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 |

Разработка и совершенствование технологий вывода скважин из бездействующего фонда на поздней стадии разработки месторождений (на примере ямбургского гкм)

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.279.7

На правах рукописи

ОБИДНОВ ВИКТОР БОРИСОВИЧ

РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

ВЫВОДА СКВАЖИН ИЗ БЕЗДЕЙСТВУЮЩЕГО ФОНДА

НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

(на примере Ямбургского ГКМ)

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования «Тюменский государственный
нефтегазовый университет» (ГОУ ВПО «ТюмГНГУ») Федерального агентства по образованию

Научный руководитель кандидат технических наук Гейхман Михаил Григорьевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Котенев Юрий Алексеевич кандидат технических наук Сагитов Дамир Камбирович
Ведущее предприятие Сибирский Научно-Аналитический Центр (СибНАЦ)

Защита диссертации состоится 6 ноября 2009 года в 12оо часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 6 октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Западная Сибирь является основным нефтегазовым регионом России, в котором интенсивно разрабатываются такие крупнейшие газовые и газоконденсатные месторождения, как Медвежье, Уренгойское, Ямбургское, Заполярное. Строительство скважин на таких месторождениях осуществлялось «опережающим» бурением, то есть после завершения строительства скважины консервировались до подключения их к шлейфу, а ряд скважин оставались в незавершенном производстве, в бездействующем фонде.

Наличие на территории Западной Сибири большого количества законсервированных и бездействующих скважин (до 7,5 тысяч, по данным Госкомимущества) представляет собой большую техногенную опасность. Длительное время бездействующие скважины корродируют, их техническая надежность с каждым годом снижается. Поэтому скорейший ввод таких скважин в эксплуатацию обеспечит не только получение дополнительных объемов ценнейшего углеводородного сырья, но и предотвратит возможные возникновения аварийных ситуаций с тяжелейшими экологическими последствиями.

Расконсервация и вывод из бездействующего фонда скважин, расположенных в зонах мерзлых пород (МП) и аномально низких пластовых давлений (АНПД), требуют обеспечения повышенной надежности и безопасности проведения работ, применения эффективных технологий, обеспечивающих очистку пласта от фильтратов технологических (буровых, солевых и водных) растворов, замедляющих и предотвращающих дальнейшее «загрязнение» призабойной зоны пласта (ПЗП).

Поэтому поиск новых технологических решений, совершенствование и разработка технологий, повышающих эффективность и обеспечивающих промышленную безопасность проведения работ при выводе скважин из бездействующего фонда, являются актуальной проблемой.

Цель работы совершенствование применяемых и разработка новых технологий ремонтных работ по выводу газовых и газоконденсатных скважин из бездействующего фонда для условий слабосцементированных суперколлекторов с техногенными трещинами и АНПД.

Основные задачи исследований

1. Обобщение и анализ существующих технологий вывода газовых и газоконденсатных скважин из бездействующего фонда.

2. Разработка новых и совершенствование существующих технологий по выводу из бездействующего фонда газовых и газоконденсатных скважин в условиях слабосцементированных пористо-трещиноватых коллекторов с АНПД.

3. Разработка новых составов технологических растворов для блокирования высокопроницаемых пластов (трещин разрыва) и глушения газовых и газоконденсатных скважин в процессе ремонтных работ.

4. Разработка новых составов технологических растворов, обеспечивающих эффективное удаление проппанта из ствола и освоение скважины после гидравлического разрыва пласта (ГРП).

5. Разработка новых технических средств для реализации технологий, позволяющих сократить продолжительность подготовительно-заключительных работ (ПЗР) перед проведением ГРП.

6. Промысловые испытания разработанных технологий и созданных технических средств в условиях Ямбургского месторождения, оценка эффективности их внедрения в производство.

Методы решения поставленных задач

Методика исследований основана на анализе и обобщении имеющихся теоретических, экспериментальных и промысловых данных по выводу скважин из бездействующего фонда и на результатах собственных аналитических, лабораторных и промысловых исследований с использованием современных установок и математических методов.

Научная новизна

1. Изучен и уточнен механизм реанимации и восстановления продуктивности скважин, длительное время находящихся в бездействующем фонде.

2. Подтверждена необходимость применения новых составов технологических растворов (блокирующих композиций и жидкостей глуше-

ния) при выводе газовых и газоконденсатных скважин из бездействующего фонда в условиях слабосцементированных высокопроницаемых коллекторов сеноманских отложений пористо-трещиноватого типа с АНПД и трещин разрыва. Разработаны новые составы жидкостей глушения и блокирующих композиций, обеспечивающие повышение качества ремонтных работ, в частности ГРП.

3. Обоснована и экспериментально подтверждена необходимость блокирования ПЗП до и после проведения ремонтов (ГРП) с использованием эксплуатационной фонтанной арматуры (ФА) и противовыбросового оборудования (ПВО).

Основные защищаемые положения:

  • технологии вывода скважин из бездействующего фонда, обеспечивающие надежность и эффективность ремонтных работ;
  • технологии подготовительно-заключительных работ для гидравлического разрыва пласта;
  • технология вымывания проппантовых пробок большой толщины после завершения ГРП;
  • новые составы технологических растворов и жидкостей для реализации технологий вывода скважин из бездействующего фонда.

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. Усовершенствована технология растепления скважин (заявка РФ № 2006115284), которая обеспечивает эффективное разрушение и удаление гидратных пробок.

2. Усовершенствованы технологии глушения скважин, в том числе с использованием колтюбинговых установок (патенты РФ № 2319827 и
№ 2319828, заявки РФ № 20061421161

и № 2006142117*), применение которых обеспечивает надежное глушение скважины и блокирование пласта, сохраняет его фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), позволяет обеспечить вызов притока флюида из пласта после капитального ремонта скважины (КРС).

3. Разработаны технологии ПЗР для ГРП (патенты РФ № 2301885,
№ 2306412, № 2324050), применение которых сокращает продолжительность вывода скважин из бездействующего фонда в 2…3 раза.

4. Разработана технология удаления проппанта (в том числе проппантовых пробок большой толщины, достигающей 1000 м и более) из скважин после ГРП и освоения их с помощью колтюбинговой техники (заявка РФ № 2008106565), которая обеспечивает эффективное удаление проппанта из скважины, предотвращает возникновение прихвата безмуфтовой длинномерной трубы (БДТ), сокращает продолжительность ремонтных работ в 1,5…2,0 раза.

5. Разработаны составы блокирующих композиций, жидкостей глушения и растепления (патенты РФ № 2309177 и № 2319725), которые позволяют быстро и эффективно заглушить скважину, уменьшить «загрязнение» ПЗП и обеспечить разрушение гидратно-ледяной пробки.

6. Разработаны технические средства (патент РФ № 52919), обеспечивающие надежность ремонтных работ и их противофонтанную безопасность.

7. Проведенные исследования явились основой для разработки
ряда регламентирующих документов, которые применены при выводе газовых и газоконденсатных скважин из бездействующего фонда на Ямбургском месторождении.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

  • международных научно-практических конференциях «Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ» (г. Кисловодск, 2003; 2004);
  • Международной научно-практической конференции «Восстановление производительности нефтяных и газовых скважин» (г. Анапа, 2005);
  • III научно-практической конференции с международным участием «Методы компьютерного проектирования и расчета нефтяного и газового оборудования», посвященной 50-летию образования ТюмГНГУ (г. Тюмень, 2006);
  • региональной научно-технической конференции «Инновации и эффективность производства» (г. Сургут, 2006);
  • межрегиональной научно-практической конференции студентов,
    аспирантов и молодых ученых нефтегазового направления, посвященной 50-летию ТюмГНГУ (г. Тюмень, 2006);
  • IХ Международной конференции по колтюбинговым технологиям и внутрискважинным работам (г. Тюмень, 2008);
  • заседаниях и семинарах кафедры «Ремонт и восстановление скважин» ТюмГНГУ (г. Тюмень, 2004 2008).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 29 печатных работ, в том числе 1 тематический обзор, 16 статей, получено 9 патентов РФ.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, библиографического списка использованной литературы, включающего 135 наименований, и 3 приложений. Изложена на 142 страницах машинописного текста и содержит 12 рисунков, 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность работы.

Первый раздел диссертации посвящен анализу состояния вопроса по расконсервации и (или) выводу скважин из бездействующего фонда.

Изучением вопросов повышения эффективности ремонта скважин и восстановления их продуктивности занимались многие отечественные ученые и специалисты. В их числе Ф.С. Абадулин, А.Д. Амиров, Х.А. Асфандияров, А.А. Ахметов, Ю.М. Басарыгин, Ю.Е. Батурин, С.Б. Бекетов, В.Ф. Будинов, А.И. Булатов, А.П. Гасанов, Р.А. Гасумов, Г.М. Гульянц, Ф.А. Гусейнов, Ю.В. Зайцев, Г.П. Зозуля, А.Г. Калинин, К.А. Карапетов, И.И. Клещенко, Ю.П. Коротаев, В.С. Кроль, Ю.С. Кузнецов, А.В. Кустышев, В.М. Кучеровский, П.Н. Лаврушко, А.Н. Лапердин, Р.А. Максутов, В.Н. Маслов, Р.И. Медведский, А.Г. Молчанов, В.И. Рябченко, Н.А. Сидоров, А.Б. Сулейманов, К.М. Тагиров, А.П. Телков, Р.А. Тенн,
В.Я. Харьков, П.М. Усачев, А.С. Яшин, I. Goins, M. Economides, R. Oligney, P. Valco, P. Sheffild и другие.

Суровые климатические условия Ямбургского месторождения неблагоприятно сказываются на качестве строительства, эксплуатации и ремонте скважин. Кустовое разбуривание месторождения наклонно направленными скважинами со сложными профилями и большими отходами от вертикали усложняет условия формирования цементного камня за обсадными колоннами, а «опережающее» бурение предопределяет продолжительное простаивание заглушенных скважин в бездействующем фонде или в консервации. Кроме длительного воздействия жидкости глушения на продуктивный пласт одной из главных причин ухудшения его ФЕС и снижения продуктивности скважин часто является недостаточно обоснованное использование технологических жидкостей, то есть не всегда в нужном объеме учитываются геологические условия месторождения, литолого-физические свойства коллектора и физико-химические характеристики флюидов и технологических жидкостей. Например, использование жидкости глушения большой плотности в условиях давлений ниже гидростатических приводит к интенсивному проникновению ее в пласт и резкому снижению ФЕС пород-коллекторов.

Анализ снижения ФЕС продуктивного пласта при КРС показал, что при принятых оптимальных режимах разработки (депрессии, дебите и др.) в должной мере отрабатываются в скважину не все газосодержащие пласты. Из общих газонасыщенных пропластков в интервале перфорации рабочими являются пласты-коллекторы со следующими свойствами: высота газоносного интервала 2,5…18,2 м, пористость 28,7 %, проницаемость 0,117…3,0 мкм2, коэффициент газонасыщенности 78,2 %. По данным геофизических исследований скважин, газоотдача таких пропластков достигает 70 % от всего добываемого объема природного газа. Указанные пласты-коллекторы представлены следующим литологическим составом: кварц от 50 до 60 %, полевой шпат от 25 до 35 %, слюда от 2 до 6 %, обломки породы от 4 до 10 %. Для песчано-алевролитовых пород сеноманской залежи характерна слабая степень цементации (10…15 %), при этом цемент чаще всего порового или пленочно-порового типа каолит-хлорид-гидрослюдистого состава.

Глубина проникновения фильтрата и кольматации зависит от ряда факторов: перепада давления между скважиной и пластом – репрессии, типа и физических параметров пород-коллекторов, степени дисперсности твердой фазы, физико-химических свойств промывочной жидкости и др.

Детальный анализ обширного промыслово-геофизического материала показал, что проникновение фильтрата в пористо-трещиноватый коллектор происходит более интенсивно, чем в гранулярный. Основными методами восстановления продуктивности пластов, представленных пористо-трещиноватым коллектором, являются обработка призабойной зоны (ОПЗ) пласта различными кислотами, повторная или дополнительная перфорация продуктивного пласта, ГРП, гидропескоструйная перфорация (ГПП), бурение боковых стволов (БС). Данные методы направлены на восстановление первоначальных ФЕС пласта, на преодоление закольматированной зоны ПЗП и получение проектных дебитов.

Анализ работ по выводу газовых и газоконденсатных скважин из бездействующего фонда на Ямбургском месторождении показал, что в период «опережающего» бурения геологическое строение месторождения полностью не было изучено, ряд скважин был пробурен в зонах с низкой проницаемостью и до настоящего времени находится в бездействующем фонде. По данным на 2007 год, в бездействующем эксплуатационном фонде находилась 121 скважина, в том числе 90 неокомских (29 % от эксплуатационного фонда) скважин и 31 сеноманская (3,2 % от эксплуатационного фонда) скважина.

Анализ и обобщение данных газодинамических исследований скважин показали, что неудовлетворительное техническое состояние бездействующего фонда связано с негерметичностью эксплуатационных колонн, несоблюдением рекомендаций по интервалам перфорации, неполным вскрытием активных толщин в рекомендуемых интервалах перфорации, наличием водопритоков по некачественно зацементированному заколонному пространству, несоответствием типа перфоратора рекомендуемому, активным «загрязнением» ПЗП. Для вывода скважин из бездействующего фонда на месторождении применялись следующие методы: вскрытие пластов мощными зарядами, дополнительная и повторная перфорация, ГРП, ликвидация негерметичности эксплуатационной колонны спуском дополнительной колонны меньшего диаметра (рисунок 1).

  Технологии вывода скважин из бездействующего фонда на Ямбургском-0

Рисунок 1 – Технологии вывода скважин из бездействующего фонда

на Ямбургском месторождении за период 20022007 гг.

В большинстве случаев вывод скважин из бездействующего фонда сопровождался ремонтными работами, связанными с ликвидацией водопритоков и интенсификацией притока флюида с использованием кислотной обработки пласта (соляная, плавиковая, ортофосфорная и другие кислоты).

Анализ накопленного опыта работ позволяет констатировать, что наиболее эффективным способом воздействия на ПЗП с целью получения дополнительной добычи газа и увеличения срока работы скважин с повышенной производительностью является ГРП. В результате анализа особенностей технологического процесса ГРП выявлено, что в большей степени успешность работ зависит от эффективности ПЗР, продолжительность которых зачастую значительно превышает время выполнения основных операций по ГРП.

Во втором разделе представлены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований по разработке новых составов технологических растворов для глушения скважин и блокирования продуктивного пласта и высокопроницаемых трещин разрыва.

Основными требованиями, предъявляемыми к блокирующим композициям и жидкостям глушения в суперколлекторах пористо-трещиноватого типа, являются высокая вязкость, широкие пределы регулирования структурно-механических свойств, низкий показатель фильтрации, отсутствие отрицательного воздействия на ФЕС и эксплуатационные характеристики пласта, доступность компонентов и простота их приготовления в промысловых условиях.

Известно, что многие блокирующие композиции и жидкости глушения имеют общие недостатки. Они недостаточно надежно кольматируют ПЗП высокой проницаемости, имеют высокую фильтрацию в пористые среды, что не позволяет после блокирования и глушения скважины сохранить ФЕС пласта.

Для блокирования зон высокой проницаемости требуется сводообразующий кольматант, размеры которого зависят от размера пор суперколлектора или упаковки проппанта в трещинах, образующихся в процессе ГРП. При этом размеры пор и трещин могут изменяться в интервале от 20 до 200 мкм. Наиболее подходящими для этой цели наполнителями являются микросферы (стеклянные, алюмосиликатные АСМ или керамические). На наружной поверхности микросфер за счет ввода мела может образовываться корка, хорошо выполняющая функцию кольматанта и разрушающаяся при кислотной обработке после завершения ремонтных работ.

Для повышения эффективности блокирования пласта при глушении скважин, вскрывших пласт высокой проницаемости с техногенной трещиноватостью, и блокирования трещин, образующихся в процессе ГРП и закрепленных проппантом, разработана (в соавторстве с Ткаченко Р.В. и Кустышевым А.В.) блокирующая композиция (патент РФ № 2309177) следующего состава, % масс.: хлорид магния (MgCl2) – 12,0…18,0; гидроокись натрия (NaOH) – 10,0…16,0; карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) –
1,5…2,0; вода – 76,5…64,0. В данный состав добавляются АСМ и мел в следующем соотношении: АСМ – 25,0…40,0 % об.; мел – 3,0…5,0 % масс. В качестве реагентов, образующих конденсированную твердую фазу, используются MgCl2 и NaOH, в качестве понизителя фильтрации КМЦ, в качестве кольматантов АСМ и мел.

На установке (рисунок 2) были исследованы композиции, приготовленные с различным процентным содержанием компонентов. Коэффициент восстановления проницаемости кернов всех исследуемых композиций составил около 100 %.



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.