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 выработки запасов нефти из неоднородных по проницаемости коллекторов

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.276.6 На правах рукописи

ПИЦЮРА ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАБОТКИ ЗАПАСОВ НЕФТИ ИЗ НЕОДНОРОДНЫХ ПО ПРОНИЦАЕМОСТИ КОЛЛЕКТОРОВ

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2011

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии

«Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»)

Научный руководитель Официальные оппоненты Ведущая организация – кандидат технических наук Манапов Тимур Фанузович доктор технических наук, профессор Гильманова Расима Хамбаловна – доктор технических наук, профессор Тагирова Клара Фоатовна Государственное автономное научное учреждение «Институт нефтегазовых технологий и новых материалов» АН РБ

Защита диссертации состоится 22 апреля 2011 г. в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 22 марта 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Худякова Л.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Опережающая выработка запасов нефти, сосредоточенных в высокопроницаемых и высокопродуктивных коллекторах, формирование остаточных запасов в низкопроницаемых зонах коллекторов, быстрый рост обводненности и снижение темпов отбора, все эти явления создали необходимость совершенствования применяемых технологий заводнения и нефтевытеснения, так как традиционные снизили свою эффективность. Неравномерной выработке запасов нефти способствовали высокая неоднородность и расчлененность нефтенасыщенных коллекторов, а также неравномерный охват заводнением в силу значительного различия приемистости нагнетательных и продуктивности добывающих скважин как по площади, так и по разрезу эксплуатационных объектов. В конечном счете, при вступлении месторождений на позднюю стадию разработки активное заводнение способствует образованию многочисленных застойных зон, тупиков, слабо вырабатываемых участков и слоев с отличающимися по объемам значениями остаточных запасов нефти и промытых зон. В этих условиях отмечается повышенный объем отбираемой жидкости, что влечет к резкому росту затрат на электроэнергию, транспорт и переработку добываемой продукции. Регулирование объемов закачки воды и отбора жидкости в заключительной стадии разработки и повышение эффективности нефтеизвлечения является одной из главных проблем снижения затратной части при добыче нефти. Поэтому задачи создания и применения технологий, позволяющих снизить энергозатратность процесса нефтедобычи, являются актуальными и приоритетными проблемами нефтяной промышленности.

Представленная работа посвящена изучению проблемы совершенствования реализованных систем заводнения существующим фондом скважин и создания более эффективных технологий нефтеизвлечения.

Цель работы совершенствование технологий нефтеизвлечения с целью повышения эффективности работы действующих систем разработки на основе детального анализа выработки остаточных запасов нефти в неоднородных коллекторах и выбора объектов для внедрения комплекса эффективных геолого-технических мероприятий.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

  1. Анализ причин формирования остаточных трудноизвлекаемых запасов нефти и обзор существующих технологий повышения нефтеотдачи в результате изменения направления фильтрационных потоков.
  2. Геолого-технологический анализ совместной разработки нефтенасыщенных слабопроницаемых и высокопроницаемых коллекторов, вскрытых общим фильтром и раздельно на примере пласта Д4 Росташинского месторождения.
  3. Исследование причин прекращения фонтанирования послойно неоднородных по проницаемости коллекторов и разработка рекомендация для продления времени фонтанирования.
  4. Исследование нестационарного воздействия на послойно-неоднородные по проницаемости коллектора со стороны добывающей скважины.
  5. Разработка комплексных мероприятий по совершенствованию процесса извлечения нефти из неоднородных коллекторов с применением технологий селективной водоизоляции и нестационарного воздействия.

Методы решения поставленных задач

Решение поставленных проблем основано на использовании современных методов обработки статистической информации по истории разработки месторождения, использования методов математического моделирования процессов фильтрации жидкостей в пространственно неоднородных коллекторах с применением современных вычислительных методов, обобщение разработанных рекомендаций и проведения промышленных испытаний созданных технологий.

Научная новизна результатов работы

  1. Численными исследованиями зависимости отношения КИН стационарного и нестационарного заводнения от продолжительности периода работы скважин в цикле для различных значений периода простоя и различного соотношения вязкостей нефти и воды установлено, что увеличение простоя скважин в цикле приводит к снижению эффективности нестационарного воздействия, так же как и увеличение времени цикла.
  2. Своевременное и адресное выполнение серии последовательных обработок ПЗП добывающих скважин с целью селективной изоляции обводненных пропластков (даже при низкой текущей обводненности) способствует увеличению сроков фонтанирования и сдерживанию темпов обводнения скважин.
  3. Эффективность применения нестационарного воздействия со стороны добывающей скважины слабо зависит от «стартовой» обводненности для маловязких нефтей. Для вязких нефтей эта зависимость более выражена. Зависимость эффективности циклической эксплуатации добывающей скважины (ЦЭДС) от «стартовой» обводненности имеет экстремальный характер с максимумом при «стартовой» обводненности равной 80-85%.
  4. Установлено, что для эффективного применения ЦЭДС время работы скважины в цикле должно быть больше времени простоя. С увеличением продолжительности цикла (период работы + период простоя) эффективность от применения ЦЭДС снижается тем быстрее, чем меньше вязкость нефти.
  5. Относительный эффект от применения нестационарного воздействия со стороны добывающей скважины на коллектора с маловязкой нефтью имеет меньшее значение, чем для вязких нефтей.

На защиты выносятся:

  1. Принципы оптимального применения технологии циклической эксплуатации добывающей скважины.
  2. Методический подход к определению оптимальных параметров технологии селективной водоизоляции пластов с разной проницаемостью, имеющих гидродинамическую связь друг с другом.
  3. Усовершенствованная технология нестационарного воздействия на локальный участок залежи, включающая элементы нестационарной и стационарной работы добывающих и нагнетательных скважин.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Результаты, полученные в диссертационной работе, используются в качестве инженерно-технологических методик при выборе и прогнозировании эффективности комплексных геолого-технических мероприятий по скважинам на месторождениях Оренбургской области. От внедрения разработанных рекомендаций в период 2008-2010 г.г. получена дополнительная добыча нефти 1450 т. с экономическим эффектом в сумме 3,250 млн.рублей.

Достоверность полученных результатов достигалась путем применения современных методов математического моделирования и методов обработки статистической информации с использованием ПЭВМ, анализа и апробации полученных рекомендаций в промысловых условиях.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология», УфаНИПИнефть (г. Уфа, 2008-2010 гг.), Научно-техническом совете ОАО «Оренбургнефть» (2009-2010 гг.), в нефтяной компании «ТНК-ВР» (г. Москва, 2010 г.).

Публикации результатов и личный вклад автора.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ из них 6 - в изданиях, входящих в перечень ВАК. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения рекомендаций в промысловых условиях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 108 наименований. Работа изложена на 156 страницах, в том числе содержит 21 таблицу, 62 рисунка.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология» за помощь и полезные советы, высказанные в процессе выполнения диссертационной работы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы основные задачи и цель исследования, приведены научная новизна, основные защищаемые положения и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена аналитическому обзору научно-технической литературы по вопросам разработки неоднородных по проницаемости коллекторов.

Рассмотрены условия формирования остаточных запасов нефти. Показано, что причины формирования трудноизвлекаемых остаточных запасов нефти определяются физическими условиями течения пластовых флюидов в неоднородном по проницаемости коллекторе. Для извлечения нефти из низкопроницаемого коллектора необходимо создавать больший градиент давления, чем для высокопроницаемого коллектора при всех равных остальных условиях. Это принципиальное положение лежит в основе хорошо известных проблем разработки неоднородных по фильтрационно-емкостным характеристикам коллекторов и определяет геолого-технические причины формирования не вырабатываемых зон.

Техногенное воздействие на пласт во многом способствует созданию таких условий в пласте, при которых процессы возникновения застойных недренируемых областей многократно усиливаются.

Показано, что для повышения эффективности процесса заводнения неоднородных коллекторов необходимо увеличить текущий коэффициент охвата пласта заводнением за счет внедрения воды в малопроницаемые нефтенасыщенные участки. Такими возможностями обладают упруго-капиллярный циклический метод разработки (нестационарное заводнение (НЗ)) в сочетании с технологиями изменения направления фильтрационных потоков, а также технологии селективной водоизоляции пластов.

Технологии СВИ (ПОТ) и нестационарного заводнения в какой-то мере антагонистичны друг другу. Действительно, технологии НЗ используют заводненные высокопроницаемые каналы для транспорта нефти, перетекшей из низкопроницаемых объемов коллектора, в то время, как при ПОТ (СВИ) высокопроницаемые каналы отсекаются от фильтрации, тем самым интенсифицируется приток из низкопроницаемых слоев коллектора. С другой стороны, для технологий ПОТ (СВИ) и НЗ характерно изменение направления фильтрационных потоков, чем эти технологии схожи.

Технологии ограничения водопритока должны обладать:

  • селективностью воздействия на ранее промытые водонасыщенные интервалы, сохраняя коллекторские свойства нефтенасыщенной части продуктивного пласта;
  • иметь высокую фильтруемость в пористой среде для создания изолирующего потокоотклоняющего экрана заданного радиуса действия;
  • быть устойчивыми к воздействию пластовых флюидов, температуры и давления, а также технологических жидкостей; обладать высокой адгезией к горной породе, трубам и цементному камню;
  • компоненты, входящие в состав изолирующих композиций, должны быть доступны, нетоксичны и безопасны.

Технологии нестационарного воздействия должны быть максимально адаптированы к условиям конкретных залежей нефти, отражать технические возможности действующей системы разработки, эффективно дополнять применяемые на месторождении геолого-технические мероприятия.

Таким образом, проделанный анализ научной и научно-технической литературы показал, что задачи дальнейших теоретических исследований, проведения промысловых работ по совершенствованию и созданию новых технологий изменения направления фильтрационных потоков, а также определение условий эффективности применения нестационарных технологий нефтеизвлечения, остаются актуальными.

Во второй главе рассмотрены основные вопросы связанные с особенностями геологического строения и разработки пласта Д4 Росташинского месторождения. Показано, что коллектора пласта Д4 относятся к категории коллекторов со средней проницаемостью, сильно расчлененных, послойно и зонально-неоднородных по проницаемости. Пласт характеризуются сложным строением, высокой послойной неоднородностью ФЕС. Распределение плотности геологических и подвижных (рисунок 1) запасов нефти крайне неоднородно как по простиранию, так и по разрезу.

Особенности строения нефтенасыщенных коллекторов позволяет предполагать, что опережающая выработка будет происходить из пропластков повышенной проницаемости, а остаточные запасы нефти будут сосредоточены в низкопроницаемых прослоях. При наличии гидродинамической связи между высокопроницаемыми и низкопроницаемыми пропластками для увеличения охвата заводнением

Рисунок 1 – Карта плотности начальных подвижных запасов пласта Д4 Росташинского месторождения с накопленными отборами и закачкой

необходимо применять гидродинамические методы увеличения нефтеотдачи, такие как нестационарное воздействие, потокоотлоняющие технологии.

Коллектора пласта Д4 характеризуются высокими значениями послойной неоднородности проницаемостных свойств коллектора. Только менее 7% всех геологических запасов нефти горизонта сосредоточено в относительно однородных коллекторах. Более 60 % запасов расположено в коллекторах с сильной послойной неоднородностью проницаемости (рисунок 2). Необходимо отметить, что и по латерали пласт сильно неоднороден, более 75 % запасов нефти расположены в сильно неоднородных по простиранию коллекторах.

Одной из возможностей применяемой методики анализа структуры запасов нефти является детальное рассмотрение на уровне скважино-пропластка, что позволяет построить карты плотности геологических и подвижных запасов нефти, сосредоточенных в низкопроницаемых прослоях. Категория низкопроницаемых коллекторов в разрезе пласта определяется технологическим критерием. Низкопроницаемым слоем в разрезе, состоящим из многих слоев, будем считать такой пропласток, который остается незаводненным при достижении 98% обводненности для стационарного заводнения пласта. Для определения низкопроницаемых пропластков, формируем массив значений проницаемости и выбираем из них максимальное значение.

Рисунок 2. Распределение геологических запасов нефти пласта Д4 по интервалам изменения послойной неоднородности проницаемостных свойств коллектора

Определяем по формуле , где K2, h2 – абсолютная проницаемость и толщина высокопроницаемого слоя, K1, h1 – абсолютная проницаемость и толщина низкопроницаемого слоя, - относительная фазовая проницаемость нефти при минимальном значении водонасыщенности, - относительная фазовая проницаемость воды при максимальном значении водонасыщенности. Если A2fin выше или равно 0.98, то пропласток относится к низкопроницаемым. По такой методике были построены карты геологических и подвижных запасов нефти, сосредоточенных в низкопроницаемых коллекторах (рисунок 3).

Как показали расчеты, при достижении предельной обводненности добываемой продукции вне действия системы разработки остаются значительные запасы нефти: 19.5% от всех начальных подвижных запасов и 22.3% от всех начальных геологических запасов нефти.

Пласт Д4 разрабатывается с 1989 г., с поддержанием пластового давления - с 1990 г. На 01.01.2011 г. пробуренный фонд составляет 82 скважин, в т.ч. 73 добывающих, девять нагнетательных. Действующий фонд - 23 скважины, в т.ч. 14 добывающих, девять нагнетательных. На 01.01.2011 г. отобрано - 83% от НИЗ, текущий КИН - 0.536 при обводненности - 40.34%, текущая и накопленная компенсация отборов жидкости - 97.6% и 90.4%.

Рисунок 3 – Карта плотности начальных подвижных (б) запасов нефти, сосредоточенных в низкопроницаемых прослоях пласта Д4

В последние годы пластовое давление падает, также падает добыча нефти. Добыча жидкости растет, закачка воды скачкообразно падает, растет обводненность. В зоне дренажа действующей системы разработки находится 100 % от утвержденных НИЗ (рисунок 4).

Рисунок 4 – Зависимости текущего КИН и доли НИЗ, введенных в разработку, от текущей обводненности добываемой продукции для пласта Д4.

Рост отбора от НИЗ опережает рост обводненности добываемой продукции. Здесь необходимо отметить, что часть наиболее обводненных скважин в период 2003-2007 годов были выведены из эксплуатации на данный пласт. В основном эти скважины находились в центральной части залежи, для которой была характерна высокая интенсивность заводнения. В настоящее время центральная часть залежи не разрабатывается.

Динамика пластового давления залежи указывает на происходящие процессы разгазирования. Возможно, с этим связан длительный период условно безводной эксплуатации залежи.

В настоящее время оставшиеся в работе добывающие скважины начинают интенсивно обводняться. Для повышения эффективности разработки пласта Д4 необходимо применение технологий изменения направления фильтрационных потоков: нестационарное воздействие и потокоотклоняющие технологии.



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.