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 притока нефти к горизонтальной скважине комбинированной технологией многоступенчатого гидроразрыва пласта

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.276.76 На правах рукописи

Абдульмянов Сергей Хамзянович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИТОКА НЕФТИ

К ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ

КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ

МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация

нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2010

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии

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

Научный руководитель Официальные оппоненты: Ведущая организация – кандидат технических наук Сарваретдинов Рашит Гасымович – доктор технических наук, профессор Уразаков Камил Рахматуллович – кандидат технических наук Зарипов Мустафа Салихович – Государственное автономное научное учреждение «Институт нефтегазовых технологий и новых материалов» АН РБ

Защита диссертации состоится 2 ноября 2010 г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г. Уфа, пр. Октября, д. 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 1 октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Огромные запасы нефти, сосредоточенные в пластах АВ11-2, в коллекторах алымской свиты Самотлорского месторождения, вырабатываются крайне медленными темпами и объемами, что обусловлено сложнейшим строением коллекторов, представленных в основном глинистыми и тонкозернистыми породами с очень высокой неоднородностью по толщине и латерали. Это тонкослоистые породы с волнисто-линзовидными пестроцветными переслаивающимися песчаниками, глинами и алевролитами, с крайне неравномерным распределением глинистого цемента, которые вырабатываются с помощью существующих технологий с очень низкими коэффициентом нефтеотдачи. Поэтому в данной работе рассматриваются обоснование и повышение эффективности выработки запасов нефти из пласта АВ11-2 путем проведения обширных теоретических исследований, создания и внедрения комплексных технологий воздействия на пласт, включающих бурение боковых стволов из ранее пробуренных вертикальных скважин и проводку горизонтальных стволов (ГС) с одновременной разглинизацией и многоступенчатым гидроразрывом пласта.

Цель работы – повышение эффективности нефтевытеснения из пласта АВ11-2 Самотлорского месторождения за счет применения комбинированной технологии, включающей проводку горизонтальных скважин и интенсификацию притока с одновременным многоступенчатым гидроразрывом пласта (ГРП).

Основные задачи:

  1. Уточнение и детализация геологического строения пласта АВ11-2, оценка остаточных недренируемых подвижных запасов нефти;
  2. Анализ существующих технологий выработки запасов нефти;
  3. Разработка на основе математического моделирования процессов вытеснения нефти из пласта АВ11-2 типа «рябчик»;
  4. Выявление путей повышения нефтеотдачи пласта АВ11-2;
  5. Создание комбинированной технологии, сочетающей проводку боковых стволов горизонтальных скважин в многослойный нефтенасыщенный коллектор и вызов притока путем многоступенчатого гидроразрыва пласта.

Методы решения поставленных задач

Решение поставленных задач базируется на анализе состояния разработки выбранного объекта, результатах и анализе промысловых исследований с использованием современных методов обработки исходной статистической информации об объекте, на результатах математического моделирования неизотермической фильтрации жидкости с учетом разработанных технологий гидроразрыва трещин и обобщения результатов промышленных испытаний.

Научная новизна результатов работы

  1. Исследован механизм повышения притока нефти в многослойном нефтенасыщенном коллекторе с включением глинистых фракций в горизонтальном стволе путем деления ствола на отдельные нефтенасыщенные участки по значениям притока жидкости из кубов в ячейке с расположением на гранях фиктивных скважин; определены точки (интервалы) для многоступенчатого гидроразрыва пласта по участкам наименьшего притока, разделенных слабопроницаемыми пропластками; установлено, что при последовательном многоступенчатом гидроразрыве пласта с образованием трещин приток жидкости увеличивается для одного ГРП с вертикальными трещинами на 12…18 %, для двух – на 38…40 %, а для двух горизонтальных трещин с ГРП – на 42…48 %.
  2. Получено, что предельные значения глубины трещины и прироста притока определяются технико-экономическими показателями за счет сопоставления затрат на ГРП с объемом трещин, характеризующихся толщиной пласта, длиной трещины, раскрытостью трещины, притока жидкости из трещины с объемом закачанного проппанта и прибыли от реализации дополнительно добытой нефти.
  3. Определены качественные и количественные показатели влияния глинизированных коллекторов на эффективность ГРП, регулирование которых проводится путем разглинизации коллекторов перед ГРП и использования реагентов при содержании глин в объеме коллектора более 15 %, с учетом межслойного распределения раствора хлористого аммония в объеме не менее 0,8…1,1 м3 на 1 м перфорированной мощности.

На защиту выносятся:

  1. Метод разукрупнения и уточнения геологических границ одноименных прослоев коллекторов автоматизированным способом;
  2. Результаты исследований условий эффективного применения технологий многократных ГРП горизонтальных стволов для многопластовых систем;
  3. Методика оценки эффективности созданных комбинированных технологий воздействия на пласт для многопластовых систем коллекторов путем совместного рассмотрения технологических и технико-экономических показателей.

Практическая ценность и реализация результатов работы

  1. Результаты диссертационной работы применяются при разработке и дальнейшем внедрении комплексной технологии повышения нефтеотдачи пластов АВ11-2 на Самотлорском месторождении.
  2. Внедрение комплекса мероприятий, включающего в себя работы по обоснованию проводки горизонтальных скважин и определению точек многократного ГРП, обеспечивающих регулирование притока нефти на скважины № 19895 и № 19858, позволило дополнительно добыть 1750 т нефти с экономическим эффектом 3,120 млн руб.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2007-2010 гг.), на научно-технических советах ОАО «ТНК-Нижневартовск» (г. Нижневартовск, 2007-2010 гг.) и нефтяной компании «ТНК-ВР» (г. Москва, 2007-2010 гг.).

Публикации и личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 научных трудах, в т.ч. 6 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

В рассматриваемых исследованиях автору принадлежат постановка задач, их решение, анализ и обобщение полученных результатов и организация внедрения рекомендаций в промысловых условиях.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 111 наименований. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, 12 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология»: профессору Н.И. Хисамутдинову, профессору И.В. Владимирову, к.т.н. Р.Г. Сарваретдинову – за помощь и полезные советы, высказанные в процессе формирования и выполнения диссертационной работы.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и основные задачи, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе рассматривается состояние исследованности проблемы. Отмечено, что востребованность научных исследований и совершенствование технологий проводки горизонтальных скважин связаны с увеличением доли запасов нефти категории трудноизвлекаемых, с одной стороны, и истощением извлекаемых, с другой. Указанные две причины стали основными, что послужило толчком для бурного развития горизонтального бурения и проводки боковых стволов. Этой проблеме на сегодня посвящены крупные научные работы известных ученых как в России, так и за рубежом, среди которых необходимо выделить Борисова Ю.П., Бузинова С.Н., Владимирова И.В., Григоряна А.М., Дияшева Р.Н., Евченко В.С., Егурцова Н.А., Зайцева С.И., Закирова С.Н., Ибатуллина Р.Р., Ибрагимова А.И., Иктисанова В.А., Ипатова А.И., Кнеллера Л.Е., Кременецкого М.И., Крылова В.А., Крючкова Б.Н., Куштанову Г.Г., Лысенко В.Д., Максимова В.П., Мищенко И.Т., Михайлова Н.Н., Мукминова И.Р., Муслимова Р.Х., Пилатовского В.П., Полубаринову-Кочину П.Я., Розенберга И.Б., Сучкова Б.М., Фазлыева Р.Т., Шамсиева М.Н., Шеремет В.В., Юсупова И.Г., Babu D.K., Odeh A.S., Butler R.M., Economides M.J., Ehlig-Economides C.A., Giger F.M., Goode P.A., Thambynaygam R.K., Joshi S.D., Kuchuk F.J., Lichtenberger G.J., Raghavan R., Joshi S.D., Suprunowicz R. и многих других.

Подробно проведены обзор и обобщение теоретических, экспериментальных сведений и результатов опытно-промышленных работ по разработке группы пластов АВ Самотлорского месторождения. По результатам работ Бриллианта Л.С., Клочкова Л.Л., Шарифуллина Ф.А., Баракина В.А., Александрова В.М., Джафарова И.С., Сынгаевского П.Е., Хафизова С.Ф., Леонова В.А., Корабельникова А.И., Шаламова М.А., Саунина В.И., Пуртовой И.П., Ягафарова А.К. и многих других, пласт АВ11-2 «рябчик» содержит значительные запасы нефти (939,4 млн т по категории С1), извлечение которых сопряжено с большими трудностями вследствие низких фильтрационно-емкостных свойств пород. В связи с этим изучаемый объект слабо вовлечен в промышленную разработку. Поэтому в работе указывается, что наряду с бурением вертикальных и горизонтальных скважин и разукрупнением объектов разработки необходимо шире применять ГРП. ГРП является одним из самых эффективных мероприятий по повышению интенсификации добычи нефти из пласта АВ11-2 «рябчик», и может рекомендоваться в качестве основного, особенно для скважин, расположенных в зонах распространения собственно «рябчика», который обладает низкими коллекторскими характеристиками. Такое утверждение, хотя и не противоречит общим тенденциям взглядов на этот объект, но автор это мнение не разделяет.

В результате подробного анализа и обзора опубликованных работ сделаны следующие выводы и определены задачи исследования.

  1. По мнению некоторых авторов, для разработки пласта АВ11-2 применение площадного заводнения с отдельной сеткой с размещением вертикальных и горизонтальных скважин и использованием комбинированных технологий гидроразрыва пласта считается эффективным, что, на наш взгляд, является недостаточно доказанным.
  2. Однако отмечается низкая информативность по результатам обработки геофизических измерений, литологии коллекторов и их петрофизических характеристик, что отрицательно сказывается на формировании достоверных геологической и гидродинамической моделей пласта АВ11-2. Это объясняется присутствием глинистых включений в разрезе и техногенными эффектами.
  3. Необходимо разработать новую методику для уточнения геологического строения пласта АВ11-2 типа «рябчик», разукрупнения пласта АВ11-2 путем совершенствования методов корреляции в разрезе скважин для выявления разделов между продуктивными пластами и пропластками внутри продуктивных пластов с учетом их литолого-фациальных характеристик, используемых при построении геологической и гидродинамической моделей.
  4. Недостаточно изучено и апробировано на реальных объектах применение комбинированных технологий многократного ГРП с предварительной разглинизацией пластов, сочетающих проводку горизонтальных скважин, боковых стволов в глинизированных коллекторах многопластовых систем.
  5. Не исследована теоретически и не проверена на практике связь изменения эффективности отбора нефти из глинизированных коллекторов с количеством проведенных операций с ГРП и не выявлены условия создания оптимальной длины трещин.

Поэтому данная работа направлена на решение этих проблем.

Во второй главе проведено обобщение опыта применения многократного гидроразрыва и усовершенствована теория применения комбинированных технологий с гидроразрывом. Новые решения по обработке нефтенасыщенных стволов как вертикальных, так и горизонтальных скважин, состоящих из множества продуктивных интервалов для создания большой проводимости и увеличения притока нефти к забою скважин, путем избирательной обработки продуктивных интервалов или интервалов, из которых ранее добыча осуществлялась в стволах скважин с множеством продуктивных интервалов, достаточно широко известны, как за рубежом, так и в России. Такие технологии оказались востребованными в связи с тем, что добыча нефти осуществляется из неоднородных по проницаемости многопластовых интервалов.

Наибольший опыт в этой области имеет фирма «Хэллибертон Энерджи Сервисиз». Только в РФ 20 технологий фирмы «Хэллибертон Энерджи Сервисиз» запатентованы (патент № 2395667) и рекомендованы для внедрения в различных комбинациях, сочетающих изоляцию пластов и гидроразрыв, а также подробно описаны технические средства для их исполнения.

Не менее ценны решения Сохошко С.Х., Грачева С.И., Билинчука А.В., Шульева Ю.В., Косяк А.Ю., Бекетова С.Б. по осуществлению многоступенчатого гидроразрыва в стволе горизонтальных скважин. Однако в перечисленных работах недостатком является необходимость применения разных технических средств, в т.ч. изолирующих пакеров, что обуславливает длительность процесса многократного гидравлического разрыва, связанного с множеством спускоподъемных операций для подготовки ствола к разрыву, и, как следствие, высокой стоимостью подобных скважин-операций.

На основании анализа опубликованных работ сделаны следующие выводы;

  1. В ранее применяемых технологиях и методах многократного гидроразрыва пласта не учитывается состояние извлекаемых (остаточных недренируемых и дренируемых) запасов нефти, не устанавливается категория запасов в водонефтяной и чистонефтяной зонах, что не позволяет прогнозировать объемы отбора нефти и воды в зависимости от применяемой технологии;
  2. Нет обоснования выбора точек ГРП при первичной и повторной операциях;
  3. Не предусматривается применение комбинированных технологий в коллекторах с присутствием глин.

Далее идет описание результатов исследования условий эффективного применения технологий ГРП на горизонтальных стволах скважин для многопластовых систем коллекторов, продолжительности применения той или иной технологии, ее эффективности при выработке запасов нефти из низкопроницаемого коллектора с проводкой многоствольных горизонтальных скважин.

Суть технологии, успешно прошедшей апробацию на Самотлорском месторождении, состоит в том, что многопластовая система коллектора вскрывается горизонтальной скважиной, ствол которой содержит ряд горизонтальных или полого направленных участков. Каждый из таких участков ствола скважины располагается в низкопроницаемом, гидродинамически изолированном от других слое. В горизонтальных участках последовательно производят гидравлический разрыв пласта. В результате получается система вертикальных трещин, соединенных единым стволом скважины.

В качестве инструмента исследований использовался пакет гидродинамического моделирования «Tempest-More» (разработчик «Roxar/Smedvig»), а объект исследования – пласт АВ11-2 с его подробными геолого-физической и гидродинамической характеристиками.

Горизонтальная скважина HWPRD имеет два участка (рисунок 1). Рассмотрены четыре варианта разработки: 1 – залежь разрабатывается горизонтальной скважиной без ГРП (база); 2 – в одном из горизонтальных участков делается ГРП с образованием вертикальной трещины системы с абсолютной проницаемостью 1 мкм2; 3 – в двух горизонтальных участках делаются ГРП с образованием вертикальных трещин с абсолютной проницаемостью 1 мкм2; 4 – в двух горизонтальных участках делаются ГРП с образованием горизонтальных трещин с абсолютной проницаемостью 1 мкм2.

 нефтенасыщенность, д.ед.  Куб текущей нефтенасыщенности модели залежи -0

нефтенасыщенность, д.ед.

Рисунок 1 – Куб текущей нефтенасыщенности модели залежи

Динамика показателей разработки по вариантам представлена на рисунке 2. Хорошо видно, что разработка залежи сопровождается быстрым падением пластового давления ввиду низких фильтрационных свойств коллектора (рисунок 2, а). Период стабильных значений дебита нефти также непродолжителен: для варианта 1 он составляет менее одного года, для варианта 2 – 2 месяца, для варианта 3 – 5 месяцев, для варианта 4 – 9 месяцев. Снижение давления в области участков горизонтальных стволов приводит к разгазированию и быстрому росту газонефтяного фактора (рисунок 2, в). Выделение фазы свободного газа в призабойной зоне скважины также способствует снижению интенсивности притока нефти. Наиболее сильное разгазирование и наибольший рост газонефтяного фактора наблюдаются для 3-его и 4-ого вариантов, предусматривающих создание трещин в обоих пластах. Эти варианты обеспечивают наибольший приток жидкости в начальный период разработки скважины, а значит, и наибольшее снижение давления. Если рассматривать динамику дебита нефти по

а – пластовое давление; б – дебиты нефти;

в – газонефтяной фактор; г – накопленная добыча нефти

Рисунок 2 – Динамика основных показателей разработки модельной залежи по вариантам

указанным вариантам, то основная разница между ними наблюдается только в начальный период; для варианта с горизонтальной трещиной начальный дебит сохраняется в течение большего периода времени. В дальнейшем динамики дебитов нефти 3-его и 4-ого вариантов практически совпадают, а эффективны только в начальный период.



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.