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 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Геотехнологические основы повышения эффективности добычи нефти из недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.276 На правах рукописи

Сафин Станислав Газизович

ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОБЫЧИ НЕФТИ
ИЗ НЕДОНАСЫЩЕННЫХ НЕФТЬЮ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛИМИКТОВЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных
и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Уфа 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования
«Архангельский государственный технический университет»

Научный консультант доктор технических наук Гильманова Расима Хамбаловна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Антипин Юрий Викторович
доктор физ.-мат. наук, профессор Хабибуллин Ильдус Лутфурахманович
доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович
Ведущая организация ООО «РНУфаНИПИнефть»

Защита диссертации состоится _______ 2008 г. в __ 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 «Институт проблем транспорта энергоресурсов».

Автореферат разослан _______ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разработка большинства разрабатываемых крупных залежей нефти Западной Сибири традиционными технологиями извлечения нефти осложнена пониженной начальной нефтенасыщенностью порового пространства продуктивных пластов, повышенной гидрофильностью пород-коллекторов и содержанием в составе нефтей значительного количества парафина и асфальтосмолистых веществ (АСВ), а также геолого-физическими характеристиками, наличием высоких пластовых температур и высокой газонасыщенностью нефтей.

Интенсивное физико-химическое воздействие на объекты разработки оказало существенное влияние на характеристики коллекторов, прежде всего на проницаемость призабойной зоны пласта (ПЗП) как в процессе вскрытия, так и эксплуатации скважины. Установлено снижение проницаемости ПЗП в результате кольматации порового пространства твердой фазой и фильтратом глинистого раствора при вскрытии бурением и перфорации. Ухудшение проницаемости ПЗП происходит за счет образования мехпримесей и продуктов коррозии скважинного оборудования при глушении и промывке скважин, выпадения асфальтосмолистых и солевых отложений из-за изменения термогидродинамических условий, образования водонефтяной эмульсии при контакте с пресной водой.

Под влиянием пресной воды в ПЗП происходят набухание, диспергирование и переотложение глинистых составляющих цемента и породы-коллектора.

Анализ промыслового материала, результатов промыслово-геофизических и гидродинамических исследований показывает, что продуктивность и дебит значительной части добывающих скважин в процессе эксплуатации снижаются несмотря на проведение большого объема геолого-технических мероприятий (ГТМ). Большая часть обработок призабойной зоны (ОПЗ) не дает ожидаемого эффекта, в том числе и кислотные обработки, считающиеся менее трудоемкими и более технологичными.

Поэтому применяемые рабочие растворы, кроме стимулирования притоков, должны обладать свойствами защиты структуры глинистых пород и удержания в суспензии тонких частиц, отделившихся от породы пласта, а также способствовать предотвращению выпадения в осадок вторичных продуктов реакции кислотных составов с железом и алюминием.

В диссертационной работе представлены результаты исследований геолого-физических условий залегания продуктивных пластов, интенсификации притока продукции скважин, рекомендации по совершенствованию системы разработки недонасыщенных нефтью высокотемпературных пластов.

Цель работы – обоснование и разработка геотехнологических принципов повышения эффективности интенсификации добычи нефти из недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов, основанных на использовании новых составов и технологий воздействия на пласт.

Основные задачи исследований

1. Анализ и обобщение результатов исследований геолого-физических условий залегания продуктивных пластов на примере Ноябрьской группы нефтегазовых месторождений Западной Сибири.

2. Изучение особенностей разработки нефтяных залежей с недонасыщенными нефтью коллекторами и возможности применения физико-химических методов воздействия на увеличение эффективности нефте-извлечения.

3. Исследование и установление механизма отложений, накапливающихся на забое скважин, в ПЗП и откладывающихся на внутрискважинном оборудовании, как следствия техногенного воздействия.

4. Разработка рецептур новых технологических жидкостей для промывки забоя и ствола скважин, а также внутрискважинного оборудования; глушения скважин; применения в качестве многоцелевых буферных жидкостей при работах в скважине.

5. Разработка новых рецептур кислотных композиций с регулируемой глубиной проникновения в пласт и извлечения продуктов реакции и фильтратов.

6. Обоснование и подбор высокотемпературных ингибиторов коррозии для защиты скважинного оборудования при кислотных обработках.

7. Разработка и совершенствование технологий интенсификации притока продукции скважин для гидрофильных, заглинизированных пластов.

Методы решения поставленных задач. Решение поставленных задач осуществлялось путем исследований геолого-физических и технологических условий эксплуатации нефтегазовых залежей с недонасыщенными нефтью коллекторами. Для изучения и анализа использовались данные геофизических и гидродинамических исследований; статистические данные, характеризующие объект; результаты экспериментальных исследований в скважинах, химических и спектральных анализов пород, продукции добывающих скважин; а также методы математического моделирования процессов разработки нефтяных залежей. Проводился анализ промысловых данных эксплуатации скважин и применения комплекса физико-химических воздействий на призабойную зону скважин, а также показателей разработки продуктивных пластов.

Научная новизна результатов работы

1. Установлены закономерности фильтрации пластовых флюидов в недонасыщенных нефтью коллекторах и определены критерии эффективности применения физико-химических методов увеличения нефтеотдачи для пластов с пониженным нефтесодержанием.

2. Разработана модель формирования механических примесей и загрязнителей на различных этапах технологического процесса добычи нефти на базе обобщения геолого-промысловой информации.

3. Обобщены и обоснованы направления научных и промысловых исследований и разработана научно-методологическая основа для новых методов интенсификации добычи нефтей, содержащих повышенное количество высокомолекулярных компонент асфальтосмолопарафиновых веществ (АСПВ) в слабонасыщенных нефтью высокотемпературных пластах.

4. Определены характер и составы мехпримесей, поднятых с забоя при различных операциях в скважине, и кернового материала продуктивных пластов. Установлено, что по минералогическому составу, по растворимости в кислотных растворах и содержанию фильтрата забойные отложения на 50…60 % и более имеют техногенный характер происхождения.

5. Исследованы и разработаны рецептуры новых технологических жидкостей для промывки и глушения скважин со свойствами, предотвращающими ухудшение фильтрационных характеристик пласта, а также составы рабочих композиций с регулируемой глубиной проникновения на базе кислотных композиций.

6. Установлено влияние различных поверхностно-активных веществ (ПАВ), используемых в технологиях повышения нефтеотдачи и интенсификации притока, на межфазное натяжение кислотных составов и их фильтратов, исследованы их ингибирующие свойства.

7. Созданы новые технологии интенсификации добычи нефти из слабонасыщенных нефтью полимиктовых высокотемпературных пластов путем закачки растворов ингредиентов тампонирующего состава и раствора хлористого кальция, а также аминированного хлористого натрия (АХН).

Основные защищаемые положения

1. Методика определения оптимальных параметров применения технологий физико-химического воздействия на недонасыщенные нефтью коллекторы.

2. Модель формирования мехпримесей и загрязнителей в системе «пласт – скважина – наземные технологические узлы».

3. Рецептуры технологических жидкостей для промывки и глушения скважин с регулируемыми свойствами по воздействию на коллектор и продукцию скважин.

4. Рецептуры кислотных композиций и многоцелевых буферных жидкостей с регулируемой глубиной проникновения для ОПЗ недонасыщенных нефтью высокотемпературных пластов.

5. Результаты исследований влияния ПАВ на свойства кислотных составов и их фильтратов.

6. Новые составы и технологии интенсификации добычи нефти из недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых коллекторов на основе аминированного хлористого натрия и ингредиентов тампонирующего состава.

Достоверность полученных результатов установлена путем анализа результатов обработки статистической информации высокой представительности. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях институтов «НоябрьскНИПИнефтегаз», НИИ «Нефтеотдача» АН Республики Башкортостан и «СибНИИНП», на скважинах нефтегазовых месторождений Ноябрьского и других нефтегазовых регионов. Результаты экспериментов и испытаний проанализированы и сопоставлены с известными теоретическими и экспериментальными данными других исследователей.

Практическая ценность и реализация результатов работы

1. Разработаны технологии, увеличивающие продуктивность скважин, основанные на применении технологических жидкостей с улучшенными промывочными свойствами, новых многоцелевых буферных жидкостей и составов для воздействия на призабойную зону недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов, которые широко используются в ОАО «Ноябрьскнефтегаз».

2. Предложены новые низкотемпературные, не коррозионно-активные жидкости глушения, совместимые с применяемыми технологическими жидкостями, не образующие токсичные соединения с другими веществами, обладающие большей степенью защиты глинистых структур.

3. Предложена методика подбора потенциально эффективных реагентов для удаления и предупреждения смолопарафиновых отложений для пород-коллекторов повышенной гидрофильности.

4. Разработаны регламенты проведения работ в скважинах. Технологии испытаны в скважинах и переданы производственным подразделениям по добыче нефти и газа ОАО «Ноябрьскнефтегаз» ОАО «Газпромнефть». Результаты исследований использованы при составлении проектов пробной эксплуатации Восточно-Вынгаяхинского и Восточно-Пякутинского месторождений и других проектных документов по разработке месторождений. Выводы и предложения используются при совершенствовании систем разработки нефтяных месторождений в Западной Сибири и в ряде месторождений на севере Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.

5. Результаты исследований положены в основу опубликованных монографий, а также других учебных и учебно-методических пособий и применяются в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты исследований, вошедшие в диссертационную работу, докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах ПО «Ноябрьскнефтегаз» (1986-1994 гг.), школах-семинарах «Системная технология воздействия на пласт» (г. Ноябрьск, 1987 г., 1989 г.), научно-технической конференции «Школа передового опыта по проблемам добычи нефти Ноябрьского региона» (г. Ноябрьск, 1988 г.), Всероссийской научной конференции «Вычислительные средства регистрации и интерпретации геофизических исследований скважин» (г. Уфа, 1992 г.), XVII школе-семинаре «Проблемы механики сплошных сред в системах добычи, транспорта и переработки нефти и газа» (г. Уфа, 1995 г.), Всероссийской научной конференции «Фундаментальные проблемы нефти и газа» (г. Москва, 1996 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, 1997 г.), научно-практической конференции «Повышение уровня добычи нефти на месторождениях ОАО «Ноябрьскнефтегаз» в 1998-2005 гг.» (г. Ноябрьск, 1997 г.), научной конференции «Состояние, проблемы, основные направления развития нефтяной промышленности в XXI веке» (г. Тюмень, 2000 г.), 3-ей научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» (г. Ханты-Мансийск, 2000 г.), научно-практической конференции «Физика в Башкортостане», посвященной
30-летию ИФМК УНЦ РАН (г. Уфа, 2001 г.), научно-практической конференции «Сырьевая база России в XXI веке», посвященной 70-летию геологической службы на Европейском Севере России (г. Архангельск, 2001 г.), научно-практической конференции «Нефть и газ на старте XXI века» (г. Уфа, 2001 г.), Международной научно-практической конференции «Перспективы освоения минерально-сырьевой базы Архангельской области» (г. Архангельск, 2002 г.), Всероссийской научной конференции «Природные ресурсы северных территорий: проблемы оценки, использования и воспроизводства» (г. Архангельск, 2002 г.), Международной научно-практической конференции «Развитие минерально-сырьевой базы Архангельской области: проблемы, задачи, перспективы» (г. Архангельск, 2003 г.), Международной конференции «Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов», посвященной 15-летию Горного института УрО РАН (г. Пермь, 2003 г.), Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Архангельского государственного технического университета (г. Архангельск, 2004 г.).

Публикации и личный вклад автора

По теме диссертации опубликованы 64 печатные работы, в том числе 5 монографий, 48 статей (37 из них – в журналах из перечня ВАК), получены 9 патентов РФ, созданы 2 методические разработки и 1 стандарт предприятия.

Автору принадлежат постановка задач исследований, их решение, разработка технологий и методов исследований, непосредственное участие в экспериментальных работах, анализ и обобщение результатов исследований, в том числе опытно-промышленных испытаний, формирование научного направления.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 195 наименований, 19 приложений на 22 страницах. Работа изложена на 322 страницах машинописного текста, содержит 74 рисунков, 87 таблиц.

Считаю своим долгом выразить уважение памяти академика РАЕН А.Т. Горбунова, академика РАЕН, члена-корреспондента АН РБ Ф.Л. Саяхова и к.т.н. Р.Р. Ганиева, оказавших всестороннюю поддержку и внимание к работе в течение многих лет.

Выражаю глубокую благодарность научному консультанту д.т.н. Гильмановой Р.Х., чьи неоднократные консультации способствовали формированию диссертации.

Выражаю искреннюю признательность заслуженному геологу РФ к.г.-м.н. Р.Н. Мухаметзянову, к.г.-м.н. В.В. Калашневу, специалистам подразделений ПО ОАО «Ноябрьскнефтегаз» и других научных и производственных организаций за проведение совместных лабораторных и промысловых исследований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна и определены основные защищаемые положения, практическое значение и апробация работы.

В первой главе рассмотрены геолого-физические характеристики продуктивных пластов нефтегазовых месторождений Ноябрьского региона Западной Сибири.

Показано, что геологические условия залегания продуктивных пластов, недонасыщенных нефтью, рассматривались в работах Архипова С.В., Абрамова А.С., Андреева В.Е., Бродского А.А., Дворака С.В., Джемесюк А.В., Дроздова В.А., Забродина П.И., Ильина В.М., Касова А.С., Колмогорова В.Ф., Кольчицкой Т.Н., Корсунь В.В., Корчемкина В.Н., Котенева Ю.А., Кузнецова В.В., Курамшина Р.М., Кутырева Е.Ф., Петухова В.А., Питкевича В.Т., Малышевой Г.Н., Михайлова Н.Н., Мухаметзянова Р.Н., Назаренко Ю.С., Николаевой Е.В., Саунина В.И., Сонича В.П., Смышляевой М.Д., Турова В.А., Халимова Э.М., Шальных Г.С., Шараповой Н.В. и других.

Отмечается, что развитию и совершенствованию системы разработки посвящены также работы Базива В.Ф., Блинова С.А., Гавуры В.Е., Ганиева Р.Р., Газизова А.Ш., Горбунова А.Т., Жданова С.А., Калашнева В.В., Кучумова Р.Я., Лисовского Н.Н., Мулявина С.Ф., Овсюкова А.В., Федорова К.М., Хайрединова Н.Ш., Хисамутдинова Н.И. и других.

Методы интенсификации эксплуатации скважин рассматривались в работах Валиуллина А.В., Стрешинского И.А., Карнаухова М.Л., Крянева Д.Ю., Саяхова Ф.Л., Хлебникова В.Н., Яремейчук Р.С. и других.

Объекты исследования представлены в основном многопластовыми залежами нефти типов пластовых и сводовых, в большинстве случаев частично литологически экранированных. Продуктивные пласты сложены чередованием глинистых, алевролитовых, мелкозернистых, иногда среднезернистых песчаных прослоев с низким содержанием карбонатных пород (рисунок 1).

1 – глины; 2 – алевролиты; 3, 4, 5 – песчаники соответственно глинистые
мелкозернистые, слабоглинистые мелкозернистые, среднезернистые;
6 – карбонатные стяжения; 7 – граница подвижной воды; 8 – зеркало воды

Рисунок 1 – Геологический разрез пласта БС210
Суторминского месторождения

Отмечено, что песчано-алевролитовые прослои не выдержаны по простиранию, замещаются глинами или переходят из одной разности песчано-алевритовых осадков в другую. На крыльях поднятий в отдельных зонах наблюдается наличие клиноформенного строения пластов. Обломки песчано-алевритовых пород на 75…85 % представлены зернами кварца и полевого шпата, а глинистый материал цемента коллекторов – каолинитом и хлоритом. С уменьшением размера зерен повышается содержание хлорита, гидрослюды и смешанослойных образований ряда «гидрослюда – монтмориллонит». Емкостные свойства пород коллекторов изменяются в пределах 15…23 %. Фильтрационные свойства колеблются в пределах
0,05…0,25 мкм2, в отдельных пропластках достигают 0,4 мкм2.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 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.