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 |   ...   | 7 |

Развитие систем разработки нефтяных месторождений с применением заводнения в различных геолого-физических условиях

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.276.1/.4

На правах рукописи

Бакиров Ильшат Мухаметович

РАЗВИТИЕ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАВОДНЕНИЯ

в различных геолого-физических условиях

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Уфа 2012

Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном
институте нефти (ТатНИПИнефть) ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина.

Научный консультант доктор технических наук, профессор, академик АН РТ Ибатуллин Равиль Рустамович
Официальные оппоненты: Хисамутдинов Наиль Исмагзамович, доктор технических наук, профессор, ГУП «ИПТЭР», заведующий отделом «Гидродинамическое моделирование технологических процессов в добыче нефти» Зейгман Юрий Вениаминович, доктор технических наук, профессор, Уфимский государственный нефтяной технический университет, заведующий кафедрой разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений Булгакова Гузель Талгатовна, доктор физико-математических наук, профессор, Уфимский государственный авиационный технический университет, профессор кафедры математики
Ведущая организация ООО «РН-УфаНИПИнефть»

Защита диссертации состоится 16 августа 2012 г. в 1000 часов на
заседании диссертационного совета 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 «ИПТЭР».

Автореферат разослан 16 июля 2012 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТеРИСТИКА РАБоТЫ

Актуальность темы

Заводнение нефтяных пластов является основой современной технологии разработки нефтяных месторождений. Другие методы, такие как закачка газа, водогазовое воздействие (ВГВ), третичные методы увеличения нефтеотдачи (МУН), значительно уступают ему по масштабам, находятся на стадии опытно-промышленной разработки и часто внедряются на базе технологии заводнения. В РФ более 70 % добываемой нефти, в Татарстане – 95 % получают за счет применения заводнения. К настоящему времени для разработки месторождений с разнообраз­ными геолого-физическими условиями создан широкий комплекс систем воздействия на пласты методом заводнения. В этих условиях огромное значение для совершенствования разработки месторождения, развития проектирования разработки и планирования добычи нефти имеют классификация существующих систем заводнения и результаты обобщения опыта внедрения и развития метода.

Важнейшей целью заводнения является увеличение темпов отбора, коэффициента нефтеизвлечения (КИН) и, конечно, технико-экономических показателей. Применение заводнения нередко приводит к двукратному и более увеличению КИН. При заводнении пластов важным параметром, характеризующим процесс извлечения нефти из залежи и эффективность системы разработки, является коэффициент вытеснения (Квыт), который указывает на потенциально доступную долю дренируемых запасов нефти в зоне, охваченной заводнением. Коэффициент вытеснения зависит от многих факторов, которые в реальных условиях очень сложно количественно учитывать. Поэтому актуальными задачами являются установление зависимости Квыт от основных фильтрационно-емкостных и петрофизических параметров и количественная оценка их влияния на этот коэффициент.

Одним из важнейших параметров, влияющих на эффективность разработки нефтяных месторождений заводнением, является вязкость нефтей, насыщающих продуктивные отложения. Изучение зависимости КИН от вязкости нефти стало особенно актуальным в последние годы в связи с обоснованием необходимости дифференцирования налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) с учетом вязкости нефти для стимулирования увеличения добычи высоковязких нефтей. Эти зависимости необходимы для определения ориентировочных величин КИН по новым залежам на стадии первого подсчета запасов нефти по промышленным категориям, а также для оценки прироста нефтеизвлечения за счет МУН.

Современный этап разработки нефтяных месторождений Татарстана, когда за счет преимущественной выработки высокопродуктивных коллекторов доля трудноизвлекаемых запасов возросла до 80 %, извлечение остаточных запасов традиционными методами заводнения часто характеризуется низкими технико-экономическими показателями из-за снижения эффективности воздействия заводнением. Поскольку эти запасы достаточно велики, актуальным является повышение эффективности извлечения нефти за счет совершенствования систем заводнения и регулирования процессов разработки путем применения индивидуальных технологических методов и экономических критериев. На завершающей стадии разработки для сокращения удельных затрат на добычу нефти необходимо системное регулирование объемов закачки воды и отбора жидкости. Важным являются изучение влияния темпа добычи жидкости на эффективность разработки, развитие методов нестационарного воздействия и форсированного отбора. Необходим научно обоснованный комплексный подход к выбору критериев, условий и оптимальных параметров эффективного применения данных технологий.

В значительной мере эффективность выработки запасов нефти зависит от правильного взаимного расположения добывающих и нагнетательных скважин в послойно и зонально-неоднородных по коллекторским свойствам пластах. Оказалось почти неисследованным влияние тензорной природы проницаемости на коэффициент охвата площади залежи заводнением. Недостаточно полно разработана методика выбора систем заводнения. Противоречивы критерии сравнительной эффективности систем заводнения. Пренебрежение учетом этих факторов приводит к существенному снижению величины нефтеизвлечения.

Наиболее значимым достижением в нефтегазовой индустрии за последние десятилетия является массовое применение горизонтальных скважин (ГС), одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) пластов, скважин малого диаметра, гидроразрывов пласта (ГРП), энергосберегающих технологий по закачке воды. Комплексное применение этих инновационных технологий при проектировании систем заводнения залежей позволит решить многие научно-технические задачи в области регулирования разработки нефтяных месторождений.

Изучение механизма и выявление условий эффективного вытеснения нефти водой в различных геолого-физических условиях, создание новых технологий и принципов разработки являются актуальными задачами по повышению эффективности разработки нефтяных месторождений.


Цель работы повышение эффективности разработки нефтяных месторождений путем выбора рациональной (оптимальной) системы и рационального размещения скважин применительно к различным геолого-физическим условиям и стадиям разработки, совершенствования методов гидродинамического воздействия, создания и внедрения принципиально новых систем и способов разработки.

Для решения поставленной цели сформулированы следующие основные задачи исследований:

1. Анализ опыта применения метода и систем заводнения при разработке нефтяных месторождений Татарстана. Классификация методов заводнения и обоснование критерия оценки эффективности регулярных и законтурных систем заводнения;

2. Исследование основных связей между коэффициентом вытеснения и фильтрационно-емкостными параметрами залежей, КИН, а также коэффициентом вытеснения и вязкостью нефти;

3. Изучение механизма и выявление условий эффективного вытеснения нефти водой при размещении скважин в послойно и зонально-неоднородных, анизотропных по коллекторским свойствам пластах и применении технологий с использованием горизонтальных скважин с целью оптимизации систем заводнения;

4. Разработка методики выбора систем заводнения и новых технологий для обеспечения полноты выработки запасов в различных геологических условиях;

5. Изучение совместного влияния плотности сетки скважин (ПСС) и параметра интенсивности систем заводнения (m) на КИН. Установление количественной величины параметров, входящих в состав зависимости КИН от ПСС, при различных геолого-физических условиях и величины ПСС для достижения потенциальной величины нефтеизвлечения;

6. Исследование эффективности регулирования отбора жидкости на различных стадиях на примере разработки площадей Ромашкинского месторождения.


Методы решения поставленных задач и достоверность результатов

Поставленные задачи решались на основе анализа геолого-промыслового материала с использованием современных методов обработки исходной информации и методов, основанных на статистическом анализе зависимостей технологических показателей разработки от различных природных факторов, плотности сетки скважин и интенсивности систем заводнения. Основным методом исследований являлось математическое моделирование фильтрации жидкости с применением ЭВМ.

Достоверность полученных результатов подтверждается сопоставлением модельных данных с фактическими показателями разработки.


Научная новизна результатов работы:

1. Выявлены закономерности внедрения в практику разработки метода заводнения, сформулированы основные принципы развития и совершенствования систем заводнения. Дана новая классификация методов заводнения, обоснованы критерии применимости регулярных и законтурных систем заводнения;

2. Научно обоснованы принципы рационального размещения скважин в послойно и зонально-неоднородных, анизотропных по коллекторским свойствам пластах. Впервые для этих условий рекомендованы к внедрению новые схемы размещения скважин;

3. Разработана методика анализа и прогнозирования эффективности закачки воды в законтурные нагнетательные скважины. Научно обоснованы условия эффективного использования ГС при оптимизации систем заводнения.

4. Предложены новые зависимости:

- коэффициента вытеснения (Квыт) от фильтрационно-емкостных параметров, коэффициента охвата пласта заводнением с учетом тензорной природы проницаемости;

- КИН от Квыт, плотности сетки скважин, вязкости пластовой нефти и комплексного параметра, учитывающего влияние величины начального дебита залежи и геологических запасов;

- интенсивности систем заводнения и ПСС от геологических и технологических параметров;

5. Научно обоснованы и рекомендованы к реализации принципы и методы определения системы и схем размещения нагнетательных и добывающих скважин на залежи, изменения интенсивности системы заводнения и ПСС в процессе разработки.

Новизна технических и технологических решений, полученных в ходе исследований, подтверждается 19 патентами РФ на изобретения.

Основные защищаемые положения:

1. Методология изучения основных связей между КВЫТ и фильтрационно-емкостными и петрофизическими параметрами залежей и её обоснование с использованием палетки при недостаточной исходной информации. Методика
определения зависимости КИН от вязкости нефти и Квыт на стадии первого подсчета запасов;

2. Методические положения по анализу эффективности внедрения и развития систем заводнения. Основные принципы классификации метода заводнения. Методика анализа и прогнозирования эффективности размещения законтурных нагнетательных скважин. Научные рекомендации по рациональной разработке залежей в карбонатных отложениях месторождений Республики Татарстан (РТ);

3. Принципы и методы рационального размещения скважин в послойно и зонально-неоднородном, анизотропном по коллекторским свойствам объекте;

4. Методика оценки зависимости КИН от ПСС и интенсивности системы заводнения, обоснования оптимальной интенсивности систем заводнения и ПСС от природных и технологических параметров;

5. Методика выбора систем заводнения и управления интенсивностью системы во времени, новые способы разработки с заводнением. Основные принципы развития систем заводнения;

6. Новые технологические решения по регулированию процессов разработки, позволяющие снизить темп роста обводненности скважин и продлить срок рентабельной эксплуатации.


Практическая ценность и реализация результатов исследований

1. Разработана методика анализа и прогнозирования эффективности закачки воды в законтурные нагнетательные скважины. Научно обоснованы условия эффективного использования ГС при оптимизации систем заводнения.

2. Впервые рекомендованы к внедрению и реализованы:

- системное адресное циклическое воздействие, включающее применение различных схем заводнения, плотности сетки скважин и соответствующих видов технологии нестационарного воздействия в сочетании с методами интенсификации добычи и МУН в зависимости от стадии разработки;

- новая система разработки, которая предусматривает создание индивидуальных систем разработки пластов месторождения комплексной реализацией новых способов разработки и технологий ОРЭ, энергосберегающих технологий по закачке воды и технологий с использованием ГС.

3. Разработанные принципы и методы определения количества и характера размещения нагнетательных и добывающих скважин, управления интенсивностью системы заводнения и плотностью сетки скважин во времени и полученные зависимости КИН от ПСС и интенсивности систем заводнения позволили:

- решить важные практические задачи в области прогнозирования, анализа и регулирования процессов разработки нефтяных месторождений заводнением;

- выбрать рациональную систему разработки и оптимизировать ее во времени;

- создать новые технологии и усовершенствовать традиционные способы разработки нефтяных месторождений заводнением.


Результаты по исследованию рационального размещения скважин при разработке нефтяных месторождений с применением ГС отражены в РД «Методическое руководство по проектированию, строительству, геофизическим и промысловым исследованиям, эксплуатации горизонтальных скважин и разработке нефтяных месторождений с применением горизонтальной технологии»
(РД 39-0147585-214-00).

Основные результаты диссертационной работы использованы при составлении проектных документов для месторождений РТ, Западной и Восточной Сибири.

Результаты исследований зависимости КИН от технологических и геолого-физических параметров залежей применяются при составлении ТЭО КИН для месторождений Самарской, Оренбургской, Ульяновской областей, Ненецкого автономного округа (НАО).

Результаты исследований использовались при разработке методического пособия для студентов вузов «Создание геологической и гидродинамической моделей месторождения».


Апробация результатов работы

Основные положения и результаты работы докладывались на Всесоюзных и Всероссийских научно-технических конференциях (г. Альметьевск, 1983, 1987, 1991, 1993 гг.); на совещании по проблеме «Организация эффективного использования методов математического моделирования и ЭВМ при проектировании, анализе и управлении разработкой нефтяных месторождении Татарии» (г. Бугульма, 1988 г.); на Всероссийском совещании «Разработка нефтяных и нефтегазовых месторождений. Состояние, проблемы и пути их решения» (г. Альметьевск, 1995 г.); на юбилейной конференции к 70-летию ВНИГРИ «Нефтегазовая геология на рубеже веков» (г. Санкт-Петербург, 1999 г.); на Всероссийском совещании по разработке нефтяных месторождений (г. Альметьевск, 2000 г.); на Межрегиональной научно-практической конференции (г. Альметьевск, 2003 г.); на отчетном собрании Волго-Камского регионального отделения РАЕН в 2011 г.

Публикации и личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 54 научных трудах, в том числе в 15 журналах, рекомендованных ВАК.

В рассматриваемых исследованиях автору принадлежат постановка и решение задач, моделирование процессов разработки, анализ полученных результатов.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, семи разделов, основных выводов и библиографического списка использованной литературы, включающего 160 наименований. Работа изложена на 301 странице машинописного текста, содержит 47 таблиц, 100 рисунков.

Краткое содержание работы


Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, обозначены основные положения, выносимые на защиту, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы. Большой вклад в решение проблемы совершенствования принципов, методов и систем разработки нефтяных месторождений с заводнением внесли Р.Г. Абдулмазитов, И.И. Абызбаев, А.В. Андреев, К.Б. Аширов,
Б.Т. Баишев, К.С. Баймухаметов, В.Ф. Базив, Ю.Е. Батурин, Ю.П. Борисов,
В.Д. Викторин, Г.Г. Вахитов, И.П. Васильев, И.В. Владимиров, В.Е. Гавура,
Р.Х. Гильманова, А.И. Губанов, Р.Н. Дияшев, Ю.П. Желтов, Ю.В. Желтов,
М.А. Жданов, С.Н. Закиров, А.Б. Золотухин, Р.Р. Ибатуллин, Г.З. Ибрагимов, М.М. Иванова, В.Ф. Усенко, Ю.А. Котенев, А.П. Крылов, Е.В. Лозин, В.Д. Лысенко, Н.Н. Лисовский, В.С. Орлов, С.А. Султанов, М.М. Саттаров, Б.Ф. Сазонов, Э.И. Сулейманов, М.Л. Сургучев, Р.Х. Муслимов, Э.Д. Мухарский, М.И. Максимов, Р.Ш. Мингареев, И.Т. Мищенко, Э.М. Тимашев, М.А. Токарев, Э.М. Халимов, М.М. Хасанов, Р.С. Хисамов, Н.И. Хисамутдинов, И.П. Чоловский, Р.Т. Фазлыев, А.М. Шавалиев, В.Н. Щелкачев.

В первом разделе (подразделе 1.1) работы рассмотрены особенности геологического строения и нефтеносность основных продуктивных горизонтов юго-востока РТ. Строение природных резервуаров, геолого-физические параметры продуктивных пластов, их неоднородность, расчлененность, условия залегания пород, режим залежей и т.д. оказывают определяющее влияние на выбор систем разработки, эффективность выработки запасов нефти заводнением, а значит и на достижение соответствующих величин КИН.

В пределах РТ открыто 159 нефтяных месторождений, из них вовлечены в разработку 121. Основным базисным нефтеносным объектом являются пашийско-кыновские отложения терригенного девона. В них содержится 62,1 % разведанных балансовых запасов. Следующим по промышленной значимости объектом являются тульско-бобриковские отложения, содержащие 15,3 % разведанных запасов.

Основные запасы нефти в РТ сосредоточены на одном из крупнейших месторождений РФ Ромашкинском, начальные извлекаемые запасы (НИЗ) которого составляют более двух миллиардов тонн.

На территории РТ запасы нефти в карбонатных коллекторах сосредоточены в регионально-нефтеносных турнейских, верей-башкирских отложениях карбона на глубине 650…1692 м. Залежи нефти пластового и массивного типов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 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.