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 |

Повышение эффективности интенсификации выработки остаточных запасов нефти с рациональным использованием пробуренного фонда скважин

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

УДК 622.276.6

ОБИХОД АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВЫРАБОТКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗАПАСОВ НЕФТИ С РАЦИОНАЛЬНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОБУРЕННОГО ФОНДА СКВАЖИН

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2007

Работа выполнена в ООО Научно-производственное объединение "Нефтегазтехнология"

Научный руководитель: Официальные оппоненты: Ведущая организация: - доктор технических наук, профессор Хисамутдинов Наиль Исмагзамович - доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович - кандидат технических наук Вафин Риф Вакилович Центр химической механики нефти АН РБ

Защита диссертации состоится 16 ноября 2007 г. в 1600 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, д.144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»).

Автореферат разослан 11 октября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук Худякова Л.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В период истощения запасов за счет первоочередной выработки высокопродуктивных высокопроницаемых коллекторов, все большая доля остаточных запасов переходит в категорию трудноизвлекаемых. Применению традиционных методов выработки остаточных трудноизвлекаемых запасов, характеризующихся высокой расчлененностью и неоднородностью коллекторов, присущи низкие технико-экономические показатели. Вместе с тем эффективное вовлечение в разработку таких запасов может стать существенным резервом поддержания, и даже увеличения уровня добычи нефти. Первоочередной проблемой на этой стадии становится методика повышения эффективности эксплуатации пробуренного фонда в сочетании с применением различного рода МУН и ГТМ. Поэтому научные изыскания, посвященные проблемам успешности выработки остаточных запасов нефти, с точки зрения эффективности использования добывающего фонда скважин, становятся крайне актуальными для нефтяной промышленности.

Цель работы. Повышение эффективности интенсификации выработки остаточных запасов нефти с рациональным использованием пробуренного фонда скважин в поздней стадии разработки месторождения.

Основные задачи исследований.

1. Анализ существующих методов оценки уровня эффективности использования эксплуатационного фонда скважин и способов ее повышения, результатов их применения на нефтяных месторождениях.

  1. Анализ текущего состояния разработки с оценкой степени выработанности запасов нефти и уровня эффективности использования пробуренного фонда по основным эксплуатационным объектам ряда месторождений Урало-Поволжья и определение стратегии повышения эффективности извлечения нефти.
  2. Разработка критериев определения обоснованности вывода скважин из добывающего фонда и уровня эффективности использования действующих добывающих скважин.
  3. Определение оптимальных условий организации системы обслуживания скважин на основе прогноза темпов выбытия скважин из эксплуатации с помощью методов математического моделирования.
  4. Технико-экономическое обоснование назначения геолого-технических мероприятий для повышения темпов выработки остаточных запасов нефти на основании данных об уровне эффективности использования пробуренного фонда.

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на анализе текущего состояния системы разработки выбранных объектов, результатах обработки промысловых данных с использованием современных методов обработки исходной статистической информации, математическом моделировании с использованием элементов теории массового обслуживания, а также проведении гидродинамического моделирования для оценки эффективности рекомендуемых мероприятий.

Научная новизна выполняемой работы.

  1. Предложен критерий обоснованности проведения объемов ГТМ, требуемых для восстановления или поддержания работоспособности добывающих скважин, в зависимости от технологической и экономической целесообразности доизвлечения остаточных запасов.
  2. Разработан критерий оценки эффективности эксплуатации скважин на поздней стадии разработки, учитывающий полный комплекс технико-технологических показателей эксплуатации систем добычи, транспорта, сбора и подготовки скважинной продукции.
  3. Предложено использование ряда характеристик эксплуатации для определения фактической долговечности добывающих скважин, на основании расчета которых установлены требуемые темпы отбора удельных НИЗ.
  4. С использованием теории массового обслуживания сделана прогнозная оценка работоспособности системы обслуживания и ремонтов с учетом прогнозных темпов выбытия скважин и даны рекомендации по ее оптимизации.

Основные защищаемые положения.

  1. Научно-методические основы определения критериев уровня эффективности использования действующего и выбывшего фондов скважин.
  2. Критерии ограничения объемов и видов ГТМ, необходимых для восстановления или поддержания работоспособности добывающих скважин, в зависимости от экономической целесообразности доизвлечения остаточных запасов.
  3. Методика использования комплексного критерия эффективности эксплуатации скважин на основе учета обобщенных технико-технологических показателей эксплуатации систем добычи, транспорта, сбора и подготовки скважинной продукции.

4. Основные направления оптимизации работы системы обслуживания и ремонта на основе прогнозной динамики уменьшения межремонтного периода и увеличения простоев скважин.

Практическая ценность и реализация работы.

  1. Результаты диссертационной работы использованы при проектировании разработки и назначении оптимизационных геолого-технических мероприятий по Михайловско-Коханскому, Якушкинскому и Обошинскому месторождениям Самарской области.
  2. Внедрение разработанных рекомендаций по использованию критериев оценки эффективности использования пробуренного фонда скважин и назначении на их основе соответствующих ГТМ, позволил за проектный срок доразработки по рассматриваемым месторождениям поднять проектный КИН на 0.03-0.05 д.ед.
  3. Текущее внедрение рекомендации по повышению эффективности применения геолого-технических мероприятий на Михайловско-Коханском и Якушкинском месторождениях позволило дополнительно добыть 2340 т. нефти с экономическим эффектом 4.7 млн. руб.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2004-2007 гг.), научно-технических советах ОАО «Самаранефтегаз» (г. Самара, 2002-2006 гг.), НК «ЮКОС» (г. Москва, 2005-2006 гг.), ООО «СамараНИПИнефть» (г. Самара, 2001 - 2006 гг.).

Публикация результатов и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 3 - в изданиях, входящих в перечень ВАК. Одна работа опубликована без соавторов. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения рекомендаций в промысловых условиях.

Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, табличных приложений и списка литературы из 85 наименований. Работа изложена на 151 страницах, в том числе содержит 13 таблиц, 56 рисунков.

Автор выражает глубокую благодарность работникам ОАО «Самаранефтегаз» к.т.н. Шашелю В.А., к.т.н. Кожину В.Н. и сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология» научным консультантам д.т.н. Владимирову И.В., к.т.н. Алексееву Д.Л. за полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы.

Краткое содержание работы.

В первой главе рассмотрены современные представления о путях оценки успешности использования пробуренного фонда и возможностях повышения эффективности работы скважин.

Высокая значимость вопросов объективности оценки успешности использования пробуренного фонда, путей повышения эффективности работы отдельных скважин на основе информации об уровне выработки ими своих запасов, в разные годы отмечалась в трудах Р.Г. Абдулмазитова, В.Е.Андреева, Б.Т. Баишева, Ю.Е. Батурина, А.А. Боксермана, Ю.П. Борисова, Г.Г. Вахитова, В.Е. Гавуры, А.Т.Горбунова, С.И. Грачева, Р.Н. Дияшева, С.А. Жданова, Ю.В. Желтова, Ю.П. Желтова, С.Н. Закирова, Ю.В. Зейгмана, Р.Р. Ибатуллина, М.М. Ивановой, А.П. Крылова, Ю.А. Котенева, Р.Я. Кучумова, В.Д. Лысенко, И.Т. Мищенко, Р.Х. Муслимова, А.Д. Мухарского, М.М. Саттарова, М.Л. Сургучева, М.А. Токарева, Р.Г. Фазлыева, К.М. Федорова, Н.И. Хисамутдинова, Э.М. Халимова, А.Х. Шахвердиева, В.Н. Щелкачева и других исследователей.

В ряду поставленных выше вопросов наиболее изученным аспектом является, пожалуй, вопрос о влиянии на эффективность реализуемой системы разработки, в частности, достигаемую нефтеотдачу, реализованной плотности сетки скважин вообще, и ее динамики в процессе разработки месторождения, в частности. Проблема возникла практически вместе с началом современной нефтедобычи, и остается одной из самых актуальных по сегодняшний день.

Многочисленные исследования сотрудников ВНИИнефть, ГАНГ им. И.М. Губкина, УГНТУ, СибНИИ НП показывают, что одним из основных аспектов, влияющих на эффективность выработки запасов, является процесс выбытия скважин из эксплуатации, в том числе преждевременного или непроектного нарушения плотности сетки скважин.

Наряду с известными формулами оценки плотности сетки скважин примененной В.Н. Щелкачевым, как пример приводится уравнение регрессии зависимости коэффициента нефтеизвлечения от плотности сетки скважин, полученное для семи объектов эксплуатации карбонатных коллекторов Татарии, выделенных в однородную группу методом главных компонент:

Кни= 0,28 e – 0,01109S1,5, (1)

где Кни – коэффициент нефтеизвлечения, S - плотность сетки скважин, га/скв. Коэффициент корреляции составил 0,94. Как видим, эта зависимость есть не что иное, как несколько видоизмененная формула В.Н. Щелкачева, адаптированная для условий разработки карбонатных коллекторов Татарстана. Однако и она повсеместного использования не имеет и носит частный характер для данного объекта.

Авторы делают вывод, что наибольший прирост нефтеизвлечения при уплотнении сетки скважин приходится на интервал изменения плотности от 5 до 15 га/скв, эффективность уплотнения снижается при плотности сетки менее 5 га/скв., что подтверждает необходимость рационального использования пробуренного фонда скважин.

Сотрудниками ТатНИПИнефть рассмотрены две оптимизационные задачи: обоснование рациональной плотности сетки скважины с учетом сроков их службы и выбор оптимальной динамики отбора нефти. На примере оптимизационной задачи - обосновании рациональной плотности сетки скважин с учетом сроков их службы, показано использование предложенного подхода для принятия оптимального решения с учетом выхода скважин в простой и выбытия из эксплуатации. Однако вопрос стабильной и ритмичной эксплуатации пробуренного фонда скважин, который зависит от многих факторов, связанных с качеством применяемого оборудования, ремонтно-профилактических работ (подземный и капитальный ремонт скважин) носящий комплексный характер не решается.

По итогам анализа опубликованных работ, посвященных повышению эффективности эксплуатации скважин и производственных систем в нефтяной промышленности, отмечается, что данная проблема носит функционально взаимосвязанный характер. Исследования по опубликованным работам посвящены рассмотрению проблем эксплуатации отдельных звеньев производственного процесса нефтедобычи, но она не увязана в единый технологический процесс. Авторы предлагают новые методы контроля и способы повышения технико-экономической эффективности осуществления только отдельных видов работ. Исследования же, связующих эффективность эксплуатации всех звеньев производственного процесса добычи, подготовки и доставки нефти потребителю с каждой из добывающих скважин до постановки предлагаемой работы не проводилось. Не рассмотрены вопросы прогнозной оценки эффективности проведения ремонтно-восстановительных работ с точки зрения последующей продуктивности скважины и ее долговечности, снижения потерь нефти от простоев скважин и рационального их использования, для извлечения остаточных запасов нефти.

Во второй главе рассмотрены геолого-промысловая характеристика объектов исследования и анализ состояния их разработки.

Поставленными в работе исследованиями охватываются три сложнопостроенных многопластовых месторождения Самарской области, разработка которых ведется структурными подразделениями ОАО «Самаранефтегаз». Два из них – Михайловско-Коханское и Якушкинское – относятся к категории крупных и находятся на завершающей стадии разработки. Обошинское месторождение несколько меньше по начальным запасам, а слагающие его залежи выработаны в различной степени и находятся на разных стадиях эксплуатации.

Приведена краткая геолого-промысловая характеристика, состояние пробуренного фонда скважин и анализ текущего состояния разработки, которые даются по каждому из объектов исследования.

По итогам детального анализа текущего состояния разработки и эффективности использования пробуренного фонда скважин по рассматриваемым месторождениям ОАО «Самаранефтегаз», установлено следующие:

  • Рассмотренные объекты характеризуются сложностью геологического строения, высокой степенью послойной и зональной неоднородности коллекторов, наличием значительных зон выклинивания (неколлектора) по ряду продуктивных горизонтов.
  • Текущее состояние сложившейся системы разработки по большинству рассмотренных эксплуатационных объектов расценивается как не режимное. Процесс эксплуатации характеризуется низкими темпами выработки запасов, малыми дебитами по нефти, высоким уровнем обводненности, наличием обширных недренируемых зон с повышенными остаточными запасами.
  • Пробуренный фонд скважин по ряду объектов используется недостаточно эффективно. Велика доля простаивающих скважин, за счет которых нарушается проектная плотность сетки, усиливается неравномерность выработки запасов, идет формирование застойных зон с повышенными значениями нефтенасыщения. При этом значительная часть бездействующих скважин характеризуется повышенными величинами остаточных запасов нефти.
  • Ряд объектов с длительной историей эксплуатации обладают большим фондом ликвидированных и переведенных скважин. При этом значительная часть этих скважин были выведены из эксплуатации необоснованно до отбора ими своих потенциально возможных извлекаемых запасов. Во многом это происходило по различным обстоятельствам, например вследствие произошедших аварий внутрискважинного оборудования, потери скважиной герметичности и так далее. С потерей данных скважин из процесса разработки были выведены обширные области и участки пластов, характеризующиеся значительными запасами нефти.
  • Все вышеперечисленные особенности сложившейся системы разработки требуют оценки прогнозной работоспособности действующего фонда скважин, адресной и экономически обоснованного формирования мероприятий по вводу из бездействия простаивающего фонда, повышению эффективности использования эксплуатационного фонда в целом, вовлечению в разработку запасов по ликвидированным и переведенным скважинам.

Полученные выводы и рекомендации по данному разделу использованы далее для разработки мероприятий по повышению эффективности интенсификации выработки остаточных запасов с рациональным использованием пробуренного фонда скважин.

В третьей главе выполнено имитационное моделирование процесса выбытия из эксплуатации и ремонта скважин. Отмечено, что функционирование скважин достигается в результате проведения работ по устранению неисправностей оборудования, изоляции источников обводнения скважин и других технологических и технических причин.

Решение первой задачи – обеспечение оптимальной производительности скважин – связано с остановом скважин для проведения ГТМ. Отмечено, что чем больше скважин будет находиться в ремонте или его ожидании, тем ниже коэффициент эксплуатации скважин и тем больше потери при добыче углеводородов и тем ниже экономическая эффективность действующей системы разработки. Указано, что число простаивающих скважин зависит от частоты их восстановления, что в свою очередь определяется количеством действующих аварийно-восстановительных (ремонтных) бригад и их производительностью (продолжительностью ремонта).

Принято, что статистические потоки требований на аварийно-восстановительные ремонты являются пуассоновскими, или вероятность появления требований подчиняется закону Пуассона, где Pi(t) — вероятность поступления i требований в промежуток времени t; t — промежуток времени, в течение которого возможно поступление i требований, t - математическое ожидание поступления i требований в промежуток времени t.

С использованием критерия Пуассона проведено исследование показателей использования фонда скважин с учетом аварийно-восстановительных работ. На рисунке 1 представлена динамика действующего фонда добывающих и нагнетательных скважин месторождения, по которому видно, что последние 10 лет характеризуются постоянным снижением числа действующих добывающих скважин. При этом, как показано на рисунке 2, в последние годы значительно снижается и коэффициент использования действующего фонда добывающих скважин за счет увеличения времени простоев.

Данная ситуация также связана со значительным возрастом скважин эксплуатационного фонда. Так, около 35 % скважин действующего фонда имеет возраст более 30 лет и около 55% - более 20 лет. В основном действующие скважины эксплуатационного фонда пробурены до 1990 года. В целом по рассматриваемой выборке скважин средний возраст составляет 22 года с разбросом значений от 0,6 до 46 лет (рис. 3, 4).

 Динамика фондов добывающих и нагнетательных скважин-1

Рисунок 1. Динамика фондов добывающих и нагнетательных скважин Михайловско-Коханского месторождения.

 Динамика коэффициента использования фонда добывающих и нагнетательных-2

Рисунок 2. Динамика коэффициента использования фонда добывающих и нагнетательных скважин Михайловско-Коханского месторождения.



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.