Разработка и исследование технических и технологических решений интенсификации добычи нефти при вторичном вскрытии и обработке призабойной зоны пласта: На примере Самотлорского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Рублев, Андрей Борисович

• Рублев, Андрей Борисович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Рублев, Андрей Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ.

1.1. Геолого-промысловая характеристика нефтяных залежей на поздней стадии разработки.

1.2. Анализ влияния технологических факторов вскрытия продуктивных пластов на эксплуатацию добывающих скважин.

2. СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИЙ ПО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ.

2.1. Изменение дополнительных фильтрационных сопротивлений при перфорации скважины.

2.2. Использование глубокопроникающих перфорационных систем для вторичного вскрытия.:.

2.3. Методы определения параметров призабойной зоны пласта и оценка эффективности методов интенсификации притоков.

2.3.1. Методы оценки качества вскрытия пласта и состояния призабойной зоны.

2.3.2. Методика оценки технологической эффективности.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ НА КОМПЛЕКСНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ СКВАЖИН.

3.1. Алгебра и топология гидравлических систем.

3.2. Расчет гидравлических характеристик объектов гидросистем.

3.3. Описание и расчет полной гидравлической характеристики скважин.

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ.

4.1. Современные представления о физических основах кавитационноволнового воздействия на ПЗС.

• 4.2. Результаты совершенствования устройств для интенсификации притока нефти.

4.2.1. Установка для гидровакуумной обработки скважины.

4.2.2. Установка для гидродинамического воздействия на пласт.

4.2.3. Способ глушения скважины.

4.3. Анализ результатов применения методов воздействия на призабойную зону скважин Самотлорского месторождения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование технических и технологических решений интенсификации добычи нефти при вторичном вскрытии и обработке призабойной зоны пласта: На примере Самотлорского месторождения»

В последние годы возрастает доля трудноизвлекаемых запасов нефти сосредоточенных в низкопроницаемых глинизированных терригенных коллекторах, в процессе разработки которых происходит ухудшение фильтрационных характеристик продуктивных пластов в призабойной зоне, где происходит значительная потеря энергии, необходимой для поступления нефти в скважину. Ухудшение фильтрационных свойств призабойной зоны пласта (ПЗП) вызывается выпадением различных продуктов реакции после закачки химических реагентов, увеличением водонасыщенности горных пород и снижением фазовой проницаемости для нефти. Поэтому одной из основных задач при нефтедобыче является восстановление и улучшение фильтрационных характеристик ПЗП за счет увеличения ее проницаемости.

Анализ результатов исследований в области интенсификации добычи нефти показывает, что каждое направление по решению этой важной задачи имеет свои недостатки, вызванные сложностью практической реализации предлагаемых технологий и высокой вероятностью необратимых изменений в ПЗП. Известно, что в результате первичного и вторичного вскрытия пластов большинство скважин становятся несовершенными, а их фактическая продуктивность становится меньше потенциальной. В процессе эксплуатации проницаемость и гидропроводность ПЗП изменяются, причем, как показывает практика, чаще - в худшую сторону. Поэтому особую актуальность приобретает задача повышения эффективности применяемых технологий вторичного вскрытия и обработки ПЗП, что в свою очередь зависит от правильности подбора технологических параметров проведения работ и комплексного исследования скважин. В этой связи была поставлена цель -разработка технико-технологического обеспечения интенсификации добычи нефти при вторичном вскрытии и обработке призабойной зоны пласта, позволяющая максимально реализовать потенциальные возможности добывающих и нагнетательных скважин.

Для достижения поставленной цели, на примере интенсификации добычи нефти на Самотлорском месторождении поставлены следующие задачи:

1. Анализ влияния качества вторичного вскрытия и состояния призабойной зоны пласта на эффективность выработки запасов и выявления объектов месторождений с целью испытания технологических решений.

2. Теоретический анализ влияния качества вторичного вскрытия гидродинамически изолированных пластов на режимы их совместной эксплуатации скважиной.

3. Разработка метода управления гидравлическими режимами совместной скважинной эксплуатации нескольких пластов после вторичного вскрытия.

4. Совершенствование комплексной технологии интенсификации добычи нефти с использованием гидродинамических скважинных устройств, реализующих эффект гидромеханического волнового воздействия на призабойную зону после вторичного вскрытия.

5. Промысловые испытания и внедрение комплексной технологии интенсификации добычи на нерентабельных малодебитных скважинах.

При решении этих задач получены следующие результаты, имеющие научную новизну:

1. Научно обоснован теоретический подход к управлению режимами эксплуатации гидродинамически изолированных пластов при их совместной эксплуатации в одной скважине, посредством варьирования параметров вторичного вскрытии по каждому из пластов.

2. Теоретически обоснованы гидравлические характеристики скважин, в условиях совместной эксплуатации нескольких вторично-вскрытых пластов, и выявлены факторы влияния текущего состояния дренируемых зон каждого из пластов на результаты гидродинамических исследований на установившихся режимах закачки или отбора. Установлены причины отклонения индикаторных линий от начала координат вследствие неравномерной выработки запасов, обусловливающей неравномерное распределение пластовых давлений.

3. Предложены эффективные методы воздействия на призабойную зону пласта, ведущие к снижению дополнительных сопротивлений фильтрации, путем адресного воздействия на перфорационные каналы источниками гидродинамических колебаний и забойными насосно-эжекторными устройствами при их перемещении вдоль интервала перфорации.

Практическая ценность основных выводов и положений работы заключается в росте эффективности эксплуатации нефтяных залежей:

1. за счет применения глубокопроникающей перфорации для снижения потерь гидравлической энергии при фильтрации в призабойной зоне пласта и повышения уровня управляемости и достижения оптимума при установлении технологических режимов отбора и закачки в гидродинамически изолированных пластах.

2. посредством внедрения комплексной технологии интенсификации притока с применением гидродинамической обработки перфорированной призабойной зоны для улучшения фильтрационно-емкостных свойств коллектора адресным воздействием на перфорационные каналы путем перемещения вдоль интервала перфорации вихревых камер, создающих турбулентную струю, что повысило технологическую эффективность вторичного вскрытия и стимуляции притока скважин Самотлорского месторождения.

Внедрение разработок осуществлено в ОАО «Самотлорнефть». Гидродинамическое волновое воздействие выполнено в 47 скважинах. Успешность технологии составила 77 % и эффективность - 3,5 т/сут дополнительно добытой нефти.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Рублев, Андрей Борисович

Основные результаты исследований отражены в работах /89-98/.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Рублев, Андрей Борисович, 2005 год

1. Калинин А.Г. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: Справочник / А.Г. Калинин, Б.А. Никитин, К.М. Солодский, Б.З. Султанов. — М.: Недра, 1997.-648 с.

2. Мельчук И.П. Бурение направленных и многоствольных скважин. — М.: Недра, 1991.-221 с.

3. Сушон Л.Я. Управление искривлением наклонных скважин в Западной Сибири / Л.Я. Сушон, П.В. Емельянов, Р.Т. Муллагалиев. М.: Недра, 1988. -218 с.

4. Волков Б.П. Строительство и эксплуатация горизонтальных скважин на Самотлорском месторождении / Б.П. Волков, К.К. Галямов, М.С. Хмелевский и др. // Нефтяное хозяйство. 1997. - № 6. - С. 41-42.

5. Шпуров И.В. Некоторые особенности выработки водонефтяных зон пласта АВ4.5 Самотлорского месторождения // Известия вузов. Нефть и газ. -Тюмень: ТюмГНГУ, 1998. № 5. - С. 62-66.

6. Бриллиант Л.С. Основные результаты применения технологий по1 2извлечению запасов нефти пласта АВ, ' «рябчик» / Л.С. Бриллиант, А.А. Клочков // Нефтяное хозяйство. 1997. - № 10. - С. 23-26.

7. Бадовский Н.А. Обеспечение качества и рентабельности скважин в комплексе их создания и применения / Н.А. Бадовский, А.С. Бронзов, Э.Л. Комм и др. // Нефтяное хозяйство. 1998.- № 5. С. 10-14.

8. Поддубный Ю.А. Оценка эффективности обработок призабойных зон обводненных скважин / Ю.А. Поддубный, А .Я. Сорокин, В.А. Кан, И.А. Сидоров // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — М.: ВНИИОЭНГ, С. 11-14.

9. Мавлютов М.Р. Управляемая кольматация призабойной зоны пластов при бурении и заканчивании скважин / М.Р. Мавлютов, Ю.С. Кузнецов, В.Н. Поляков // РНТС. Нефтяное хозяйство. ВНИИОЭНГ. 1984. - № 6, С. 7-10.

10. Мавлютов М.Р. Технология бурения глубоких скважин. М.: Недра,1982.-287 с.

11. Булатов А.И. Предупреждение и ликвидация газонефтепроявлений при бурении / А.И. Булатов, А.К. Куксов, Э.В. Бабаян. -М.: ВНИИОЭНГ, 1987.

12. Ашрафьян М.О. Технология разобщения пластов в осложненных условиях. М.: Недра, 1989. - 228 с.

13. Поляков В.Н. Технология изоляции пластов тампонажными растворами и струйной кольматацией в процессе бурения скважин: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Уфа, 1989.-48 с.

14. Тихов М.Н. Математическая теория движения жидкости и газа к центральной несовершенной скважине. Харьков. 1964.

15. Соловкин Е.Б. Выбор плотности перфорации скважин /Е.Б. Соловкин, Н.А. Соловкина. НТС «Нефтегазопромысловое дело». - 1979. - вып. № 5. - С. 20-23.

16. Телков А.П. Подземная гидрогазодинамика. Уфа 1974.

17. Инструкция технологии глубокопроникающей перфорации перфораторами фирмы «Dynamit Nobel», спускаемых на насосно-компрессорных трубах. Тюмень: ОАО «Интенсификация», 1998.

18. Проект опытно-промышленной разработки объекта ЮВ1 Самотлорского месторождения. Тюмень: СибНИИНП, 1998.

19. В.И. Щуров. Техника и технология добычи нефти. М.: Недра, 1983.

20. Рабинович Н.Р. Статистическая оценка качества заканчивания на скважине. / Н.Р. Рабинович, Н.В. Смирнова // Нефтяное хозяйство. 1987. - № 3.

21. Аметов Н.М. О построении модели пласта по результатам гидродинамических исследований / Н.М. Аметов, М.М. Апизаде // АНХ. 1975. - № 8.

22. Басович И.Б. Выбор фильтрацонных моделей по данным гидродинамических исследований скважин / И.Б. Басович, Б.С. Капцанов // Нефтяное хозяйство, 1980г., № 3.

23. Капцанов Б.С. Обработка кривых восстановления давления в неоднородных пластах / Б.С. Капцанов, В.Б. Фогельсон // Нефтяное хозяйство, 1984г., №2.

24. Мирзаджанзаде А.Х. Технология и техника добычи нефти / А.Х. Мирзаджанзаде, И.М. Аметов, A.M. Хасаев, В.И. Гусев.-М.: Недра, 1986.-380 с.

25. Муравьев И.М. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / И.М. Муравьев, Р.С. Андриасов, Ш.К. Гиматудинов. М.: Недра, 1970г.

26. Методическое руководство по оценке технологической эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов. РМНТК, Нефтеотдача, 1993.

27. Евченко B.C. Исследование скважин и пластов нефтяных месторождений Западной Сибири / B.C. Евченко, В.П. Максимов, К.С. Юсупов. М.: ВНИИОЭНГ НТО, 1974.

28. Анализ технологической и экономической эффективности ГРП на месторождениях АООТ Сургутнефтегаз, отчет ТФ СургутНИПИнефть, 1995.

29. СТО.51.00.025-86. Методы контроля за состоянием выработки пластов в процессе разработки месторождений. Юсупов К.С., Вагин В.П. Ротапринт СибНИИНП, 1986.

30. Стрекалов А.В. Системный анализ и моделирование гидросистем поддержания пластового давления. Тюмень, Изд-во «Слово», 2002.

31. Стрекалов А.В. Гидросистема нефтяных промыслов. Тезисы докладов научно-технической конференции «Научные проблемы Западно-Сибирского региона». Тюмень, 1999. С. 180-182.

32. Алтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления.-М.: Недра, 1970, 216 с.

33. Прегер Е.А. Исследование гидравлического сопротивления трубопроводов при переходном режиме движения жидкостей и газов / Е.А. Прегер, JI.A. Самойленко. Труды ЛИСИ, вып.50, Л., 1966, С. 27-39.

34. Стрекалов А.В. Нахождение замыкающих отношений при моделировании нагнетательных скважин. Межвуз. сб. науч. тр. Тюмень: Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири, 2002.

35. Пыхачев Г.Б. Подземная гидравлика. -М.: 1961, С. 24-120.

36. Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Т. Интенсификация добычи нефти: Монография. М.: Нефть и газ, 1996. - 478 с.

37. Ибрагимов Л.Х. Определение эффективности кавитационной технологии воздействия на ПЗС с применением метода детерминированных моментов давления / Л.Х. Ибрагимов, И.Т. Мищенко, А.А. Ситников // РНТГ: Нефтепромысловое дело, № 2. -1996 г.

38. Авторское свидетельство N 540029, кл. Е 21 В 37/08, 1977.

39. Патент РФ N 2068079, кл. Е 21 В 37/00, 1996.

40. Патент RU N 2073090, Е 21 В 43/25, 1997.

41. Попов А.А. Ударные воздействия на призабойную зону скважин. Москва, Недра, 1990, с. 66.

42. Аметов И.М. и др. Применение композитных систем в технологических операциях эксплуатации скважин. Москва, Недра, 1989, С. 137-138.47. Патент РФ N 2054118, 199548. Патент РФ N2099510, 1997

43. Горбачев Ю.И. Влияние ультразвука на проницаемость пластов-коллекторов. Москва, МГУ, Тезисы докладов Ежегодной научной конференции «Ломоносовские чтения», 1989, С. 89-90.

44. Горбачев Ю.И. Физико-химические основы ультразвуковой очистки призабойной зоны нефтяных скважин / Ю.И. Горбачев, О.Л. Кузнецов, Р.С. Рафиков, А.А. Печков // Геофизика № 4, 1998, С. 5-9.

45. Джавадян А.А. Проблемы разработки месторождений с высоковязкими нефтями и пути их решения / А.А. Джавадян, В.Е. Гавура, В.И. Сафронов // Нефтяоое Хозяйство. 1998. - № 6. - С. 12-17.

46. Meyerhoff А.А. Best chances onshore are in China & Russia. // Oil and Gas J, Aug. 1997-vol. 175 / № 38 / p.p. 132-138.

47. Гумерский X.X. Состояние и перспективы внедрения новых МУН в мире / Х.Х. Гумерский, Ю.Г. Мамедов, А.Х. Шахвердиев // Сб. научн. тр., вып. 125. «Исследование новых технологий воздействия на нефтяные пласты». -2001.-С. 5-24.

48. Жданов С.А. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов: состояние, проблемы, перспективы. // Нефтяное Хозяйство № 4, 2001.-С. 38-51.

49. Дзюбенко A.M. Как повысить эффективность мероприятий по повышению продуктивности скважин / A.M. Дзюбенко, П.М. Южанинов // Нефтяное хозяйство. 1988. - № 6.

50. Созинов Г.М. Определение состояния призабойной зоны пласта скважин / Г.М. Созинов, К.С. Юсупов // Сб. тр. Тюмень. - СибНИИНП, 1992.

51. Стрекалов А.В. О равновесии и полярности качественных показателей элементов гидросистем нефтяных промыслов // Биниология, симметрология и синергетика в естественных науках: Материалы междунар. конф. Тюмень, 2001. С. 127-128.

52. Стрекалов А.В. Метод математического моделирования гидросистем поддержания пластового давления // Межвуз. сб. научн. тр. Тюмень: Биниология, связь с другими парадигмами естествознания, 2002. - С. 197-210.

53. Стрекалов А.В. Нахождение замыкающих отношений при моделировании нагнетательных скважин // Межвуз. сб. научн. тр. Тюмень: Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири. - М.: изд-во «Вектор бук», 2002. - С. 34-48.

54. Стрекалов А.В. Нахождение замыкающих отношений при моделировании нагнетательных скважин: Сб. научн. тр. кафедры «Моделирования и управления процессами нефтегазодобычи». Тюмень. «Вектор бук» С. 50-55.

55. Стрекалов А.В. Метод математического моделирования гидросистем поддержания пластового давления. «Нефть и Газ» 5/2002, С. 70-80.

56. Стрекалов А.В. Математическая численная модель гидросистем поддержания пластового давления. Сборник научных трудов: «Моделирование технологических процессов нефтедобычи» Выпуск 3 Часть 1. Тюмень, «Вектор бук». 2002, с. 80-83.

57. Стрекалов А.В., Стрекалов В.Е. Биниология элементов гидравлических систем нефтяных промыслов. «Нефть и Газ» 6/2001. С. 95-99.

58. И.М. Аметов, И.Б. Басович, В.И. Бакарджиева, Б.С. Капцанов Применение метода детерминированных моментов для обработки кривых восстановления давления при исследовании неоднородных пластов. Сб. трудов ВНИИ, Добыча нефти, вып.61, М., 1977г.

59. Рязанцев Н.Ф. Испытание скважин в процессе бурения / Н.Ф. Рязанцев, M.J1. Карнаухов, А.Т. Белов. М.: Недра, 1982.

60. Захаров В.А. Восстановление и увеличение приемистости скважин месторождений Западной Сибири. //Тр. СибНИИНП, 1984 С. 48-50.

61. Сахаров В.А. Оптимизация работы газлифтных скважин в условиях прогрессирующего обводнения / В.А. Сахаров, А.В. Воловодов, Б.А. Акопян и др. // Обз. инф. «Нефтепромысловое дело», М.: ВНИИОЭНГ 1989. - 40 с.

62. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971.-208 с.

63. Вороновский В.Р. Система обработки информации при разработке нефтяных месторождений / Вороновский В.Р., Максимов М.М. М.: Недра, 1975.-232 с.

64. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М.: Гостоптехиздат, 1949. - 400 с.

65. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.-396 с.

66. Шелкачев В.Н. Подземная гидравлика / В.Н. Шелкачев, Б.Б. Лапук. -М.: Гостоптехиздат, 1949. 524 с.

67. Сидоров И.А. Повышение эффективности работы водонагнетательных скважин / И.А. Сидоров, Ю.А. Поддубный, В.А. Кан // Обз. инф. Сер. «Нефтепромысловое дело». М.: ВНИИОЭНГ - 1982. - Вып. 22-34 с.

68. Розин Е.В. Интенсификация выработки запасов нефти и поздней стадии разработки / Е.В. Розин, М.Г. Ованесов, Ю.И. Брагин и др. // Обз. инф. Сер. «Нефтепромысловое дело». М.: ВНИИОЭНГ - 1982. - Вып. 25 - 28 с.

69. Ибрагимов Г.З. Опыт технологического обеспечения комплексных методов повышения нефтеотдачи пластов / Г.З. Ибрагимов, Н.И. Хисамутдинов, А.Г. Телин и др. // Обз. инф. М.: ВНИИОЭНГ - 1991. - 52 с.

70. Соловьев Е.М. Заканчивание скважин. М., Недра. - 1979. - 303 с.

71. Муравьев И.М. Эксплуатация нефтяных месторождений Муравьев И.М., Крылов А.П. М.: Гостоптехиздат. - 1949.

72. Мирзаджанзаде А.Х. Гидродинамика в бурении / А.Х. Мирзаджанзаде, В.М. Енотов. М.: Недра. - 1985. - 196 с.

73. Чукчеев О.А. Оценка технического состояния погружных установок электроцентробежных насосов на специализированных стендах / О.А. Чукчеев, А.Б. Рублев, В.В. Сушков // Известия вузов. Нефть и газ.-2002.-№ 6. С. 49-55.

74. Методические указания по сравнительной оценке эффективности методов увеличения нефтеотдачи и обработок призабойной зоны пласта. / Антониади Д.Г., Ковалев Н.И., Гилаев Г.Г. и др. // СТП39 -001-00 -Нефтекумск, 2000 24 с.

75. Захаров В.А. Воздействие на призабойную зону скважниы многократными высокими депрессиями / В.А. Захаров, В.А. Афанасьев. ЭН, сер. Нефтепромысловое дело. — 1986.

76. Тосунов Э.М. Новый метод восстановления продуктивности добывающих скважин / Э.М. Тосунов, О.А. Московцев // Нефтяное Хозяйство, 1989.-№9.

77. Карпов В.М. Влияние коллекторских свойств пласта на величину депрессии при вызове притока на Самотлорском месторождении. РРНТС, Нефтепромысловое дело. — 1982. Вып. — 8.

78. РД 39-23-764-82. Временная методика оценки эффективности методов повышения нефтеотдачи. — М.: ВНИИ, 1982.

79. Гусев С.В. Программа для оценки эффективности мероприятий по повышению нефтеотдачи пластов / С.В. Гусев, Т.М. Сурнова // Информ. Лист № 86-32 / ЦНТИ. Тюмень, - 1986.

80. Амелин И.Д. Эксплуатация и технология разработки нефтяных и газовых месторождений / И.Д. Амелин, Р.С. Андриасов, Ш.К. Гиматудинов и др. М.: Недра, 1978.

81. Рублев А.Б. Опыт применения обработок призабойных зон скважин в ОАО «Самотлорнефть» / РНТС. Сер. Нефтепромысловое дело. 2000. - Вып. 10.-С. 25-28.

82. Пьянкова Е.М. Гидродинамические исследования накопления жидкости в скважинах сложного профиля / Е.М. Пьянкова, M.JI. Карнаухов, С.В. Кисев, А.В. Другов, А.Б. Рублев // Известия вузов. Нефть и газ. 2002. - № 6.-С. 42-46.

83. Рублев А.Б. Анализ методов воздействия на призабойную зону скважин Самотлорского месторождения / А.Б. Рублев, Н.А. Григорьева // Известия вузов. Нефть и газ. 2002. - № 6. - С. 46-49.

84. Трофимов А.С. Повышение нефтеотдачи юрских залежей на ранней стадии разработки (на примере Западно-Асомкинского месторождения) / А.С. Трофимов, Н.Н. Андреева, И.Д. Галимьянов, А.Б. Рублев // Известия вузов. Нефть и газ. 2002. - № 6. - С. 53-56.

85. Трофимов А.С. Анализ и перспективы внедрения методов увеличения нефтеотдачи юрских отложений (на примере Ершовского месторождения) / А.С. Трофимов, С.И. Грачев, А.Б. Рублев, И.Д. Галимьянов // Известия вузов. Нефть и газ. 2002. - № 6. - С. 56-60.

86. Стрекалов А.В. Расчет режима совместной эксплуатации нескольких гидродинамически изолированных пластов / А.В. Стрекалов, А.Б. Рублев // Известия вузов. Нефть и газ. 2004. - № 6. - С. 28-41.