авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Принципы классификации и высокоэффективной разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Кулешков Игорь Владимирович

ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ И ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ

РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ

ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Специальность: 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар - 2012

Работа выполнена в Обществе с Ограниченной Ответственностью «Нефтяная Компания «Роснефть» - Научно-Технический Центр» (ООО «НК «Роснефть» - НТЦ»)

Научный консультант: кандидат технических наук

Колбиков Валентин Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Антониади Дмитрий Георгиевич

кандидат технических наук

Коротков Сергей Владимирович

Ведущая организация: Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Защита диссертации состоится «16» февраля 2012 года в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан «16» января 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент Попова Г.Г.

На правах рукописи

Кулешков Игорь Владимирович

ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ И ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ

РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ

ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Специальность: 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар - 2012

Работа выполнена в Обществе с Ограниченной Ответственностью «Нефтяная Компания «Роснефть» - Научно-Технический Центр» (ООО «НК «Роснефть» - НТЦ»)

Научный консультант: кандидат технических наук

Колбиков Валентин Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Антониади Дмитрий Георгиевич

кандидат технических наук

Коротков Сергей Владимирович

Ведущая организация: Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

Защита диссертации состоится «16» февраля 2012 года в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета по адресу 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2

Автореферат разослан «16» января 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент Попова Г.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Начиная со второй половины 2009 года, многие специалисты науки и производства нефтяной отрасли отмечали существенное ухудшение качества ресурсной базы Российской Федерации. Открываемые разведкой и вводимые в эксплуатацию (или временно законсервированные) нефтяные месторождения в большинстве случаях являлись объектами с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа. К числу основных факторов, осложняющих выработку запасов углеводородов, относились такие, как: природно - климатическое размещение месторождений (континентальное, но в труднодоступных заболоченных районах, в акваториях морей, в условиях чрезвычайно низких температур атмосферы со сложной сезонной и многолетней мерзлотной характеристикой земной поверхности), наличие многопластовых систем с высокой геологической и коллекторской неоднородностью продуктивных отложений, высокая вязкость пластовой нефти и некоторые другие.

В Российской Федерации открыты 2232 нефтяных, нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений, из которых введены в промышленную разработку только 1235 месторождения (всего 55 %). Почти 80% разведанных запасов нефти приходятся на районы суши с развитой инфраструктурой (в основном - в Западной Сибири, Урало-Поволжье и на Европейском Севере). Наиболее высокая степень освоения разведанных запасов - в Урало-Поволжском регионе (до 92%), Северном Кавказе (89%) и регионах Сахалинской области (95%).

Структура остаточных запасов нефти как в целом по стране, так и по основным нефтедобывающим регионам характеризуется тем, что 77 % текущей добычи нефти обеспечивается разработкой крупных месторождений с активными запасами легкой нефти, обеспеченность которыми составляет на перспективу не более 8-10 лет. В то же время доля трудноизвлекаемых запасов в целом по России постоянно увеличивается из-за того, что они не вовлекаются в активную разработку. Их доля по основным нефтедобывающим регионам колеблется от 30 до 65%.

Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция на ближайшие 30-40 лет будет оставаться главной базой Российской Федерации по добыче нефти и газа. Прогнозируется, что к 2020 г. добыча нефти здесь достигнет не менее 370 млн.т и добыча газа – 680 млрд. нм3.

Формируются новые крупные центры добычи нефти и газа в Восточной Сибири и Республике Саха, на шельфах российских морей – Баренцева и Печорского, сектора Каспийского моря, Обской и Тазовской губ и, возможно, Карского, Черного и Азовского морей.

Высокая эффективность вложения огромных инвестиций в развитие новых нефтегазодобывающих регионов может быть обеспечена только при квалифицированной масштабной классификации ресурсной базы углеводородов (с сопоставительным анализом) с оценкой степени сложности (технологической и экономической) выработки запасов нефти и газа и ранжирования месторождений по перспективной потребности капиталовложений.

Высокоэффективное выполнение программы геологоразведочных работ и ввода в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов является важным условием реализации энергетической стратегии России. Одному элементу из решения этой проблемы и посвящена настоящая диссертационная работа, в основе которой лежит многофакторная классификация месторождений.

Цель работы

Разработка научно-методических основ эффективной разработки месторождений на базе многофакторной классификации трудноизвлекаемых запасов углеводородов.

Основные задачи исследований

  1. Обоснование научно-методических основ многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с оценкой степени сложности выработки запасов нефти и газа.
  2. Проведение исследований по многофакторной классификации группы нефтяных и нефтегазовых месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа Западной Сибири и Северного Кавказа.
  3. Обоснование технологических принципов эффективной доразработки группы месторождений на базе показателей их классификации.

Научная новизна

  1. Создана аналитическая модель многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, учитывающая обширный комплекс базовых положений, осложняющих выработку запасов нефти и газа, включающих: природно-климатические условия расположения месторождений, геолого-геофизическую их характеристику, технико-экономическую заинтересованность и общеотраслевую потребность данного углеводородного сырья.
  2. Разработана методика расчета количественных критериев всех заданных базовых положений для ранжирования ввода в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

Основные защищаемые положения

  1. Научное обоснование методических основ многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.
  2. Обоснование базовых многофакторных положений классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти и природного газа.
  3. Ввод понятия количественной технико-технологической и экономической оценки степени сложности выработки запасов углеводородов.
  4. Показатели классификации крупных месторождений углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа с выделением перспективных эксплуатационных объектов.
  5. Создание методики и аналитическое исследование перевода природного углеводородного газа нефтегазовых месторождений в субстанцию жидкой фазы – аналога нефти.
  6. Обоснование комплекса научно-исследовательских и опытно-промышленных работ для эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.

Практическая ценность работы

  1. Разработан универсальный метод аналитического исследования многофакторой классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов.
  2. Предложена оценка степени сложности выработки запасов углеводородов на базе многофакторных классификационных исследований.
  3. Вводится новое понятие - углеводородная масса, представленная фазой нефти и растворенного в нефти газа, переведенного в субстанцию жидкой фазы – нефти.
  4. Приведенные в диссертации примеры исследований классификации месторождений являются универсальными формами исследовательских работ для широкого практического использования.
  5. Обоснована возможность широкомасштабного проведения работ во всех нефтегазодобывающих регионах по классификационным исследованиям месторождений.

Реализация в промышленности

Методические основы многофакторной классификации месторождений реализованы по группе месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов Западной Сибири и Северного Кавказа.

Апробация работы

Основные положения и результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались и обсуждались на IX научно-практической конференции: «Геология и разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами» (г. Небуг, 2009, [3]), на межрегиональном Пагуошском симпозиуме Академии наук Чеченской Республики: «Наука и высшая школа Чеченской Республики, перспективы развития межрегионального и международного научно-технического сотрудничества» (г. Грозный, 2010, [7-10]), на международных конференциях и научно-технических советах «НК «Роснефть» - НТЦ», Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 5 работ – в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, включающего 12 рисунков и 15 таблиц.

Работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованные печатных источников из 57 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследований, научная новизна и практическая ценность.

Показан рост ресурсной базы углеводородов РФ с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа.

В первой главе приведена в кратком изложении история развития нефте- и газодобывающей отрасли России и стран СНГ и выполнен анализ отечественных и зарубежных исследований по проблемам разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Обоснована постановка исследовательских работ по проблеме тематики диссертационной работы – классификации месторождений углеводородов с трудноизвлекаемыми запасами нефти и газа с многофакторным учетом главных – базовых положений, влияющих на технико-технологическую и экономическую эффективность разработки месторождений.

В историческом плане выделяются пять профилирующих этапов развития нефтяной науки и практики разработки месторождений:

1-й этап – познание геологии месторождений нефти и газа и физической сущности фильтрации углеводородов в пористых средах;

2-й этап – переход к применению сеток разбуривания залежи нефти, как единой гидродинамической системы:

3-й этап – применение методов искусственного воздействия на нефтяные пласты с целью восполнения природной пластовой энергии, увеличения темпа добычи нефти и выработки ее запасов;

4-й этап – научное обоснование выделения эксплуатационных объектов самостоятельной разработки в многопластовых системах, отличающихся коллекторскими свойствами и физико-химической характеристикой пластовых флюидов;

5-й этап – все более масштабно проводятся исследования по проблеме научного обоснования классификации эксплуатационных объектов с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с оценкой степени сложности выработки запасов нефти и газа. Это направление носит весьма актуальный характер как в настоящее время, так и на перспективу, в условиях быстрого наращивания месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов. Решение проблемы 5-го этапа является главной задачей настоящей диссертационной работы.

Начиная с классических научных исследований Л.С. Лейбензона, получила дальнейшее развитие наука о фильтрации пластовых флюидов в пористых и трещинных средах продуктивных отложений.

Владимир Николаевич Щелкачев издает целый ряд научных монографий по вопросам подземной гидравлики и гидродинамики. Особое место занимают работы по глубокому изучению упругих режимов нефте- и водонапорных пластовых систем.

Исаак Абрамович Чарный издает труды по подземной гидромеханике, гидравлике и подземной гидрогазодинамике. В трудах раскрываются основы гидродинамической теории фильтрации.

В 1948 г. издаются первые научные основы разработки нефтяных месторождений с комплексным рассмотрением принципов разработки месторождений. В 1962 г. издается монография по проектированию систем разработки нефтяных месторождений, в которой обобщен богатый опыт научных исследований многих научно-исследовательских отраслевых институтов и практика разработки крупных нефтяных месторождений Башкирии (Туймазинское и Арланское) и Татарии (Ромашкинское).

В абсолютном большинстве ранее выпущенных публикаций решение проблемы классификации связывались с ограниченным числом факторов, влияющих на эффективность выработки запасов нефти. Как, правило, за основу классификации принимались только такие факторы, как: природная характеристика коллекторов по проницаемости и величина динамической вязкости пластовой нефти.

В настоящей диссертационной работе обосновывается более обширный – многофакторный перечень базовых положений классификации месторождений, включающих:

- природно-географические и климатические условия размещения месторождений,

- их геолого-геофизическую характеристику (особенности структурного строения, состояние выдержанности продуктивных коллекторов в объеме объекта разработки, коллекторско-фильтрационные свойства продуктивных отложений и др.),

- экономику мирового рынка на жидкие и газообразные углеводороды и

- отраслевую политику современной потребности РФ в данном углеводородном сырье.

Вторая глава посвящена решению проблем изучения и проектирования систем разработки нефтяных месторождений с применением современных геолого-гидродинамических компьютерных числовых моделей. При этом, охватывается широкий спектр известных технологических процессов воздействия на продуктивные отложения, обеспечивающих эффективную выработку трудноизвлекаемых запасов нефти и газа.

Приводятся принципильные особенности моделирования наиболее эффективных методов искусственного воздействия на пласты с целью увеличения нефтеизвлечения на объектах с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, таких как:

- закачка воды, обогащенная различными химическими компонентами,

- закачка полимеров, пен и растворителей,

- смешивающееся вытеснение нефти газом высокого давления,

- тепловое воздействие на продуктивные пласты путем нагнетания теплоносителей или создание различных модификаций процессов внутрипластового горения.

Важным элементом является возможность создания моделей с двойной пористостью и проницаемостью, осложненной элементами неоднородности дренируемых коллекторов.

Содержание второй главы носит проблемно-постановочную задачу численного моделирования многофакторной классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с охватом аспектов проектирования эффективных систем разработки.

В третьей главе научно обоснованы методические основы аналитических исследований классификации месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов с количественной оценкой степени сложности их выработки.

Методическая основа работы базируется на учете ряда главных - базовых положений, охватывающих предельно обширный комплекс природно-географических, климатических, геологических, технологических и других условий (характеристик).

Цель проведения классификации по разработанной и предлагаемой к широкому использованию методике связана с решением ряда отраслевых задач по выбору высокоэффективных систем разработки как новых изучаемых эксплуатационных объектов (на этапе завершения разведки и первичного подсчета запасов углеводородов), так и объектов, находящихся на ранней стадии промышленной разработки. Более того, при перспективном отраслевом планировании ввода в разработку новых месторождений, «классификация» позволит осуществлять четкое ранжирование месторождений по степени сложности выработки запасов углеводородов и инвестировании капиталовложений.

Приведена детальная расшифровка главных - базовых положений, которые позволили бы после их исследований классифицировать и относить эксплуатационные объекты к той или иной степени сложности выработки запасов углеводородов, возможности или невозможности на современном этапе ввода их в разработку.

Положение 1 географическое размещение эксплуатационных объектов.

а) объект размещен в районе акватории водяного бассейна (озера, моря, океана) на глубинах и удаленности от материка, доступных или препятствующих его вскрытию бурением и разработку, промышленно освоенными техническими средствами и технологиями,

б) объект расположен в районе со сложным рельефным состоянием Земной поверхности (горные массивы, интенсивная заболоченность), что препятствует проведению буровых работ и строительству промысловых систем эксплуатации скважин, транспорта и сбора добываемой продукции, промышленно освоенными техническими средствами и технологиями,

в) объект находится в границах заповедной территория (под охраной государства) - в районе, где не допускается нарушение экологической чистоты атмосферы и окружающей среды.

Положение 2 климатические и сейсмические условия района размещения эксплуатационных объектов.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.