WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

УДК 622.276.1/.4. На правах рукописи

ЛИТВИН ВИТАЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ВЫРАБОТКИ ЗАПАСОВ НЕФТИ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

(на примере Самотлорского месторождения)

Специальность 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2009

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью

«Научно-производственное объединение «Нефтегазтехнология»

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук

Гильманова Расима Хамбаловна

доктор технических наук, профессор

Котенев Юрий Алексеевич

кандидат технических наук

Ганиев Булат Галиевич

Башкирский государственный университет

Защита состоится 23 июля 2009 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 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 23 июня 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Рост применения технологий горизонтального бурения при вводе в разработку новых месторождений нефти и при доразработке старых месторождений требует научного обоснования и поиска оптимальных условий строительства и эксплуатации систем разработки, основанных на горизонтальных скважинах (ГС). Поэтому дальнейший поиск оптимальных схем расположения стволов ГС с целью повышения эффективности выработки запасов нефти является актуальной проблемой.

Цель работы поиск и научное обоснование оптимальных схем размещения стволов горизонтальных скважин и их реализация на реальных залежах нефти.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

  • анализ существующих технологий разработки залежей нефти с применением горизонтальных скважин. Изучение особенностей эксплуатации ГС на различных месторождениях;
  • гидродинамическое моделирование ГС в неоднородном пласте в условиях частичного разгазирования залежи нефти;
  • поиск оптимальных схем расположения стволов горизонтальных скважин по латерали и по разрезу пласта;
  • разработка рекомендаций по повышению эффективности применения ГС и действующих систем разработки на залежах нефти Самотлорского месторождения.

Методы решения поставленных задач. Решение поставленных задач базируется на анализе состояния разработки выбранного объекта, результатов промысловых исследований с использованием современных методов обработки исходной статистической информации и на математическом моделировании многофазной фильтрации в неоднородных по проницаемости коллекторах, численных исследованиях и обобщении результатов промышленных испытаний различных технологий разработки залежей нефти с применением горизонтальных скважин.

Научная новизна результатов работы

  • Научно обосновано снижение эффективности выработки запасов нефти при возникновении внутрискважинного межпластового перетока жидкости в результате совместной эксплуатации двух и более гидродинамически не связанных пластов с различным энергетическим состоянием.
  • Исследование влияния расположения ствола горизонтальной скважины на коэффициент извлечения нефти (КИН) и плотность сетки скважин показало, что использование общепринятых в промысловой практике представлений о том, что горизонтальная скважина заменяет две вертикальные скважины (ВС), не всегда отражает истинное положение вещей. Данное соотношение выполняется только при оптимальном расположении ствола ГС.
  • Показано, что при разработке послойно-неоднородного по проницаемости пласта с применением заводнения размещение ствола ГС в высокопроницаемом слое приводит к снижению КИН.

Основные защищаемые положения:

  • вывод о том, что режим частичного разгазирования при разработке чисто нефтяной залежи с послойно-неоднородным по проницаемости коллектором является более эффективным, чем режим ограничения отборов и поддержания пластового давления (ППД) выше давления насыщения нефти газом;
  • разработанный каталог различных схем расположения стволов ГС и определенные для них технологические показатели – КИН и плотность сетки скважин;
  • оптимальный набор геолого-технических мероприятий (ГТМ), позволяющий с максимальным экономическим эффектом повысить нефтеотдачу пластов пачки АВ Самотлорского месторождения.

Практическая ценность и реализация результатов работы

  • Результаты диссертационной работы использованы при разработке и внедрении геолого-технических мероприятий на Самотлорском месторождении.
  • Внедрение комплекса мероприятий, включающего в себя работы: по разобщению пластов, выбору скважин-кандидатов для зарезки боковых горизонтальных стволов (БГС), оптимальной проводке стволов горизонтальных скважин, позволило дополнительно добыть 2,2 тыс. т нефти с экономическим эффектом в 3,86 млн руб.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология», УфаНИПИнефть (г. Уфа, 2006-2008 гг.), научно-технических советах ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 2006-2007 гг.) и ОАО «ТНК-Нижневартовск» (2007-2008 гг.), в нефтяной компании «ТНК-ВР»
(г. Москва, 2007-2008 гг.).

Публикация результатов и личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 научных работах, в т.ч. 7 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

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

Структура и объем работ

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 157 наименований. Работа изложена на 177 страницах, содержит 20 таблиц, 86 рисунков.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам НПО «Нефтегазтехнология» за помощь и полезные советы, высказанные в процессе работы над диссертацией.

Краткое содержание работы

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

Первая глава посвящена аналитическому обзору научно-технической литературы по вопросам применения горизонтальных скважин в разработке нефтяных и газовых месторождений.

Вопросы теории и практики применения технологии горизонтального бурения в разработке нефтяных месторождений освещены в трудах следующих исследователей: Алиева З.С., Басова И.К., Бердина Т.Г., Бескровного Н.С., Борисова Ю.П., Бузинова С.Н., Волкова Ю.А., Гайфуллина Я.С., Горшениной Е.А., Грайфера В.И., Григорьева А.В., Григоряна А.М., Григулецкого В.Г., Евченко В.С., Егурцова Н.А., Зайцева С.И., Закирова С.Н., Зарипова А.Т., Захарченко Н.П., Ибатуллина Р.Р., Ибрагимова А.И., Иктисанова В.А., Ипатова А.И., Кагана Я.М., Кнеллера Л.Е., Котляровой Е.М., Кременецкого М.И., Крылова В.А., Крючкова Б.Н., Кулинича Ю.В., Куштановой Г.Г., Леготина Л.Г., Лысенко В.Д., Максимова В.П., Маринина Н.С., Меркулова В.П., Молоковича Ю.М., Мохеля А.Н., Мукминова И.Р., Муслимова Р.Х., Низаева Р.Х., Овчинникова М.Н., Пилатовского В.П., Полубариновой-Кочиной П.Я., Розенберга И.Б., Сафиуллина М.Н., Сомова Б.Е., Стрельченко В.В., Сучкова Б.М., Табакова В.П., Тюрина В.В., Фазлыева Р.Т., Фархуллина Р.Г., Хайруллина М.Х., Чекушина В.Ф., Шамсиева М.Н., Шеремета В.В., Юсупова И.Г., Янгуразовой З.А., Babu D.K., Butler R.M., Economides M.J., Ehlig-Economides C.A., Giger F.M., Goode P.A., Joshi S.D., Kuchuk F.J., Lichtenberger G.J., Odeh A.S., Raghavan R., Suprunowicz R., Thambynaygam R.K. и других.

В настоящее время структура сырьевой базы нефти РФ такова, что традиционный ввод месторождений с низкопроницаемыми малопродуктивными коллекторами в разработку при их разбуривании вертикальными скважинами может быть экономически невыгоден, а иногда невозможен, вследствие чего значительный объем запасов окажется не вовлеченным в промышленную разработку. Это относится к трудноизвлекаемым запасам, находящимся в неоднородных и низкопроницаемых пластах, коллекторах с высоковязкой нефтью, потенциальные ресурсы которых оцениваются по стране в несколько миллиардов тонн.

Рост интереса к технологиям разработки с применением горизонтальных стволов скважин связан также и с процессом истощения «легких» запасов нефти и ростом доли трудноизвлекаемых запасов «старых» месторождений России. Ввод в разработку менее продуктивных, имеющих категорию трудноизвлекаемых запасов нефти, стал одной из причин бурного развития горизонтального бурения и проводки боковых горизонтальных стволов, позволяющих существенно увеличить зоны дренирования.

Анализ научно-технической литературы показал, что в настоящее время не всегда используется весь потенциал горизонтальных технологий при освоении и разработке нефтяных месторождений. Результаты ряда работ подтверждают, что повышение эффективности разработки месторождений возможно на основе оптимального (по критерию максимизации КИН) выбора местоположения, профиля и взаимной ориентации стволов горизонтальных скважин. Поэтому продолжение данных исследований применительно к конкретным месторождениям остается актуальной задачей.

Горизонтальные технологии (в том числе и многозабойные скважины) направлены, с одной стороны, на создание новых более эффективных систем разработки, с другой, на повышение эффективности использования старого фонда скважин в результате зарезки боковых горизонтальных стволов. Технология зарезки БГС позволяет «реанимировать» пробуренный фонд условно-вертикальных скважин, осуществить дополнительный отбор запасов нефти за счет ранее находившихся в недренируемых областях залежи, повысить общую величину КИН.

Несмотря на ряд преимуществ применения горизонтальных технологий их фактическая эффективность значительно ниже теоретически возможной. Не всегда оправдываются ожидания по дебитам, в некоторых случаях происходит быстрое обводнение продукции скважин. В литературе выделяют следующие причины недостаточной эффективности ГС: особые условия вскрытия продуктивного пласта горизонтальным стволом, неоднородность геологического строения пласта-коллектора, несовершенство методов определения гипсометрического положения точки входа в продуктивный пласт, трещиноватость коллектора, отставание организации поддержания пластового давления и др. факторы.

Одной из наиболее значимых по важности проблем при использовании ГС является аспект сравнительной эффективности различных систем разработки. В проведенных работах по сравнению эффективности выработки залежей различными системами разработки с применением горизонтальной технологии показано, что в призабойной зоне ГС теряется лишь 2…4 % прилагаемой на пласт депрессии, в то время как на вертикальных скважинах потери давления в ПЗП достигают 50 %. Характеристики вытеснения в системах с применением ГС также существенно лучше, чем в вариантах с вертикальными скважинами. Остается открытым вопрос оптимизации схем размещения ГС как по латерали в окружении действующих скважин (вертикальных и горизонтальных), так и в разрезе пласта.

Во второй главе приведены результаты теоретических исследований, связанных с поиском оптимальных решений по применению горизонтальных скважин в разработке нефтяной залежи.

При проектировании системы разработки возникают вопросы о выборе оптимальных параметров системы разработки. Стоит ли строить систему разработки только с применением ГС или вертикальных скважин Оправдано ли бурение ГС для интенсивных систем разработки, таких как линейные n-рядные системы разработки

Одним из насущных вопросов проектирования систем разработки является вопрос влияния ГС на выработку запасов и, соответственно, на плотность сетки скважин. Применяемые подходы зачастую носят эмпирический характер, не подтвержденный модельными расчетами. Несмотря на обилие работ в научной и научно-технической литературе, посвященных данным вопросам, эти проблемы еще не имеют однозначного решения.

В работе рассмотрена модель послойно-неоднородного по проницаемости пласта, представленного десятью фильтрационными слоями с проницаемостью, изменяющейся от 10 до 1000 мД, между которыми существует гидродинамическая связь. Слои имеют также различную пористость (от 0.16 до 0.24 д.ед.) и начальную нефтенасыщенность (от 0.7 до 0.8 д.ед.). Залежь разрабатывается трехрядной линейной системой скважин. На рисунке 1 показан элемент этой системы разработки.

Исследован ряд случаев, возможных при разработке залежи. В качестве базового варианта разработки рассмотрен случай, когда залежь разрабатывается вертикальными скважинами, с системой заводнения и дополнительным условием, согласно которому пластовое давление не снижается ниже давления насыщения нефти газом (ограничение на величину забойного давления добывающих скважин). 1 вариант – разработка залежи вертикальными скважинами, в условиях частичного разгазирования залежи (компенсация отборов жидкости закачкой воды менее 100 % в начальный период и забойные давления добывающих скважин ниже давления насыщения нефти газом). 2 вариант – разработка залежи горизонтальными скважинами, в условиях частичного разгазирования залежи (компенсация отборов жидкости закачкой воды менее 100 % в начальный период и забойные давления добывающих скважин ниже давления насыщения нефти газом). Этот вариант разбит на подварианты, отличающиеся расположением стволов горизонтальных скважин: 2.1 – стволы скважин расположены в высокопроницаемом слое; 2.2 – стволы скважин расположены в верхнем низкопроницаемом слое; 2.3 – стволы скважин расположены в верхнем (2ГС) и нижнем (2ГС) низкопроницаемых слоях.

а б

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»