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 |

Обоснование технологий физико-химического воздействия на низкопроницаемые полимиктовые коллектора (на примере южной лицензионной территории приобского нефтяног

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ГЛАДКОВ Павел Дмитриевич





Обоснование технологий

физико-химического воздействия

на низкопроницаемые полимиктовые коллектора

(на примере южной лицензионной территории

Приобского нефтяного месторождения)

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений







А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук




Санкт-Петербург

2012

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете «Горный».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Рогачев Михаил Константинович

Официальные оппоненты:

Николаев Николай Иванович

доктор технических наук, профессор, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», профессор кафедры бурения скважин.

Гумеров Олег Артурович

кандидат технических наук, доцент, Уфимский государственный нефтяной технический университет, доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений.

Ведущая организация государственное автономное научное учреждение «Институт нефтегазовых технологий и новых материалов», г. Уфа.

Защита диссертации состоится 7 июня 2012 г. в 14:00 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.10 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106, г. Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 1166.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 5 мая 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д.т.н., доцент НИКОЛАЕВ А.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

 Актуальность темы исследований 

Ухудшение общей структуры запасов углеводородов в нашей стране обусловлено истощением запасов месторождений маловязкой нефти, заключенной в коллекторах относительно простого строения. Данное обстоятельство вынуждает переходить к разработке и эксплуатации сложнопостроенных месторождений с низкопроницаемыми полимиктовыми коллекторами (например, Приобского). Доля трудноизвлекаемых запасов, содержащихся в коллекторах низкой проницаемости, в общей структуре сырьевой базы России превышает 40%. При этом значительная часть таких месторождений находится на территории Западной Сибири, для которой характерны традиционные методы разработки месторождений и технологий вскрытия и глушения скважин, реализуемые зачастую без учета сведений о минералогическом составе продуктивных отложений.

В связи с этим важнейшей научной и практической задачей становится разработка технологий вторичного вскрытия низкопроницаемых пластов, глушения и интенсификации скважин, направленных на повышение эффективности работы системы «пласт-скважина» и увеличение коэффициентов извлечения нефти на таких месторождениях.

Вопросами разработки методов и технологий физико-химического воздействия на нефтяной коллектор занимались отечественные и зарубежные ученые Амиян В.А., Андреев В.Е., Антипин Ю.В., Ахметов А.А., Бабалян Г.А., Басарыгин Ю.М., Блажевич В.А., Валеев М.Д., Девликамов В.В., Дияшев Р.Н., Газизов А.Ш., Газизов А.А., Гайворонский И.Н., Желтов Ю.В., Зейгман Ю.В., Кудинов В.И., Ленченкова Л.Е., Мусабиров М.Х., Муслимов Р.Х., Овнатанов Г.Т., Позднышев Г.Н., Ребиндер П.А., Рогачев М.К., Рябоконь С.А., Саркисов Н.М., Сидоровский В.А., Телин А.Г., Уметбаев В.Г., Фахретдинов Р.Н., Хавкин А.Я., Хисамутдинов Н.И., Ali S., Boney К., Economides М., Fogler H.S., Kline W.E., McLeod G., Smith C. и др.

Актуальность темы диссертационной работы подтверждается ее включением в план НИР по государственному контракту от «20» сентября 2010г № 14.740.11.0430, осуществляемого в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2010-2012гг. по теме «Обоснование и разработка высокоэффективных экологически безопасных технологий повышения нефтеотдачи пластов на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами нефти».

 Целью диссертационной работы  является повышение эффективности извлечения нефти на месторождениях с низкопроницаемыми полимиктовыми коллекторами.

 Идея работы. Повышение эффективности извлечения нефти из низкопроницаемых полимиктовых коллекторов может быть обеспечено за счет внедрения технологий физико-химического воздействия на продуктивные пласты, основанных на использовании воды низкой минерализации в качестве закачиваемой жидкости в системе поддержания пластового давления, а также разработанных гидрофобизирующих составов при вторичном вскрытии пластов и глушении скважин перед подземным ремонтом.

 Задачи исследований

  1. Выполнить анализ современной литературы и сделать выбор оптимальных физико-химических методов воздействия на полимиктовые коллектора Западной Сибири.
  2. Выявить механизм взаимодействия водочувствительных минералов пород продуктивного пласта и вод различного химического состава, а также изучить влияние минерализации воды на фильтрационные характеристики пород (коэффициенты проницаемости и вытеснения нефти водой).
  3. Разработать гидрофобизирующий состав для перфорации и глушения скважин, обеспечивающий регулирование фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта.
  4. Исследовать коррозионные и поверхностные свойства разработанного химического состава.
  5. Исследовать влияние разработанного химического состава на прочностные свойства пород коллекторов нефти.
  6. Выполнить экспериментальные исследования для оценки эффективности применяющихся на месторождениях Западной Сибири традиционных составов и технологий кислотного воздействия на породу коллектора и предложить технологии воздействия для условий низкопроницаемых полимиктовых коллекторов Приобского нефтяного месторождения

 Методы решения поставленных задач 

Работа выполнена в соответствии со стандартными методами теоретических, а также стандартными и разработанными методиками проведения экспериментальных исследований (реологические, фильтрационные, исследование коррозии, скорости растворения породы, поверхностных и прочностных свойств, определение среднего диаметра взвешенных частиц и др.). Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики.

 Научная новизна работы:

  1. Установлена зависимость изменения фильтрационных характеристик образцов полимиктового коллектора (коэффициентов проницаемости и вытеснения нефти водой) от минерализации и химического состава воды.
  2. Выявлена способность водного раствора гидрофобизатора НГ-1 (продукта реакции триэтаноламина с жирными кислотами таллового масла) при контакте с полимиктовой породой-коллектором сохранять коэффициент проницаемости и понижать механическую прочность породы.

 Защищаемые научные положения:

  1. Периодическая замена закачиваемой минерализованной воды на низкоминерализованную воду в системе поддержания пластового давления (ППД) обеспечит сохранение требуемых темпов закачки жидкости в пласт и позволит увеличить охват пласта воздействием за счет перераспределения фильтрационных потоков и выравнивания фронта вытеснения, что позволит увеличить коэффициент извлечения нефти из низкопроницаемых полимиктовых коллекторов.
  2. Применение разработанного состава технологической жидкости, представляющего собой водный раствор различных концентраций гидрофобизатора НГ-1 - продукта реакции триэтаноламина с жирными кислотами таллового масла, при вторичном вскрытии продуктивного пласта и глушении скважин перед подземным ремонтом позволяет сохранить фильтрационные характеристики пород призабойной зоны пласта, а также снизить механическую прочность этих пород, подготовив таким образом пласт для дальнейших геолого-технических мероприятий по интенсификации притока нефти.

 Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций  подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями с использованием современного высокотехнологичного оборудования (производства компаний Coretest Systems, Messgerate Medingen, Kruss, Zeiss, Vinci Technologies), высокой сходимостью расчетных величин с фактическими данными, воспроизводимостью полученных результатов.

 Практическое значение работы:

1. Предложена технология поочередной закачки в низкопроницаемый полимиктовый пласт низкоминерализованной и минерализованной воды, позволяющая увеличить коэффициент извлечения нефти на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами.

2. Разработаны гидрофобизирующий состав, представляющий собой водный раствор гидрофобизатора НГ-1, и технология его применения при вторичном вскрытии низкопроницаемых полимиктовых коллекторов и глушении скважин перед подземным ремонтом.

3. Рекомендовано применение разработанного гидрофобизирующего состава для снижения прочности низкопроницаемых полимиктовых пород призабойной зоны пласта при проведении операций по интенсификации притока нефти, в частности при проведении гидравлического разрыва пласта.

4. Выявлены оптимальные технологии по химическому воздействию на низкопроницаемые полимиктовые коллектора Приобского нефтяного месторождения (южная лицензионная территория – ЮЛТ), а также предложены рекомендации по их применению.

5. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе для специальности 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» при изучении дисциплин «Разработка нефтяных и газовых месторождений», «Эксплуатация нефтяных и газовых скважин», «Технология и техника повышения нефтеотдачи пластов».

 Апробация работы 

Основные положения, результаты экспериментальных исследований, выводы и рекомендации докладывались на VI Международной научно-практической конференции «Нефтегазовые технологии» (г. Самара, СамГТУ, 2009); L Научной студенческой сессии горняков (Горно-металлургическая академия, г. Краков, Польша, 2009); конкурсе студенческих и аспирантских работ Российско-Каспийского региона, проводимом в рамках Российской нефтегазовой технической конференции и выставки SPE 2010 (ВВЦ, г. Москва, 2010); Международной конференции «Петрофизика: современное состояние, проблемы, перспективы» (г. Москва, РГУНГ им. И.М.Губкина, 2010); XV Международном симпозиуме студентов и молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (г. Томск, ТПУ, 2011); Межвузовской научно-практической конференции «Оценка месторождений полезных ископаемых с падающим объемом добычи в условиях исчерпания запасов» (г. Санкт-Петербург, СПГГИ (ТУ), 2011); II Международной конференции молодых ученых и специалистов «Ресурсно-геологические и методические аспекты освоения нефтегазоносных бассейнов» (г. Санкт-Петербург, ВНИГРИ, 2011)

 Публикации 

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

 Структура и объем диссертационной работы 

Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 111 наименований. Материал диссертации изложен на 155 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц, 51 рисунок и 1 приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится общая характеристика работы, обосновывается ее актуальность, определяются цель, идея, задачи, излагаются защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе выполнен анализ применяемых на месторождениях Западной Сибири технологий физико-химического воздействия на пласт, а также выявлены особенности их применения на залежах с низкопроницаемыми полимиктовыми коллекторами.

Одним из перспективных и сложных объектов разработки Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции является Приобское нефтяное месторождение (южная лицензионная территория). Данное месторождение уникально по геологическим запасам, однако его разработка осложняется резкой литолого-фациальной изменчивостью продуктивных отложений, полиминеральным составом пород, аномально низкой проницаемостью и высокой расчлененностью пластов, которая варьируется в диапазоне от 6,5 до 7,5.

Эффективность извлечения нефти из полимиктовых низкопроницаемых отложений в значительной степени зависит от системы их разработки. Чаще всего, на таких залежах применяется площадная модификация внутриконтурного заводнения. Применение данной системы обусловлено положительными результатами, полученными с ее помощью при разработке более простых с геологической точки зрения объектах. Однако для эффективного внедрения этих систем при разработке низкопроницаемых полимиктовых коллекторов необходим научно обоснованный подход, в частности, к выбору нефтевытесняющего агента.

На нефтяных месторождениях при реализации системы заводнения используются воды различной минерализации. Широкое распространение в Западной Сибири получило использование минерализованной воды апт-альб-сеноманского водоносного комплекса, в то время как пресная вода практически не применяется. В отношении технологической эффективности применения пресных вод в системах ППД у ученых не сложилось единого мнения. В частности, в работе Г.А. Бабаляна указывается на то, что наряду с ухудшением коллекторских свойств набухание глинистой составляющей при контакте с пресной водой может способствовать повышению коэффициента вытеснения нефти. В связи с этим теоретические и экспериментальные исследования взаимодействия закачиваемых вод и породы коллектора, а также применение основанной на этих исследованиях технологии заводнения является важным условием эффективной эксплуатации глиносодержащих низкопроницаемых пластов ЮЛТ Приобского месторождения.

Особенную значимость при разработке рассматриваемых коллекторов приобретает сохранение фильтрационно-емкостных свойств пород призабойной зоны пласта (ПЗП) при вторичном вскрытии и глушении нефтяных скважин перед проведением текущих ремонтов. Это связано с тем, что физико-химическое взаимодействие между применяемыми традиционными технологическими жидкостями и минералами, слагающими продуктивные отложения, может привести к значительному ухудшению фильтрационных свойств ПЗП и снижению потенциала скважины.

Проведенный анализ показал, что вопросу выбора технологических жидкостей при проведении операций глушения и перфорации скважин, вскрывших низкопродуктивные пласты, уделяется недостаточное внимание. Несмотря на высокое содержание глин в породах коллекторов большинства залежей Западной Сибири, на практике в качестве жидкостей глушения и перфорации применяются традиционные составы на водной основе, плотность которых регулируется добавлением различных солей – хлоридов натрия, калия, кальция и др. Однако данные составы не всегда удовлетворяют требованиям, предъявляемым к такого рода технологическим жидкостям.

Перспективным считается использование водных растворов гидрофобизирующих реагентов, которые совмещают достоинства жидкостей глушения и перфорации на водной основе и в то же время имеют низкую коррозионную активность по отношению к скважинному оборудованию и обеспечивают сохранение нефтепроницаемости пород призабойной зоны пласта.

Вопросы, связанные с очисткой призабойной зоны пласта от различных загрязнений, повышением продуктивности и приемистости скважин, выравниванием профиля продвижения фронта нагнетаемой в пласт воды для поддержания пластового давления и, в конечном счете, повышением нефтеотдачи пласта, могут быть решены путем проведения кислотных обработок продуктивных отложений. Проведенный анализ успешности обработок терригенных полимиктовых коллекторов свидетельствует о низкой эффективности применения традиционных кислотных составов, в связи с чем важной с практической точки зрения становится задача выбора технологии кислотного воздействия на пласты, залегающие в конкретных геолого-физических условиях.

Во второй главе приводится краткое описание оборудования, стандартных и разработанных методик, а также результатов экспериментальных исследований взаимодействия глиносодержащих пород ЮЛТ Приобского нефтяного месторождения и воды различного химического состава.

При проведении экспериментальных исследований использовались следующие приборы и оборудование: автоматический порозиметр-пермеаметр AP608 (Coretest Systems) – для определения фильтрационно-емкостных свойств керна по газу; фильтрационные установки FDES645 и RPS-812 (Coretest Systems) – для моделирования процесса фильтрации в термобарических условиях, максимально приближенных к пластовым; микроскоп Axiolab (Zeiss) – для получения микрофотографий шлифов кернов; установка капиллярного электрофореза «Капель-104Т» - для определения ионного состава промысловой воды; лазерный анализатор частиц «Ласка-1К» - для определения среднего диаметра частиц глины в различных средах.

Первоочередной задачей исследований стало определение свойств пластовой воды и породы коллектора. В результате микроскопических исследований установлен минеральный состав образцов пород продуктивных отложений – полимиктовый, с преобладающим содержанием кварца (50%) и полевого шпата (25%), окруженных контактовым глинистым цементом (11%). Тип глинистого цемента – каолинитовый, определен на основании результатов рентгенофлуоресцентного анализа. На установке капиллярного электрофореза проведены эксперименты по определению ионного состава попутно-добываемой воды (результаты показаны в таблице 1).

Таблица 1 - Ионный состав попутно-добываемой воды на ЮЛТ Приобского нефтяного месторождения



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.