глин

Изменение свойств пластовых флюидов

Увеличение нсфтсаытесняющей способности закачиваемой воды Воздействие щелочными реагентами

Воздействие серной кислотой

Воздействие поверх ностноактивными веществами

Увеличение охвата пласта воздействием закачиваемой воды Снижение вязкостной неустойчивости вытесняющего агента

Ограничение подвижности закачиваемого агента в зонах высокой водонасыщенности

Тампонирование промытых зон гелями

Тампонирование промытых зон суспензиями

Сейсмоволновые методы

Специальное бурение скважин

Специальная перфорация скважин

Таблица 2. Укрупненные критерии выбора способа воздействия на пласт через добывающие скважины

способы

водо-нсфтяной контакт

нет I сеть

платность отбираемой воды, т/куб и

коэф изм-я ПЛОТНОСТИ отбнр >олы, ед

от

коэф изм-я пластового давления, ед

от I до

дебит жидкости, т/суши

от

коэф кзм-я дебита

жидкости,

_ед,_

обводненность^

ОТ

до

коэф изм-я обводненности, ел

от

до

коэф ИЭМ-Я

дебита нефти, ед.

от I до

Увеличение проницаемости пласт*

Разрыв пласт

Растворение карбонатной составляющей пласта

Растворение терригениой составляющей пласта и снижение набух аемости глин

1,13 1.20 1.08 U0 1,08 1,20

{.00 1.00 0,98 1,00 0,98 1,20

1,20 1,00 1.10 0.98 1,10 0,98

I 5 I 10 10

1,00 1,00 0.90 1,00 0,90 1,00

15 О 40 0 40 0

1.00 1.00 0,90 1.00 0.90 1,00

1,00 1,00 0.90 0,99 0,90 0,99

Стимуляция отбора

нефти

Восстановление проницаемости

Удаление загрязнений яысокочястетиыы воздействием

Удаление загрязнений имплознонным воздействием

Удаление загрязнений детфессионно-рспрсссионным воздействием

Удаление ACTIO тепловым яоэдействием Удаление АСПО растворителями

Удаление АСПО поверхноепкмкпшными веществами

1.00 1,20

1,00 1,20

1,00 1.20

1,00 1,20

1,00 1.20

0.80 U0

0.80 1,20

0,80 1Д0

0.80 1,20

0,80 1,20

0,80 1Д0

1.0S 0,98

1,0$ 0,98

1,05 0.98

1.05 0,98

1,05 0,98

20 20 20 20 20 20

0,50 0,99

0.50 0,99

0,50 0.99

0.50 0,99

0,50 0,99

20 30 30 10 20 40

0.95 1,01

0,95 1,01

0.98 1,02

0,98 1,02

0J0 0,98 0,50 0.98 0,50 0,98 0.50 0,98

0,50 0.98 0,50 0,9»

Ограничение притока воды

Селективное снижение проницаемости пласта для воды

Селективное снижение троницаемосга пласта для воды эмульсиями Снижение проницаемости посредством микробиологического возжйствия_

1,00 1,14

1,00 0,99

1.00 0.98

1.00 1.02

1,00 1.01

0,99 1,01

Тампонирование путей поступления воды

Твмпоиировлнис путей поступления воды гелями

Тампонирование путей поступления воды суспензиями

Тампонирование путей поступления воды составами, увеличивающимися в объеме

1,00 1.12 1,00 1.12 1,00 1,18

1,00 0,98 1,00 0,95 1,00 0.80

1,00 0,95 1.00 0.90 1,00 0,80

5 50 10 100

20 500

1.00 1,05 1.00 1,10 1.00 1.50

95 60 98 80 100 90

I.OO 1,02

1.00 1.05

1.01 5.00

1.99 1,04 1,99 1,09 1.99 1,43

После обучения выявленные закономерности и установленные правила становится возможным применять в аналогичных ситуациях для случаев, которые не были известны нейросети на момент обучения. Результат представляет собой многовариантную ранжированную классификацию.

Таблица 3. Укрупненные критерии выбора способа воздействия на пласт через

нагнетательные скважины

способы •одо-нефпной контакт приемистость. Куб м/суткн козффнциемт изменения приемистости ед

нет есть ОТ МО от До

Методы оотимиза-.ции приемистости Увеличение проницаемости пласта Разрыв пласта + 0 10 0,980 1,000

Растворение карбонатной составляющей пласта 5 20 0,950 1,000

Растворение терригенной составляющей пласта 5 20 0,950 1,000

Восстановление проницаемости прискважиниой зоны пласта Удаление загрязнений растворением 10 50 0,500 0,999

Удаление загрязнений высокочастотным воздействием 10 50 0,500 0,999

Удаление загрязнений имплози-онным воздействием + 10 50 0,500 0,999

Удаление загрязнений депрес-сиониым воздействием 10 50 0,500 0,999

Удаление органических образований тепловым воздействием 20 100 0,950 0,999

Удаление органичесхнх образований растворителями 20 100 0,950 0,999

Удаление загрязнений ловерх-ностно-активными веществами 20 100 0,950 0,999

Выравнивание профиля приемистости Увеличение приемистости слабопроницаемых пропластков 20 100 0,980 1,000

Снижение набухаемости глин 10 100 0,950 0,999

Снижение приемистости промытых пропластков 20 1000 1,000 5,000

Созданная экспертно-аналитическая система используют нейронную сеть (нейрооболочка NeuroShell компании Ward Systems Group, Inc.), адаптированную к условиям разработки месторождений ОАО "Татнефть", и опирается на материалы геолого-геофизических данных пластов, физико-химических свойств насыщающих пласт флюидов, характеристик состояния разработки объектов воздействия, характеристик технологий увеличения нефтеизвлечения.

Системой охватывается 28 различных параметров, определяющих условия оптимального применения 60 технологических процессов увеличения нефтеизвлечения, применяемых через нагнетательные или добывающие скважины залежей. В основу построения экспертно-аналитической системы для выбора вида воздействия положены рассмотренные выше схема классификации и геолого-промысловые критерии применимости технологических процессов увеличения нефтеизвлечения. В силу различных научных, технических, экономических причин различные типы объектов разработки находятся на разных стадиях выработки запасов. Поэтому в перечень опорных технологий увеличения неф-теизвлечения как широко применяемые, так и такие, которые позволяют решать

некоторые специальные задачи увеличения нефтеизвлечения при разработке нефтяных залежей.

Представлены технологии стимуляции отбора и водоограничения продукции добывающих скважин, увеличения извлекаемых запасов нефти через нагнетательные скважины путем улучшения характеристик вытеснения и улучшения характеристик охвата.

Программные средства обучены на более чем 2200 примерах, отражающих корректные условия реализации воздействия рассматриваемыми технологиями. Степень влияния отдельных геолого-промысловых параметров на настройку экспертной системы при её обучении отражена на рис. 2.

* Importance ol Input*

Рис. 2. Доля вклада параметров в обучение экспертной системы (совершенствование заводнения)

Программные средства тестированы на предмет распознавания произвольно заданной выборки из обучаемого набора данных. Тестирование показало, что уверенно распознается более 99% наборов данных, соответствующих заданным критериям применимости технологий, реализуемых через добывающие скважины, и более 98% - через нагнетательные.

Опробована возможность выдачи рекомендаций по проведению воздействий для условий, добывающих и нагнетательных скважин, в реальных условиях обеспеченных информацией лишь по 10-16 позициям из 28, на которых обучалась нейросистема. Несмотря на недостаток информации, нейросистеме удалось сформировать рекомендации в 80% случаев.

В целом, результаты испытаний выявили, что осложнения при выборе вида воздействия определяются, главным образом, нечеткостью идентификации сходных по назначению технологических процессов.

В третьем разделе выполнено исследование методических вопросов проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Определены основные принципы крупномасштабного проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения:

- использование технологии ориентировано на характерные условия эксплуатации скважин, отражающие стадию выработанности запасов нефти;

- допустимо и эффективно: одновременное применение различных технологий воздействия на одном участке; повторное применение технологий воздействия на участке, где ранее применялась другая технология;

- аналогичные по функциональному назначению и способу решения промысловой задачи технологии группируются и представляются наиболее употребительной разновидностью;

- научно-технический прогресс обеспечит в последующем замену действующим технологиям усовершенствованными технологическими процессами;

- применение технологии увеличения нефтеизвлечения привязывается к характерному элементу залежи (участку или отдельной скважине);

- показатели применения технологии при разработке всего объекта получаются тиражированием расчетных показателей элемента в соответствии с принятой динамикой осуществления мероприятий;

- показатели применения совокупности технологий при разработке всего объекта складываются из показателей применения отдельных технологий.

Полный расчет самостоятельного варианта разработки объекта, отличающийся от расчета базового варианта значениями параметров заводнения и отбора (измененными с учетом специфики проектируемого воздействия) в современных условиях разработки месторождений ОАО «Татнефть» практически неприменим из-за отсутствия достаточного теоретического и лабораторного обоснования большинства известных методов увеличения нефтеизвлечения.

Поэтому выполняется расчет изменений эксплуатационных показателей и их учет по отношению к базовому варианту разработки объекта. Расчет опирается на накопленный опыт и статистический анализ результатов осуществления промысловых мероприятий.

В качестве расчетной модели базовой динамики эксплуатации малого участка рекомендована следующая система функциональных соотношений:

(6)

(7)

Я,

V = (1-*./*,)

(8)

г д начальные извлекаемые запасы нефти;

- максимальный (или амплитудный) дебит;

- текущий дебит нефти;

дж - текущий дебит жидкости;

^ - текущая производительность закачки;

V - текущая обводненность отбираемой продукции;

Ч> - функция, определяющая конечный объем отбираемой жидкости;

Е - функция, определяющая связь отбора жидкости с закачкой;

/ - время.

С показателями базового варианта разработки складываются нормативные показатели применения воздействия на объекте. Полагается, что динамика проявления эффекта единичного мероприятия имеет холмообразную форму и рассчитывается по формуле:

9(0=а-/6-ехр(с-0, (Ю)

г д / время, прошедшее с начала мероприятия (месяцы);

д[{) — прирост дебита нефти добывающей скважины (т/сутки);

- постоянные, характерные для принятых нормативов эффективности применения технологии в заданных условиях Остальные показатели эффективности применения рассматриваемого мероприятия рассчитываются известными методами.

Для оценки приоритетности технологических процессов использованы две группы параметров.

Первая группа включает параметры, отражающие общие характеристики технологии: идея применения воздействия; экологичность воздействия; технологичность воздействия; легитимность воздействия; представительность технологии; определённость результатов применения технологии; успешность применения технологии.

Вторая группа включает параметры, отражающие характеристики технот логии как совокупности отдельных мероприятий: затратность технологической операции по воздействию на пласт; продолжительность проявления эффекта от воздействия; дебит нефти и обводнённость отбираемой продукции до воздействия; дополнительная добыча нефти за счёт воздействия; абсолютное и относительное увеличение дебита нефти вследствие воздействия; рентабельность добычи нефти за счёт воздействия.

Оценочные параметры определяются по одной из двух формул:

г д х - значение показателя;

а - вспомогательный параметр;

- вспомогательный параметр. Каждый из параметров, взятый с соответствующим весовым коэффициентом, аддитивно входит в итоговую величину рейтинга технологического процесса г:

г Д У1 ' оценка параметра;

- вес оценки параметра.

Рейтинг служит показателем приоритетности технологического процесса. Для удобства сравнения технологиям были присвоены ранги от 1 до 5, определявшиеся следующими уровнями рейтинга: 1 ранг - более 0,85; 2 ранг - от 0,80 до 0,85; 3 ранг - от 0,70 до 0,80; 4 ранг - 0,50 до 0,70; 5 ранг - менее 0,50. При выборе вида воздействия определённого назначения целесообразно отдавать предпочтение технологии, характеризующейся более высоким рангом.

В работе решалась задача оптимизации затрат при планировании промышленных работ по комплексному применению технологий увеличения неф-теизвлечения. Целесообразность применения технологии диктуется потребностями оптимизации действующей системы разработки нефтяной залежи, характеризующейся:

- распределением количества действующих добывающих скважин, расположенных в водонефтяных и в нефтяных зонах, по дебитам и обводненности;

-распределением количества действующих нагнетательных скважин, расположенных в нефтяных зонах, по производительности;

- долей отбора извлекаемых запасов.

Расчет количества скважино-обработок пласта по технологиям стимуляции отбора нефти, ограничения притока воды и оптимизации профиля приемистости опирается непосредственно на вышеуказанные распределения. Масштабы применения тех или иных технологий увеличения извлекаемых запасов нефти предлагается определять в зависимости от текущей степени отбора извлекаемых запасов объекта (рис. 3).

В качестве критерия безубыточности применения технологий увеличения нефтеизвлечения используется величина предельных затрат на проведение мероприятия:

г д предельные затраты на осуществление воздействия, тыс. руб.;

О, - дополнительная добыча нефти за срок проявления эффекта, тыс.т.;

Цс - средневзвешенная цена реализации нефти с учетом рынков сбыта, рубУт;

Ус - удельные средневзвешенные условно-переменные производственные расходы на добычу, подготовку, транспортировку нефти, комиссионные при экспорте с учетом рынков сбыта, руб./т;

Ис - налоги и платежи, включаемые в расходы на добычу нефти, а также рассчитанные от выручки с учетом" рынков сбыта,

руб/т.

Я - заданная норма рентабельности, %; Ып - ставка налога на прибыль, %.

доля отбор* извлекаемых шпасов, %

[ЕНИЕПОДВИЖНОСТИ JAAWMEORO АГЕНТА! ЗОНАХ ВЫ СО КПЙ Я ОВАННЕ ПРОМЛЪЛЗОН СУСПЕШИЯМИ

Рис. 3. Масштабы применения различных видов технологий увеличения извлекаемых запасов нефти

Ключевыми являются следующие этапы расчета пакета планируемых мероприятий.

Рассчитывается потенциальный прирост добычи нефти за счет решения промысловой задачи:

53 = <2з/[(6 + Р3)/12].С,, (15)

потенциальный прирост добычи нефти за счет решения промысловой задачи, т;

- количество скважин, требующих решения задачи;

- средняя продолжительность эффекта, месяцы;

- средняя дополнительная добыча нефти, т Рассчитывается количество мероприятий по технологии:

ВТ = Ь-РТ -Бз/Бо/!, при (МТ>К), (16)

г д Вт - количество мероприятий по технологии. Ь - лимит финансирования, тыс.руб.; Рт - параметр, зависящий от рейтинга технологии, д.ед.; Бз - потенциальный прирост добычи нефти за счет решения промысловой задачи, т;

г Д Б,

<2, Р, а

Бо - потенциальный прирост добычи нефти за счет решения всех промысловых задач, т

М^ - рентабельность технологии, %;

Я - заданная норма рентабельности, %;

1Т - затраты на проведение мероприятия, тыс.руб.

Рассчитывается величина полной дополнительной добычи нефти:

От поли = Вт • От| + пр (17)

г I От полн полная дополнительная добыча нефти, т;

Вт - количество мероприятий по технологии;

От| - принятая эффективность одной скважино-обработки в год выполнения работ, т;

Охпр - дополнительная добыча нефти от мероприятий прошлых лет, т.

Показатели применения совокупности технологий по. ОАО «Татнефть» в целом рассчитываются путем суммирования количества мероприятий, затрат и дополнительной добычи нефти за счет применения конкретных технологий.

Технико-зкономический анализ показывает, что при существующей системе разработки увеличение финансирования свыше определенного уровня не приведет к пропорциональному росту дополнительной добычи нефти вследствие достижения предела использования фонда скважин для оптимального проведения воздействий.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Выработаны методические рекомендации по формированию объекта анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения в условиях воздействия на малые участки залежи. На основе проведенного анализа показателей эксплуатации выявлено два характерных типа объектов — со стабильной и с возмущенной динамикой отбора.

2. Разработана методика и проведено сопоставление известных аппроксимирующих функций для описания динамики эксплуатации малого объекта, показавшее, что универсальных функций нет. Выработаны методические рекомендации по выбору оптимальной аппроксимирующей функции в условиях конкретного объекта. Для условий возмущенной динамики отбора предложены специальные аппроксимирующие уравнения.

3. Выработаны методические рекомендации по процедуре выполнения оценки результатов воздействия в части:

- сопоставления опытных и контрольных объектов;

- выделения доли эффекта, полученной за счет интенсификации отбора жидкости;

- разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте.

- обобщения результатов применения технологий.

4. Разработана методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации малого участка залежи.

5. Уточнена систематизация применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть» технологических процессов увеличения нефтеизвлечения на основе их функционального назначения. Выработаны критерии выбора основных видов воздействия на пласт.

6. Разработана методика и проведены исследования возможности выбора вида воздействия в условиях участков залежи с привлечением средств искусственного интеллекта, показавшие, что даже при значительном недостатке информации удается сформировать рекомендации не менее чем в 80 % случаев.

7. Выработаны принципы проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения и разработана методика расчета показателей эксплуатации характерного элемента залежи и их изменений в связи с воздействием.

8. Выработаны методические основы оценки приоритетности технологических процессов и проведены исследования по определению рейтинга и ранга технологий увеличения нефтеизвлечения.

9. Выработаны методические рекомендации по планированию комплексного применения технологий увеличения нефтеизвлечения. Сформулирован критерий безубыточного применения технологий на основе нормативной рентабельности.

10. Отдельные положения работы включены в «Методическое руководство по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (ВНИИнефть. Москва, 1993 г.) и в «Методику оценки результатов применения технологий увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений Республики Татарстан» (ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть», Альметьевск, 1999 г., утв. Председателем Государственного комитета Республики Татарстан по геологии и использованию недр в 1999 г.). Предложенные методические решения использованы при составлении технологических обоснований, схем и проектов разработки Ромашкинского, Ново-Елховского, Бавлинского и других нефтяных месторождений Республики Татарстан в части применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Подымов Е. Д., Слесарева В. В., Зацарина Л. А, Киреев М. Г. Анализ работы скважин Зеленогорского опытного участка применения ПАВ // Тр. / ТатНИПИнефть. - 1984. - Вып.54. - С. 62-68.

2. Подымов Е.Д., Бус А.А., Хуснуллина И.И. Автоматизированная оценка эффективности методов повышения нефтеотдачи // Тр. / ТатНИПИнефть. -

1984.-Вып.54.-С. 69-76.

3. Подымов Е.Д., Самойлова Т.П. Динамика нефтеотдачи участков очагового заводнения//Тр./ТатНИПИнефть. - 1986.-Вып. 58.-С. 55-61.

4. Подымов Е.Д. Методика оперативного расчета показателей применения некоторых технологий повышения нефтеотдачи // Тр. / ТатНИПИнефть. -1988.-Вып.58.-С. 77-85.

5. Подымов Е.Д. Состояние проектирования и оценки результатов применения методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях Татарстана // Концепции развития методов увеличения нефтеизвлечения. Материалы семинара-дискуссии, г. Бугульма. 27-28 мая 1996 года. - Новое Знание. -Казань.-1997.-С. 245-249.

6. Подымов Е.Д. Методика расчета проектных показателей и оценки результатов применения мероприятий по увеличению нефтеотдачи участка залежи. Концепция развития методов увеличения нефтеизвлечения. Материалы семинара-дискуссии. Бугульма, 27-28 мая 1996 года. — Новое Знание. — Казань. - 1997. - С. 250-255.

7. Ибатуллин Р. Р., Подымов Е. Д., Шутов А .А. Исследование возможностей использования средств искусственного интеллекта при выборе вида воздействия на пласт для увеличения нефтеизвлечения // Новейшие методы увеличения нефтеотдачи пластов — теория и практика их применения. Тезисы докладов научно-практической конференции VIII Международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2001» 5-8 сентября 2001 г. - Казань. -2001-С. 127-128.

8. Ибатуллин Р. Р., Подымов Е. Д., Шутов А .А., Ибрагимов Н. Г., Хисамов Р. С. Использование метода на базе искусственного интеллекта для выбора объекта и технологии увеличения нефтеотдачи пласта // Нефтяное хозяй-ство.-2002.-№ Ю.-С. 52-55.

9. Подымов Е.Д., Самойлова Т. П., Ермолаева О. А. Анализ результатов применения микробиологического воздействия. / Перспективы развития биотехнологий увеличения нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки месторождений. Материалы семинара-совещания в июле 2002 г. Альметьевск. - 2003 - С. 50-57.

10. Подымов Е. Д., Ибатуллина С. И. Методика оптимизации затрат при планировании промышленных работ по применению третичных методов увеличения нефтеизвлечения. Материалы IV конгресса нефтегазопромышлен-ников России. - Уфа. - 2003. - С. 207-209.

11. Подымов Е. Д. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации малого участка залежи // Интервал.- №4. - 2004. - С. 53-56.

12. Ибатуллин Р. Р., Подымов Е. Д., Фархутдинов Г. Н. Систематизация технологических процессов увеличения нефтеизвлечения, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть» // Нефтяное хозяйство. - 2004. - № 5. -С. 46-49.

»13877

Отпечатано в секторе оперативной полиграфии Института «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть» Подписано в печать 27.05.2004 г. Заказ № 12/235 Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Подымов, Евгений Дмитриевич

Введение.

1. Исследование методических аспектов оценки результатов применения технологии увеличения нефтеизвлечения.

1.1. Состояние работ по анализу результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

1.2. Выбор способа оценки результатов мероприятия.

1.3. Основные принципы формирования комплекса показателей эксплуатации объекта при оценке результатов воздействия.

1.4. Методы математического описания динамики показателей эксплуатации объекта.

1.5. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации малого участка залежи.

1.6. Методические принципы сопоставления опытных и контрольных объектов.

1.7. Методы выделения доли эффекта, полученной за счет интенсификации отбора жидкости.

1.8. Методические основы разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте.

1.9. Методические рекомендации по обобщению результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения

Выводы раздела 1.

2. Исследование методических вопросов выбора вида воздействия в целях увеличения нефтеизвлечения.

2.1. Основные требования, предъявляемые к объекту применения технологии увеличения нефтеизвлечения.

2.2. Систематизация технологий увеличения нефтеизвлечения, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть».

2.3. Критерии выбора вида воздействия на пласт.

2.4. Выбор вида воздействия в условиях реального участка.

Выводы раздела 2.

3. Исследование методических вопросов проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

3.1. Формирование основных принципов проектирования применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

3.2. Выбор способа расчета проектных показателей применения технологии увеличения нефтеизвлечения.

3.3. Методические основы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

3.4. Оптимизация затрат при планировании промышленных работ по комплексному применению третичных методов увеличения нефтеизвлечения.

Выводы раздела 3.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения"

Актуальность проблемы

При разработке месторождений ОАО «Татнефть» испытывается и внедряется широкий спектр технологий воздействия на пласт с целью увеличения объема добытой нефти по отношению к основному («базовому») режиму разработки. На поздней стадии разработки крупных месторождений в основном сложилась практика рассредоточенного применения методов увеличения нефтеизвлечения, обусловленного развитием очагово-избирательного заводнения. При этом воздействие оказывается на весьма малые объекты, включающие всего несколько скважин. Этим определяются специфические особенности проектирования воздействий и учета их влияния на показатели эксплуатации разрабатываемого месторождения как совокупности взаимозависимых участков с различными геолого-промысловыми характеристиками. Применение технологии увеличения нефтеизвлечения происходит в ряду прочих мероприятий по достижению заданных показателей добычи нефти, что затрудняет как выбор вида воздействия, так и выполнение корректной оценки его результатов в условиях участка залежи.

Поэтому совершенствование методических аспектов проектирования и анализа результатов промыслового применения технологий увеличения нефтеизвлечения является весьма актуальной задачей повышения эффективности разработки нефтяных месторождений.

Цель работы

Повышение эффективности применения технологий увеличения нефтеизвлечения путем совершенствования методических подходов к проектированию, анализу и обобщению опыта их промыслового использования в условиях разработки месторождений ОАО «Татнефть».

Задачи исследования

Разработка средств выбора вида воздействия с целью увеличения нефтеизвлечения для заданных геолого-промысловых условий разработки нефтяных месторождений.

Методы решения задач

Научная новизна

3. Определены принципы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

Основные защищаемые положения

3. Методика выбора вида воздействия для заданных геолого-промысловых условий малого участка залежи.

5. Методические основы оценки приоритетности технологических процессов увеличения нефтеизвлечения.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на заседаниях Технического Совета ОАО «Татнефть» в 1990-2004г. (г. Альметьевск); на семинаре-дискуссии «Концепции развития методов увеличения нефтеизвлечения» 27-28 мая 1996 года (г. Бугульма); на научно-практической конференции VIII Международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия - 2001» 5-8 сентября 2001 года (г. Казань); на IV Конгрессе нефтегазопромышленников 20-23 мая 2003 года (г. Уфа); на конференции 3-4 ноября 2003 года (г. Ижевск).

Объем и структура работы

Диссертация состоит из трех разделов, выводов и приложения.

Публикация работы

Основное содержание диссертации изложено в 12 опубликованных работах.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Подымов, Евгений Дмитриевич

Основные выводы и рекомендации

2. Разработана методика и проведено сопоставление известных аппроксимирующих функций для описания динамики эксплуатации малого объекта, показавшее, что универсальных функций нет. Даны методические рекомендации по выбору оптимальной аппроксимирующей функции в условиях конкретного объекта. Для условий возмущенной динамики отбора предложены специальные аппроксимирующие уравнения.

3. Выработаны методические рекомендации по процедуре выполнения оценки результатов воздействия в части:

- сопоставления опытных и контрольных объектов;

- выделения доли эффекта, полученной за счет интенсификации отбора жидкости;

- разделения эффекта при совместном влиянии двух воздействий на объекте.

- обобщения результатов применения технологий.

6. Разработана методика и проведены исследования возможности выбора вида воздействия в условиях участков с привлечением средств искусственного интеллекта, показавшие, что даже при значительном недостатке информации удается сформировать рекомендации не менее чем в 80 % случаев.

10. Отдельные положения работы включены в «Методическое руковос-тво по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» (ВНИИнефть, Москва, 1993 г.) и в «Методику оценки результатов применения технологий увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений Республики Татарстан» (ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть», Альметьевск, 1999 г., утв. Председателем Государственного комитета Республики Татарстан по геологии и использованию недр в 1999 г.). Предложенные методические решения использованы при составлении технологических обоснований, схем и проектов разработки Ромашкинского, Ново-Елховского, Бав-линского и других нефтяных месторождений Республики Татарстан в части применения технологий увеличения нефтеизвлечения.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Подымов, Евгений Дмитриевич, Бугульма

1. Аметов И. М., Хавкин А. Я. Бученков Л. Н., Лопухов Г. П., Кузнецов А. М., Давыдов А. В. Повышения нефтеотдачи новые возможности // Нефтяное хозяйство — № 1 — 1997, С. 30-32.

2. Акулыпин А. И. Прогнозирование разработки нефтяных месторождений. — М.: Недра, 1988. 240 е.: ил.

3. Атанов Г. А. Вашуркин А. И. Ревенко В.М. К вопросу прогнозирования разработки нефтяных месторождений по промысловым данным // НТС. Проблемы нефти и газа Тюмени. 1973. - вып. 17. — С. 35-37.

4. Баишев Б. Т., Исачев В. В., Оганжанянц В. Г. Метод прогноза технологических показателей процесса обводнения по обобщенным характеристикам вытеснения // Нефтяное хозяйство -1971. — №10. — С. 34-39.

5. Борисов А. Ю. Прогнозирование основных технологических показателей разработки нефтяных месторождений при заводнении (по характеристикам вытеснения): Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.15.06 / МИНГ им. И.М. Губкина. М.: 1989. -17 с.

6. Букатова И. Л. Эволюционное моделирование и его приложения. — М.: Наука, 1979.-231 с.

7. Булыгин Д. В., Головко С. Н., Старцев В. А. Прогнозирование показателейразработки по характеристикам обводнения скважин // Нефтепромысловое дело,-1983.-№5.-С. 1-2.

8. Буторин О. И., Шавалеев А. М. К определению разрабатываемых подвижных запасов нефти по результатам эксплуатации нефтяной залежи // Тр. / ТатНИПИнефть. 1981- Вып.46. - С.40-43.

9. Временное методическое руководство по определению дополнительной добычи нефти при циклическом заводнении / Веревкина Г. Ф., Шавалеев А. М. ТатНИПИнефть. Бугульма. -1983.-23 с.

10. Временное методическое руководство по оценке эффективности применения новых методов в период промышленных испытаний / Мирзаджанзаде А. X., Галлямов М. Н., Муслимов P. X и др. ПО "Башнефть", ПО "Татнефть". Уфа. - 1982. - 99 с.

11. Гайсин Д. К. Метод прогноза технологических показателей и нефтеотдачи пластов по промысловым данным в поздней стадии разработки. // Тр./ БашНИПИнефть. 1986. - Вып. 74. - С. 128-137.

12. Гайсин Д. К., Тимяшев Э. М. Оценка извлекаемых запасов в условиях вытеснения нефти водой в поздней стадии разработки // Тр. / БашНИПИнефть. 1985. - Вып. 73. - С. 24-29.

13. Тарифуллин А. III. Использование эмпирических зависимостей при оценке эффективности методов повышения нефтеотдачи пласта // Интервал. — № 6-7.-2003.-С. 48-49.

14. Глумов И. Ф., Кочетков В. Д., Подымов Е. Д., Самойлова Т. П. Повышение нефтеотдачи пластов путем закачки раствора тринатрийфосфата // Щелочное заводнение нефтяных месторождений. Тезисы докладов Всесоюзного семинара. ДСП. Пермь. - 1985. - С.40-41.

15. Говорова Г. Д., Рябинина 3. К. Обоснование прогноза обводнённости пласта // Тр. / ВНИИнефть. 1957. - Вып. 10. - С. 247-249.

16. Гусейн-заде М. А., Калинина Э. В., Добкина М. Б. Методы математической статистики в нефтяной и газовой промышленности. — М. Недра, 1979. — С. 96-98.

17. Давыдов А. В. Определение извлекаемых запасов нефти в залежах на поздней стадии разработки // Нефтепромысловое дело. — 1984. — №6. С. 12-15.

18. Еремин Н. А. Моделирование месторождений углеводородов методами нечеткой логики. М.: Наука, 1994.

19. Закс JI. Статистическое оценивание. — М. :Статистика, 1976. 504 с.

20. Захаров А. С. Метод оперативного контроля и прогнозирования разработки залежей нефти в водный период //Тр. / ТатНИПИнефть. 1978. - Вып. 38.-С.152-156.

21. Ибатуллин Р. Р., Подымов Е. Д., Шутов А. А., Ибрагимов Н. Г., Хисамов Р. С. Использование метода на базе искусственного интеллекта для выбора объекта и технологии увеличения нефтеотдачи пласта // Нефтяное хозяйство. 2002. -№ 10. - С. 52-55.

22. Ибатуллин Р. Р., Подымов E. Д., Фархутдинов Г. Н. Систематизация технологических процессов увеличения нефтеизвлечения, применяемых на месторождениях ОАО «Татнефть» // Нефтяное хозяйство. -2004.-№ 5.- С. 46-49.

23. Ибрагимов Г. 3., Хисамутдинов Н. И. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. — М.:Недра, 1983. 312 с.

24. Казаков А. А. Методика оценки эффективности геолого-технических мероприятий по кривым падения дебита нефти // Нефтяное хозяйство. — 1999. -№> 12.-С. 31-34.

25. Казаков А. А. Методическое обеспечение единых подходов оценки эффективности методов 11Н11 // Технологии ТЭК. Приложение к журналу «Нефть и капитал». 2002. - № 2. - С. 47-53.

26. Казаков А. А. Методы характеристик вытеснения / Научно-технические достижения и передовой опыт, рекомендуемые для внедрения в нефтяной промышленности. Информ. сборник. М., ВНИИОЭНГ, 1991. - Вып. 1. -С. 4-10.

27. Казаков А. А. Прогнозирование показателей разработки месторождений по характеристикам вытеснения нефти водой // Нефтепромысловое дело. -1976.-№8.-С. 5-7.

28. Казаков А. А. Разработка единых методических подходов оценки эффективности геолого-технических мероприятий по повышению нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти (в порядке обсуждения) // Нефт. хоз-во. 2003. - №4. - С. 26-29.

29. Казаков А. А. Статистические методы прогнозирования показателей разработки нефтяных месторождений // Нефтяное хозяйство. — 1976. № 6. — С. 25-28.

30. Камбаров Г. С., Алмамедов Д. Т., Махмудова Т. Ю. К Определению начального извлекаемого запаса нефтяного месторождения // Азербайджанское нефтяное хозяйство. — 1970. № 12. - С. 22-24.

31. Классификатор работ по повышению нефтеотдачи пластов, капитальному, текущему ремонту скважин и другим работам / Сулейманов Э. И., Фархут-динов Р. Г., Землянская С. Г. ОАО "Татнефть". Альметьевск, 1999 г.

32. Ковалев А. Г. Некоторые эмпирические характеристики процесса вытеснения несмешивающихся жидкостей // Изв. АН СССР. Отд-ние техн. наук. Металлургия и топливо. 1960.

33. Копытов А. В. Определение извлекаемых запасов нефти и газа в карбонатных коллекторах при разработке их на истощение // Нефтяное хозяйство. -1970.-№12.-С. 32-35.

34. Лысенко В. Д. Определение эффективности мероприятий по увеличению нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти (в порядке обсуждения) // Нефтяное хозяйство. 2004. -№ 2. - С. 114-118.

35. Лысенко В. Д., Мухарский Э. Д. Проектирование интенсивных систем разработки нефтяных месторождений. — М.:Недра,1975. — 175 с.

36. Максимов М.И. Метод подсчета извлекаемых запасов нефти в конечной стадии эксплуатации нефтяных пластов в условиях вытеснения нефти водой // Геология нефти и газа. — 1959. — №3. С. 42-47.

37. Меркулова Л. И., Гинзбург А. А. Графические методы анализа при добыче нефти. М.: Недра, 1986. - С. 125.

38. Методика анализа опытно-промышленных работ по повышению нефтеотдачи пластов. РД 39-23-492-80 / Раковский Н. Л., Горбунов А. Т., Боксер-ман А. А. и др., ВНИИнефть. — Москва, 1980. 156 с.

39. Методика определения базовой добычи нефти и газа при разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений для предприятий с иностранными инвестициями. Руководящий Документ / Мухарский Э. Д., ТУР "Нефтегаз-разработка". Москва, 1993. — 14 с.

40. Методика оценки эффективности применения технологий увеличения нефтеотдачи при разработке месторождений республики Татарстан / Ибатул-лин Р. Р., Подымов Е. Д. ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть». Альметьевск, 1999 г. - 146 с.

41. Методика планирования дополнительной добычи нефти за счет применения геолого-технических мероприятий по увеличению нефтеотдачи пластов / Подымов Е. Д. ПО "Татнефть". Бугульма, 1993. - 27 с.

42. Методическое руководство по оценке промысловой эффективности методов увеличения нефтеотдачи на поздних стадиях разработки заводнением / Ибатуллин Р. Р., Глумов И. Ф. ТатНИПИнефть. — Бугульма, 1992. — 39 с.

43. Методическое руководство по оценке технологической эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи пластов / ВНИИнефть. — Москва, 1993. 76 с.

44. Методическое руководство по применению статистических методов при изучении факторов, влияющих на коэффициент нефтеотдачи / ВНИИ-нефть. Мирзаджанзаде А. X. и др. Москва, 1974. — 122 с.

45. Мирзаджанзаде А. X., Аметов И. М., Басниев К. С. и др. О принятии решений в технологических процессах добычи газа // Нефтяное хозяйство. — 1988.-№1.

46. Мовмыга Г. Т., Найдёнов В. М. К вопросу о подсчете потенциально возможных извлекаемых запасов нефти сильно обводнённых залежей // Геология нефти и газа. — 1968. №9. - С. 41-44.

47. Муслимов P. X. Планирование дополнительной добычи и оценка эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов. Казань: Изд-во ЮГУ, 1999.-280 с.

48. Муслимов P. X. Современные методы управления разработкой нефтяных месторождений с применением заводнения: Учебное пособие. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2002. — 596 с.

49. Муслимов P. X., Сулейманов Э. И., Землянский В. В., Юлгушев Э. Т. Результаты применения новейших методов увеличения нефтеотдачи пластов на девонских залежах Ромашкинского месторождения // Интервал. — 2002. -№3.-С. 21-25.

50. Муслимов P. X., Коцюбинский В. Л. Новая характеристика вытеснения и структура запасов разрабатываемых объектов // Нефтяное хозяйство. — 1992. -№8. -С. 27-32.

51. Мусин М. М., Подымов Е. Д., Садреев А. 3. Методика автоматизированного расчета проектных показателей разработки заводнением в сочетании с влажным внутрипластовым горением // Тр. / ТатНИПИнефть. — 1979. — Вып.ХЬ. С. 130-133.

52. Мусин М. М., Подымов Е. Д., Ткаченко И. А. Проектирование процесса внутрипластового горения на Ромашкинском месторождении // Тр. / ТатНИПИнефть. 1979. - Вып.ХЬ. - С. 136-140.

53. Назаретов М. Б. Некоторые закономерности процесса обводнения // Нефтяное хозяйство. 1960. - №10. - С. 31-36.

54. Назаров С. А., Акрамов Б. Ш., Сипачев Н. В. и др. К оценке извлекаемых запасов нефти по интегральным кривым отбора нефти и воды // Азербайджанское нефтяное хозяйство. — 1972. № 5. — С. 20-21.

55. Оценка технологической эффективности геолого-технических мероприятий по повышению нефтеизвлечения пластов и интенсификации добычи нефти. Методическое руководство ОСТ 153-39.0-050-2003. Министерство Энергетики России, — Москва, 2003.

56. Пермяков И. Г. Экспресс метод расчёта технологических показателей разработки нефтяных месторождений. М.: Недра, 1975. — С. 126.

57. Пирвердян А. И. К вопросу о прогнозе добычи нефти и попутной воды при разработке слоисто-неоднородных коллекторов // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1970. - № 11. - С.19-22.

58. Подцубный Ю. А., Жданов С. А. О классификации методов увеличения нефтеотдачи пластов (в порядке обсуждения) // Нефтяное хозяйство. — 2003.-№4.-С. 19-25.

59. Посевич А. Г. Создание методики расчета технологических показателей разработки нефтяных залежей по характеристикам вытеснения: Автореф. дис . канд. техн. наук: 05.15.06 / МИНГ им. И.М. Губкина. М.: 1985. -25 с.

60. Подымов Е. Д. Методика оперативного расчета показателей применения некоторых технологий повышения нефтеотдачи // Тр. / ТатНИПИнефть. — 1988. вып. 62. - Стр. 77-85.

61. Подымов Е. Д. Методика оценки результатов промысловых мероприятий по увеличению нефтеизвлечения в условиях нестабильной динамики эксплуатации малого участка залежи // Интервал. 2004.— №3. — С. 53-56.

62. Подымов Е. Д., Бус А. А., Хуснуллина И. И. Автоматизированная оценка эффективности методов повышения нефтеотдачи // Тр. / ТатНИПИнефть. — 1984. вып.54. — С. 69-76.

63. Подымов Е. Д., Ибатуллина С. И. Методика оптимизации затрат при планировании промышленных работ по применению третичных методов увеличения нефтеизвлечения. Материалы IV конгресса нефтегазопромышлен-ников России. Уфа, 2003. - С. 207-209.

64. Подымов Е. Д., Слесарева В. В., Зацарина JI. А, Киреев М. Г. Анализ работы скважин Зеленогорского опытного участка применения ПАВ // Тр. / ТатНИПИнефть. 1984. - Вып. 54. - С. 62-68.

65. Подымов Е. Д., Самойлова Т. П. Динамика нефтеотдачи участков очагового заводнения // Тр. / ТатНИПИнефть. 1986. - Вып. 54. - С. 55-61.

66. Ревенко В. М., Долгих М. Е., Гузеев В. В. Прогноз добычи нефти и воды из заводняемых нефтяных залежей на стадии интенсивного обводнения добываемой продукции // НТС Проблемы нефти и газа Тюмени. 1983. — Вып. 58. - С. 20-22.

67. Руководство по определению длительности и точности измерения нефтепромысловых параметров. РД 39-9-594-81. / Мирзаджанзаде А. X. и др. ВНИИнефть. Москва, 1981. - 51 с.

68. Сазонов Б. Ф. Некоторые закономерности обводнения нефтяных пластов. // Тр. / Гипровостокнефть. 1959. - Вып. 2. - С. 263-274.

69. Сазонов Б. Ф. Скважинные характеристики вытеснения и их применение для анализа разработки нефтяных месторождений, эксплуатируемых при водонапорном режиме // Тр. / Гипровостокнефть. — 1966. — Вып. 12. — С. 307-313.

70. Сулейманов Э. И., Низамов В. В., Землянская С. Г. Определение эффективности методов увеличения нефтеотдачи // Нефтяное хозяйство. — 1996. -№12. С. 37-38.

71. Токарев М. А., Чинаров А. С., Вагизов А. М., Ситдиков Д. Ф. Сравнительная оценка надежности способов контроля за эффективностью методов повышения нефтеотдачи и пути их совершенствования // Интервал. — 2002. — №8.-С. 24-27.

72. Тейл Г. Прикладное экономическое прогнозирование. М.: Прогресс, 1970.-36 с.

73. Ткаченко И. А., Меркулова JI. И., Гинзбург А. А. Прогнозирование показателей разработки нефтяных месторождений по характеристикам обводнения // Нефтяное хозяйство. — 1976. — №6. С. 23-25.

74. Хавкин А. Я. Извлекаемые и трудно извлекаемые запасы нефти // ТЭК. -2002.-№2.-С. 38-39.

75. Хавкин А. Я. Классификация технологий воздействия на нефтяные пласты // 12th European Symposium on Improvod Oil Recovery. Kazan, Russia, 8-10 September 2003. C. 552-557.

76. Хавкин А. Я. О классификации технологий воздействия на нефтяные пласты / Наука и технология углеводородов. — 2002. — №1. С. 40-49.

77. Хамзин Р. Г. Представление основных расчетных формул характеристик послойного вытеснения нефти через элементарные функции // Тр. / Тат-НИПИнефть. 1974. - Вып. 16. - С. 129-140.

78. Хамзин Р. Г., Фазлыев Р. Т. Оценка эффективности разработки эксплуатационных объектов на поздней стадии методами характеристик вытеснения // Интервал. -2002. № 9. - С. 7-11.

79. Хисамов Р. С., Фархутдинов Г. Н., Хисамутдинов А. И., Латифуллин Ф. М., Ибатуллин Р. Р., Абдулмазитов Р. Г. Автоматизированный выбор проблемных участков для применения методов увеличения нефтеотдачи //Нефт. хоз-во. 2003. -№ 10. - С. 74-77.

80. Хисамутдинов Н. И., Тахаутдинов Ш. Ф., Телин А. Г., Зайнетдинов Т. И., Тазиев М. 3., Нурмухаметов Р. С. Проблемы извлечения остаточной нефти ф1изико-химическими методами. — М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2001. — 184 с.

81. Шахвердиев А. X. Унифицированная методика расчета эффективности геолого-технических мероприятий // Нефтяное хозяйство. — 2001. — № 5. — С. 44-48.

82. Юсупова А. С., Подымов Е. Д., Слесарева В. В. Экономичекая эффективность применения смачивателя для увеличения нефтеотдачи // НТС «Экономика и управление нефтяной промышленностью». 1985. - №3. — С.17-18.

83. Elemo, R. О., and Elmtalab, J.: "A Practical Artificial Intelligence Application in EOR Projects". Paper SPE 26248 presented at the 1993 Society of Petroleum Engineers Computer Conference, New Orleans, LA. July 11-14.

84. J. Hertz, A. Krogh, and R. G. Palmer. Introduction to the Theory of Neural Computation. Addison-Wesley, Reading, Mass., 1991.

85. Holland, J. H. "Adaptation in Natural and Artificial Systems". Ann Arbor: The University of Michigan Press, 1975.4100. Houze, O. P. Allain, O.F. Kappa. Engineering "Hybrid Artificial Intelligence Approach in Well Test Interpretation".

86. Murray, A. and Neuroth, M. The Applications of Advanced Computing Techniques to Oil and Gas Facility Optimisation.

87. Parkinson, W. J. el al.: "An Expert System for Screening Enhanced Oil Recovery Methods". Presented at AICHE Summer Meeting, Aug. 19-22 1990, San Diego CA.

88. Parkinson, W. J. el al.: "Screening EOR Methods with Fuzzy Logic". Presented at Third International Reservoir Characterization Conference, Tulsa, OK, Nov. 3-5, 1991.

89. Rosenblatt, R. "Principles of Neurodynamics". Spartan Books, New York, 1962.

Информация о работе

Подымов, Евгений Дмитриевич
кандидата технических наук
Бугульма, 2004
ВАК 25.00.17

Диссертация

Совершенствование методики проектирования и анализа результатов применения технологий увеличения нефтеизвлечения - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы