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 |

Геотехнологические основы регулирования разработки нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

СУЛТАНОВ ШАМИЛЬ ХАНИФОВИЧ

ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
С ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫМИ ЗАПАСАМИ

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных
и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

на соискание ученой степени

доктора технических наук

Уфа-2009

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете и Центре химической механики нефти Академии наук Республики Башкортостан.

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Андреев Вадим Евгеньевич.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор Валеев Марат Давлетович; доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович; доктор технических наук, профессор Хисамутдинов Наиль Исмагзамович.
Ведущее предприятие ФГУП «Институт геологии и разработки горючих ископаемых» (ИГиРГИ) МИНТОПЭНЕРГО РФ и РАН.

Защита состоится « » 200 г. в часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.04 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан,г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «__» _________________ 200__ г.

Ученый секретарь совета Ямалиев В.У.

Актуальность темы. Значительная степень выработки высокопродуктивных месторождений, находящихся в длительной эксплуатации, открытие месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти, связанных с низкопроницаемыми и малотолщинными коллекторами, нефтями высокой вязкости, залежами с обширными подгазовыми и водоплавающими зонами, приводит к ухудшению качественного состояния сырьевой базы нефтедобывающей промышленности. В создавшейся ситуации, поддержание и увеличение уровней добычи нефти возможно за счет оптимизации и совершенствования систем разработки, выбора метода увеличения нефтеотдачи. Для решения задач по регулированию разработки месторождений требуется проведение детального анализа динамики основных технологических показателей объектов эксплуатации в условиях значительной вариации геолого-физических характеристик пластовых систем и технологических параметров систем воздействия. Проведение такого анализа предполагает, во-первых, структурирование и дифференциацию запасов нефти на активные и трудноизвлекаемые; во-вторых, классификацию продуктивных отложений по наиболее значимым и информативным факторам с использованием современных подходов и методов обработки информации; в-третьих, детальный геолого-технологический анализ, который включает уточнение геологического строения с созданием моделей залежей, обобщение опыта разработки соседних или аналогичных продуктивных пластов, гидродинамическое моделирование, анализ эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи, обоснованный выбор оптимальной (с учетом экономических и экологических условий) системы разработки и технологии выработки остаточных и трудноизвлекаемых запасов. Нефтяные месторождения центральной и северо-восточной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (НГП) характеризуются существенными различиями геолого-технологических условий, эффективностью выработки запасов нефти и применения методов воздействия. По месторождениям указанного региона накоплен значительный объем информации по геолого-технологическим условиям их эксплуатации. В связи с этим системный статистический и геолого-технологический анализ результатов разработки месторождений, методология его проведения, теоретические исследования в данной области для залежей нефти с различными геолого-физическими и физико-химическими условиями пластовых систем являются актуальными.

Цель работы: обеспечение эффективного регулирования разработки нефтяных месторождений с различными категориями трудноизвлекаемых запасов за счет создания новых методик системного геолого-технологического и геолого-статистического анализа, группирования и классификации продуктивных объектов, структурирования и дифференциации запасов, а также мониторинга применения методов увеличения нефтеотдачи.

Основные задачи исследований:

  1. Анализ структуры запасов нефти месторождений Волго-Уральской НГП с определением доли трудноизвлекаемых с использованием современных критериев их выделения.
  2. Разработка методики классификации продуктивных толщ при различных объемах данных о геолого-физических и физико-химических параметрах пластовых систем с применением независимых аппаратов математической статистики и интеллектуального анализа.
  3. Систематизация и развитие методологии геолого-технологического анализа разработки месторождений с различными категориями трудноизвлекаемых запасов нефти, приуроченных к сложнопостроенным залежам высоковязкой нефти, обширным водонефтяным зонам, а также к объектам со значительной выработкой запасов нефти.
  4. На основе геолого-гидродинамического и геолого-статистического моделирования залежей нефти, характеризующихся различными категориями трудноизвлекаемых запасов, обоснование комплекса геолого-технологических рекомендаций по регулированию и совершенствованию систем разработки.
  5. Разработка методики многоуровневого геолого-технологического анализа применения методов повышения нефтеотдачи пластов.

Методы исследований:

Решение поставленных задач основывалось на анализе и обобщении опыта разработки большой группы нефтяных месторождений Волго-Уральской НГП, на комплексном подходе с использованием методов геологического и гидродинамического моделирования, математической статистики и интеллектуального анализа (кластерный анализ, метод главных компонент и искусственных нейронных сетей). Методической основой являлся системный геолого-технологический анализ, учитывающий особенности разработки залежей с трудноизвлекаемыми запасами (ТрИЗ) нефти на различных иерархических уровнях.

Научная новизна:

1 Разработана методика классификации продуктивных пластов с использованием независимых методов математической статистики и интеллектуального анализа, учитывающая объем и качество геолого-физической и физико-химической информации, на основе которой выделены классы продуктивных объектов месторождений Волго-Уральской НГП с оценкой в них доли ТрИЗ, выявлены их особенности и определены характерные объекты для выполнения комплекса геолого-технологических исследований по регулированию разработки.

2 Обоснованы и конкретизированы геотехнологические принципы регулирования разработки месторождений с ТрИЗ нефти, на основе которых создана методология системного геолого-технологического анализа разработки месторождений с высокой вязкостью нефти, сложным геологическим строением, слабой геологической изученностью, обширными водонефтяными зонами, высокой выработкой запасов.

3 Теоретически обоснован и дифференцирован по геолого-физическим условиям характерных объектов комплекс геолого-технологических решений повышения эффективности систем и технологий разработки месторождений с различными категориями ТрИЗ с использованием нестационарного заводнения в сочетании с физико-химическими, микробиологическими и термическими методами увеличения нефтеотдачи, системными обработками и оптимизацией плотности сетки скважин.

4 На примере микробиологических и комплексных технологий освоения ТрИЗ нефтяных месторождений Урало-Поволжья разработаны научно-методические подходы, позволившие установить условия эффективного применения третичных методов увеличения нефтеотдачи и получить надежные геолого-статистические модели для прогнозирования их технологических показателей.

Основные защищаемые положения:

  1. Методология системного геолого-технологического анализа разработки месторождений с различными категориями трудноизвлекаемых запасов нефти.
  2. Методика классификации продуктивных объектов при различных объемах данных, характеризующих геолого-физические и физико-химические параметры пластовых систем с использованием различных методов математической статистики и интеллектуального анализа.
  3. Методика многоуровневого геолого-технологического анализа применения методов увеличения нефтеотдачи.
  4. Комплекс геолого-технологических мероприятий и рекомендаций по совершенствованию систем и технологий разработки месторождений с различными категориями трудноизвлекаемых и остаточных запасов.

Достоверность полученных результатов:

Достоверность полученных результатов достигалась применением современных статистических методов обработки результатов геолого-промысловых исследований, проведенных на основе большого массива геолого-физической и геолого-технологической информации, накопленной в процессе длительной эксплуатации рассматриваемых залежей, в том числе с применением методов увеличения нефтеотдачи, с использованием современных методов геолого-гидродинамического и геолого-статистического моделирования, сходимости результатов геолого-гидродинамического, геолого-статистического и натурного моделирования.

Практическая ценность и реализация работы

Разработанные методики: классификации продуктивных объектов в условиях различных объемах геолого-технологической информации с использованием статистических и интеллектуальных методов, выполнения анализа выработки трудноизвлекаемых запасов нефти апробированы и внедрены в ОАО «Татнефтеотдача», ООО НПФ «Нефтегазразработка», ОАО «АКМАЙ» при составлении проектной и технологической документации разрабатываемых и вводимых из разведки месторождений с остаточными и трудноизвлекаемыми запасами: Мухарметовское месторождение (1998, 2003, 2005 гг.), Степноозерское месторождение (2001, 2002 гг.), Красноярско-Куединское месторождение (2004 г.), Ново-Елховское месторождение (1997 г.), Москудьинское месторождение (2000 г.), Константиновское месторождение (2001 г.), Шумовское месторождение (2001 г.).

Для НГДУ «Чекмагушнефть» разработаны и переданы для внедрения методики прогнозирования эффективности биокомплексного воздействия для объектов в терригенных отложениях нижнего карбона и определения запасов нефти по участкам биокомплексного воздействия.

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Уфимского госуда­рственного нефтяного технического университета при проведении занятий по дисциплинам «Математические методы моделирования в геологии», «Нефтегазопромысловая геология» со студентами и аспирантами специальности «Геология нефти и газа».

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались:

а) на заседаниях: Ученого совета НИИнефтеотдача АН РБ (г.Уфа, 1999 2002 гг.); Центра химической механики нефти АН РБ (г.Уфа, 2004–2006 гг.); территориальной комиссии по разработке Республики Татарстан (г.Казань, 2003–2005 гг.); Науч.-техн. советов ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» (г. Пермь, 2004–2005 гг.), ОАО «ЛУКОЙЛ» (г. Москва, 2006 г.), ОАО «АКМАЙ»
(г. Альметьевск, 2003–2004 гг.), ЗАО «Татнефтеотдача» (г. Альметьевск, 2001–2003 гг.);

б) на международных, межотраслевых, региональных научно-технических конференциях, конгрессах, симпозиумах и совещаниях: Европейском симпозиуме по нефтеотдаче; Регион. конф. «Геология и полезные ископаемые Западного Урала», г. Пермь, 1997 г.; 3-й Междунар. конф. по химии нефти, г.Томск, 1997 г.; Междунар. конф. «Проблемы нефтегазового комплекса России», УГНТУ, г. Уфа, 1998 г.; Науч.-практ. конф. (Кремсовские чтения) «Актуальные проблемы геологии нефти и газа», г. Ухта, 1999 г.; III Конгрессе нефтегазопро­мышленников России «Проблемы нефти и газа», г. Уфа, 2001 г.; Всерос. науч.-техн. конф. «Моделирование и управление процессом нефтяной и газовой добычи», г. Тюмень, 2002 г.; 12-м Европ. симп. «Повышение нефтеотдачи пластов», г. Казань, 2003 г.; Междунар. науч.-практ. конф. «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. Геология и разведка месторо­ждений и техногенных образований», г. Екатеринбург, 2003г.; II Всерос. науч.-практ. конф., Самара, 2003 г.; VI Конгрессе нефтепромышленников России «Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов», г. Уфа, 2005г.; Междунар. конф. «Новые технологии повышения нефтеотдачи при разработке месторождений высоковязкой нефти в карбонатных коллекторах», г. Ижевск, 2006 г.; Междунар. науч.-практ. конф. «Ашировские чтения», г.Самара, 2006г.; Науч.-техн. конф., посвященной
50-летию ТатНИПИнефть, г.Бугульма, 2006г.; VI Междунар. конф. «Химия нефти и газа», г. Томск, 2006 г.; Всерос. науч.-практ. конф. «Большая нефть XXI века», г.Альметьевск, 2006г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 63 печатные работы, включая 34 статьи, из них 9 в журналах, входящих в перечень, рекомендованный ВАКом Минобразования и науки РФ, 2 монографии и 27 материалов конференций.

Личный вклад

В рассматриваемых исследованиях, выполненных в соавторстве с коллегами, соискателю принадлежит постановка задач, их решение, обобщение результатов, анализ и обоснование полученных результатов, рекомендации, непосредственное участие в опытно-промышленных испытаниях.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту проф. В. Е. Андрееву, проф. Ю. А. Котеневу, проф. Н. Ш. Хайрединову, проф. К. М. Федорову, плодотворное сотрудничество с которыми способствовало становлению и развитию идей, положенных в основу работы. Автор благодарит соавторов совместных работ, специалистов инженерно-геологических служб нефтегазодобывающих предприятий и коллег за большую помощь при совместных внедрениях и исследованиях.

Объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, содержит 249 страниц текста, 125 рисунков и 72 таблицы, список использованных источников насчитывает 158 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснованы актуальность работы, цель и основные задачи исследований, научная новизна, практическая значимость и апробация работы.

Значительный вклад в решение проблемы разработки нефтяных месторождений, в том числе с применением методов увеличения нефтеотдачи (МУН) внесла большая группа выдающихся ученых и производственников, таких как Р. Г. Абдулмазитов, Р. Х. Алмаев, В. Е. Андреев, Ю. В. Антипин,
В. А. Бадьянов, Б.Т. Баишев, К.С. Баймухаметов, Ю.Е. Батурин, Р. Н. Бахтизин, А. Ф. Блинов, А. А. Боксерман, В.Я. Булыгин, М.Д. Валеев, Г.Г. Вахитов,
В.Д. Викторин, В.В. Девликамов, Л.Ф. Дементьев, Р. Н. Дияшев, Ю. В. Желтов, С. А. Жданов, С.А. Забродин, Л.Н. Загидуллина, С.Н.Закиров, Ю.В. Зейгман, Р.Р. Ибатуллин, М. М. Иванова, В. Е. Кудинов, Р. Я. Кучумов, И. А. Ларочкина, Л. Е. Ленченкова, Е.В. Лозин, В.Д. Лысенко, В.И. Мархасин, И. Л. Мархасин, А.Х. Мирзаджанзаде, И.Т. Мищенко, Р.Х. Муслимов, В.Ш. Мухаметшин,
Э. Д. Мухарский, Р. Я. Нугаев, Б. М. Орлинский, И. Г. Пермяков, М. К. Рогачев, М. М. Саттаров, С. А. Султанов, М. Л. Сургучев, Б. М. Сучков, Э. М. Тимашев, М. А. Токарев, Р. Т. Фазлыев, К.М. Федоров, Р.Х. Хазипов, Н. Ш. Хайрединов, Э. М. Халимов, М. М. Хасанов, Р. С. Хисамов, Н. И. Хисамутдинов,
В. Н. Щелкачев, Э М. Юлбарисов, И. Г. Юсупов, В. Л. Яхимович и др.

В первой главе проведена дифференциация запасов нефти основных тектонических элементов центральной и северо-восточной части Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (НГП) на активные и трудноизвле­каемые. Оценена доля ТрИЗ запасов с использованием критериев современной классификации.

Согласно классификации ВНИИнефти, к категории ТрИЗ нефти относятся месторождения, содержащие нефти с вязкостью более 30 мПас, с проницаемостью коллектора менее 0,05 мкм2 и с нефтенасыщенной толщиной менее 1,5 м. Для геологических условий нефтяных месторождений Башкорто­стана (И. И. Абызбаев, А. Ш. Сыртланов, П.Ф. Викторов, Е. В. Лозин) в качестве критериев выделения ТрИЗ приняты: для терригенных коллекторов— вязкость нефти более 50 мПас, проницаемость коллектора менее 0,200 мкм2 и нефтенасыщенная толщина до 2 м; для карбонатных коллекторов вязкость нефти более 50 мПас и проницаемость коллектора менее 0,05 мкм2.

Дифференцированный подход к выделению запасов для различных регионов и геоструктурных элементов обоснован опытом эксплуатации залежей. Так, некоторые залежи нефти с вязкостью нефти 30 мПас в Башкортостане разрабатываются достаточно эффективно.

Современные критерии классификации ТрИЗ, предлагаемые
Э. М. Халимовым, Н. Н. Лисовским, сформулированы на основе результатов обобщения теоретических работ, отечественной и зарубежной практики разработки нефтяных месторождений, кроме того, учтены применяемые сегодня технологии добычи нефти. В данной классификации, кроме группы геолого-физических условий выделения ТрИЗ (вязкость > 30 мПас, проница­емость < 0,03 мкм2, пористость < 8 %, нефтенасыщенность < 55 %, нефтенасы­щенная толщина для терригенных и карбонатных коллекторов, соответственно, 2 и 4 м и др.) представлена «технологическая» группа, где критерием отнесения к ТрИЗ является показатель выработанности (истощенность) запасов нефти, составляющий более 70 % от начальных извлекаемых запасов (НИЗ). По этой причине для месторождений Волго-Уральской НГП была рассмотрена классификация, предложенная Э. М. Халимовым и Н. Н. Лисовским.

Согласно этой классификации, выполнена дифференциация запасов нефти на активные и трудноизвлекаемые в пределах рассматриваемого региона по отдельным структурным элементам.

Выполненный анализ структуры запасов нефти по 387 месторождениям позволил отметить следующее: доля ТрИЗ от начальных геологических в терригенных коллекторах составляет около 50 %; в карбонатных коллекторах минимальное значение доли ТрИЗ 65% от начальных геологических запасов (НГЗ), выявлено в Юрюзано-Сылвенской депрессии. Преобладающее большинство ТрИЗ это продуктивные пласты с малой нефтенасыщенной толщиной, содержа­щие нефть высокой вязкости, низкопроницаемые, либо выработанные более чем на 70 % (таблица 1).

Ранее Ю. А. Котеневым выполнен анализ структуры запасов по некото­рым тектоническим элементам Башкортостана и Татарстана, где доля ТрИЗ нефти оценивалась по классификациям И. И. Абызбаева, Р. Х. Муслимова, Р. Г. Абдулмазитова. Отмечено, что доля ТрИЗ от НГЗ в терригенных коллекторах изменяется от 2,5 до 33 %, в карбонатных — от 11,7 до 81 %.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 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.