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 |

Тахер совершенствование технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в добываемой продукции скважин

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Абдуль Карим Али Тахер

совершенствование технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в добываемой продукции скважин

Специальность 25.00.17 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2010

Работа выполнена на кафедре геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Андреев Вадим Евгеньевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Хафизов Айрат Римович;
Кандидат технических наук Карпов Алексей Александрович
Ведущая организация ООО «РН – Уфа НИПИнефть»

Защита состоится «10» июня 2010 года в 15 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 « 7 » мая 2010 года.

Ученый секретарь совета Ямалиев В.У.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Одной из актуальных проблем газодобывающей промышленности является повышение эффективности эксплуатации скважин. В современных условиях решение данной проблемы во многом определяется своевременной разработкой, обоснованием и адресным применением новых технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в продукции скважин. Специфические горно-геологические характеристики залегания продуктивных пластов отдельных месторождений накладывают значительный отпечаток как на технологические особенности эксплуатации скважин, так и на применяемые методы повышения производительности скважин и снижения их обводненности.

Так, основным методом интенсификации добычи газа в карбонатных коллекторах являются различные модификации соляно-кислотных обработок (CKO) призабойной зоны пласта. Анализ успешности этих мероприятий показывает, что с увеличением кратности обработка, как правило, падает, что свидетельствует о недостаточной эффективности применяемых методических приемов, технологий и рабочих составов. Кроме того, традиционные технологии (CKO) в большинстве случаев не решают задачи снижения содержания воды в продукции скважин.

В связи с вышеизложенным повышение эффективности CKO в карбонатных коллекторах путем комплексного применения замедлителей и отклонителей для повышения продуктивности скважин при одновременном снижении содержания воды в их продукции является весьма актуальным при эксплуатации газовых месторождений.

Цель работы повышение эффективности технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в добываемой продукции.

Основные задачи работы

1 Проанализировать методы интенсификации добычи нефти и газа и снижения содержания воды в продукции добываемых скважин.

2 Создать новые технологии интенсификации добычи газа и снижения содержания воды с использованием новых составов комплексного действия для условий высоких пластовых температур, давлений и концентраций сероводорода.

3 Разработать методику геолого-технологического обоснования применения технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды.

4 Выполнить геолого-промысловый анализ опытно-промышленных работ (ОПР) по испытанию разработанных технологических решений.

Методы решения поставленных задач. Решение поставленных задач основано на комплексном подходе с использованием современных экспериментальных методов (физических, химических, физико-химических) геолого-промыслового и геолого-статистического анализа разработки месторождений и применяющихся методов интенсификации добычи, а также данных гидродинамических исследований скважин.

Научная новизна

1 Выявлены особенности кинетики растворения карбонатной породы кислотными растворами алюмосиликатов в условиях высоких температур и давлений.

2 Разработана методология обоснования технологий применения методов интенсификации добычи газа и снижения содержания воды.

Основные защищаемые положения

1 Результаты экспериментальных исследований нового композиционного состава для интенсификации добычи газа и ограниченя водопритоков в условиях высоких давлений и температур.

2 Методика геолого-технологического обоснования мероприятий по интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в продукции скважин.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Разработаны рекомендации по применению технологий интенсификации добычи газа и снижения содержания воды в продукции газодобывающих скважин.

Разработана технология интенсификации добычи газа с одновременной водоизоляцией с использованием реагентов комплексного действия (АСС-1 и соляная кислота ).

В результате проведенных опытно-промышленных работ по испытанию предложенного состава по данным гидродинамических исследований установлено увеличение продуктивности скважин на 15 % при постоянном значении водогазового фактора (ВГФ). Практическая реализация результатов работы подтверждена актом внедрения (ЦХМН АН РБ).

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2007), II Международной научно-технической конференции (Уфа, 2007),
III Всероссийской научной конференции «Современные проблемы науки и образования» (Москва, 2008), IV Общероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы науки и образования» (Москва, 2009), VIII Конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2009).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 работы – в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Благодарности

Все доброе мы пронесли через свои научные работы и убеждены, что долгое время будем жить положительными ощущениями и воспоминаниями от учебы и жизни в России, Уфе и на кафедре геологии, которые передали нам добрые русские преподаватели – профессора Котенев Ю.А.,
Сиднева А.В., Хайрединов Н.Ш., доценты Султанов Ш.Х., Варламов Д.И., Чижов А.П. и другие специалисты Уфимского государственного нефтяного технического университета. Спасибо всем в Ираке и ОАО «Лукойл», кто рекомендовал нас на учебу в Россию, заботливо принял здесь, проявил терпение и мудрость старшего брата и учителя!

Я признателен и благодарен преподавателю русского языка Самохиной Л.А. за бескорыстную помощь.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 60 наименований. Она содержит 118 листов машинописного текста, 12 рисунков и 21 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

Первая глава посвящена обзору методов интенсификации добычи нефти и газа в карбонатных коллекторах и обобщению результатов работ по интенсификации притока газа, выполненных на месторождении-предмете исследования.

Повышение эффективности разработки газовых месторождений имеет важное народнохозяйственное значение и в последние годы является приоритетной задачей научно-практической деятельности многих коллективов. Научно-исследовательские и опытно-промышленные работы в этом направлении связаны, прежде всего, с разработкой и внедрением новых технологий обработки призабойной и удаленной зон пласта на залежах в карбонатных коллекторах. Большое значение в концептуальном подходе к методам обработки призабойной зоны скважин в карбонатных коллекторах имеет проблема выбора последовательности применения того или иного физико-химического воздействия на продуктивный пласт.

К числу получивших широкое применение в промышленности следует отнести кислотные ванны (КВ), простые (или обычные) кислотные обработки, кислотные обработки под давлением, термохимические и термокислотные обработки и кислотные обработки через гидромониторные насадки.

Значительный вклад в развитие и совершенствование кислотных методов воздействия на призабойную зону скважин внесли В.

А. Амиян, А.Е Андреев,
В.Е. Андреев., Ю.В. Антипин, К.Б. Аширов, Н.М. Бакиров, Р.Г. Блюм,
М.Д. Валеев, Ю.Л. Вердеревский, Г.Б. Выжигин, И.М. Галлямов, Ш.С. Гарифуллин, Ш.А. Гафаров, Р.Н. Дияшев, W.R. Dill, С.А. Жданов, Е.П. Жеребцов, Р.Р. Ибатуллин, Г.З. Ибрагимов, В.А. Илюков, J.A. Knox, В.И. Кудинов, R.M. Lasater, Б.Г. Логинов, Е.В. Лозин, В.Ф. Лысенко, Н.И. Максимов, И.Т. Мищенко, И.С. Мищенков, Л.Г. Малышев, Р.Х. Муслимов, В.Ш. Мухаметшин, Р.Я. Нугаев, Г.А. Орлов, И.Г. Поляков, G.C. Russell, А.З. Саушин, Б.М. Сучков, В.П. Сонич, В.А. Сидоровский, В.И. Токунов, J.J. Тaber, D.L. Taggart, Г.И. Трахтман, А.Г. Телин, М.А. Токарев, В.С. Уголев, В.Г. Уметбаев, Р.Т. Фазлыев, Р.Н. Фахретдинов, К.М. Федоров, А.Г. Филиппов, А.Я. Хавкин, Н.Ш. Хайрединов, Р.Х. Хазипов, Р.С. Хисамов, Н.И. Хисамутдинов и многие другие.

Как показал анализ научно-технической и патентной литературы основаными технологиями интенсификации притока газа в карбонатных сложно – построенных коллекторах месторождении Прикаспийской провинции являются следующие:

метанольная обработка (МО), при которой объем закачиваемого в пласт метанола составлял, как правило, 70…100 м3, достигая в отдельных

случаях 130…140 м3;

– кислотная ванна, когда объем кислоты не превышал 30…40 м3, а концентрация кислоты 15…25 %. Они проводились, в основном, на этапе освоения скважины;

– соляно-кислотная обработка (СКО), при которой в подавляющем большинстве случаев использовалась товарная кислота с концентрацией 22…25 %;

– метанольно-соляно-кислотная обработка (МСКО), при которой соотношение объемов метанола и кислоты равно 1 : 2;

– СКО с использованием углеводородо-кислотной эмульсии (СКОЭ) следующего состава: кислота товарная ингибированная 60…70 %, углеводородорастворимый эмульгатор (Нефтехим, Эмультал, Виско и др.), дизтопливо (конденсат, керосин) остальное;

– гидравлический (гидрокислотный) разрыв пласта (ГРП), при проведении которого в пласт кроме соляной кислоты закачивались метанол, конденсат, гель;

– использование кислотных растворов избирательного действия, позволяющих снизить скорость взаимодействия соляной кислоты с карбонатной породой и увеличить тем самым глубину проникновения ее в продуктивный пласт.

Как показал анализ, суммарный объем закачиваемой в процессе обработки жидкости в пласт составляет от 50…100 м3 до 300…350 м3 и выше. Число обработок на одной скважине достигло 5–6 и более. Эффективность третьих и четвертых обработок резко уменьшалась.

Существенное увеличение показателя кратности эффекта по пятым и шестым обработкам объясняется тем обстоятельством, что это были в основном обработки, подготовленные и проведенные на более высоком технологическом уровне, со значительно большими объемами (300…400 м3) и скоростями закачки (2,3…5,5 м3/мин).

На основании результатов, выполненных на месторождении-предмете исследования обработок пласта, с учетом отечественного и зарубежного опыта в настоящее время предусматриваются три технологических уровня процессов интенсификации добычи газа в зависимости от продолжительности работы и продуктивности скважины: 1) СКО объемом кислоты 90…120 м3; 2) МСКО и СКОЭ; 3) ГРП.

Далее в работе рассмотрены технологии ограничения водопритоков в нефтяных и газовых скважинах.

Одним из перспективных направлений исследований по применению технологий ограничения водопритоков является создание новых неорганических гелеобразующих составов. Так, известны неорганические гели, разработанные для высокотемпературных пластов и состоящие из солей алюминия и карбамида (Алтунина  Л.К.).

Экспериментальными исследованиями гелеобразующих растворов на основе жидкого стекла и соляной кислоты была показана возможность ограничения движения воды в высокопроницаемых прослоях неоднородного пласта и увеличения охвата воздействием низкопроницаемых пропластков (Горбунов А.Т.). Это позволяет увеличить нефтеотдачу пластов и ограничить добычу попутной воды.

В нефтяной промышленности широкое применение нашли два осадкообразующих реагента – силикат натрия и щелочи (щелочно - силикатное заводнение) (Алмаев Р.Х.). При щелочно-силикатном заводнении выпадают осадки гидроокиси магния в случае контакта щелочи с пластовой водой, содержащей ионы магния.

Проведенные исследования процессов осадкообразования и нефтевытесняющих свойств отработанных щелочей (ОЩ) показывают перспективность применения данных реагентов при создании технологий с целью снижения обводненности добываемой продукции и увеличения нефтеотдачи пластов (Хлебников В.Н.).

Для усиления водоизолирующего действия изучена возможность введения в раствор отработанных щелочей различных флокулирующих добавок. С целью получения композиций изучены системы «отработанные щелочи флокулянт соосадитель» и системы «ОЩ-2 + минерализованная пластовая вода + флокулянты». В качестве добавок-флокулянтов в экспериментальных исследо­ваниях были испытаны следующие реагенты: лигносульфонаты (ЛГС), жидкое стекло, полиэтиленгликоль (ПЭГ), водорастворимые полимеры ПАА и СS-30.

Полученные результаты показывают, что композиция «ОЩ-2 + жидкое стекло» может быть использована в технологиях воздействия на нефтяные залежи на поздней стадии разработки для ограничения движения вод в промытых водой высокопроницаемых прослоях неоднородного пласта, а также с целью уменьшения объема попутно добываемой воды.

Особый интерес представляет комплексная технология интенсификации добычи нефти при одновременном снижении обводненности, где в качестве рабочих реагентов используют алюмосиликаты и соляную кислоту (В.Н. Хлебников). Подобные системы позволяют проявлять как функции замедлителя (при низких концентрациях алюмосиликатов), так и отклонителя (при более высоких концентрациях) соляно-кислотного раствора.

Вторая глава посвящена особенностям геологического строения и гидрогеологических условий продуктивных пластов месторождения-предмета исследования.

Месторождение-предмет исследования тяготеет к ее платформенно-складчатому борту, для которого характерны активная тектоническая обстановка и мелководные условия осадконакопления в каменноугольное и нижнепермское время.

Месторождение-предмет исследования приурочено к обширному уплощенному поднятию над выступом фундамента «карбонатной платформы», осложненному локальными структурами амплитудой 50…70 м, которое образовалось к концу башкирского времени. Кровля резервуара имеет сложную морфологическую поверхность, отражающую как предпермские, так и последующие (вплоть до современных) структуроформирующие движения. Уникальная по размерам (110  40 км, этаж газоносности более 350 м) и компонентному составу газа залежь месторождения предмета исследовании преобладает в центральной части поднятия. Она приурочена к карбонатным отложениям башкирского яруса среднего карбона. Коллекторские свойства продуктивного пласта связаны с наличием пустотного пространства порового, кавернового и трещинного типов. Продуктивная пачка представлена органогенными разнофациальными известняками, которые содержат: кальцита 96…98 %; доломита 1,4 %; нерастворимого остатка 0,2…0,8 %; ангидрита – менее 0,1 %; кварца до 2 %.

Среднее значение коэффициента пористости, принятое при подсчете запасов, равно 9,9 % (от 6,7 % до 12,4 %), а среднее значение коэффициента газопроницаемости составляет 1,1  10-15 м2. Коэффициент остаточной нефтенасыщенности имеет низкое значение 3 %.

Газ месторождения-предмета исследования высокосернистый с содержанием сероводорода свыше 25 % объёмных, кроме того, в газе содержатся сероокись углерода, меркаптановая сера, сероуглерод и диоксид углерода в пределах 12…16 %.

В настоящее время на возможные объёмы добычи и переработки сырья накладываются четыре основных ограничения:

  • экологическое агрессивный, высокотоксичный газ, близость к заповедной зоне и крупному промышленному узлу;
  • техническое пропускная способность ГПЗ, состояние скважин и промыслового оборудования;
  • пластовое месторождение приурочено к низкопроницаемым деформируемым коллекторам;
  • стратегическое потребность России и мирового рынка в моторных топливах, сере и других видах товарной продукции.

В гидрогеологическом плане месторождение-предмет исследования располагается в части Прикаспийского артезианского бассейна, в разрезе которого выделяются два гидрогеологических этажа: надсолевой и подсолевой. Данные этажи представляют собой самостоятельные водонапорные системы, отличающиеся как гидродинамическим режимом, так и особенностями гидрохимии подземных вод. Надсолевой этаж находится в условиях инфильтрационного режима. Источником пластовой энергии подземных вод надсолевых отложений являются гидростатические напоры, возникающие за счет различия гипсометрического положения областей питания и разгрузки.

В формировании гидродинамических условий надсолевого мезокайнозойского этажа большую роль играет соляно-купольная тектоника: с одной стороны, соляные гряды нарушают сообщаемость коллекторов на отдельных участках и затрудняют региональную миграцию пластовых вод; с другой стороны, многочисленные разрывные нарушения на соляно-купольных структурах благоприятны для вертикальных перетоков пластовых вод.

Гидродинамика подсолевой водоупорной системы определяется элизионным режимом, для которого характерны аномально высокие пластовые давления (АВПД). Водообмен обусловлен продолжающимися в настоящее время процессами миграции вод из центральной части Прикаспийской впадины к бортовым дислокациям.

В гидрогеологическом отношении наиболее полно изучены отложения башкирского возраста.

Водонапорная система АВПД имеет следующие особенности:

1) существование АВПД, превышающего гидростатическое на 40…50 %;

2) сложная гидрогеологическая обстановка (наличие в каменноугольных отложениях вод трех типов: хлоркальциевого, хлормагниевого и гидрокарбонатно-натриевого);

3) состав растворенных газов пластовых вод почти полностью представлен кислыми компонентами и метаном (таблица 1).

Таблица 1 Состав растворенных газов пластовых вод



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 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.