WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

МУЗИПОВ ХАЛИМ НАЗИПОВИЧ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРИТОКОВ НЕФТИ С ПОМОЩЬЮ ЗВУКОВЫХ ВОЛН Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень-2005

Работа выполнена в Закрытом акционерном обществе «Тюменский нефтяной научный центр» (ЗАО «ТННЦ»).

Научный руководитель - кандидат технических наук Савиных Юрий Александрович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор Телков Александр Прокофьевич - кандидат технических наук Бодрягин Александр Владимирович Ведущая организация Общество с ограниченной ответственностью «Сибгеопроект» (ООО «Сибгеопроект»)

Защита состоится 08 июля 2005года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» (ТюмГНГУ) по адресу: 625039, г. Тюмень, ул.50 лет Октября, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ по адресу:

625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте,72.

Автореферат разослан 08 июня 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор В.П.Овчинников 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсификация притоков нефти - увеличение степени извлечения нефти из недр в настоящее и ближайшее десятилетия является одной из главных проблем энергообеспечения страны.

Развитие сырьевой базы нефтяной промышленности России зависит от двух основных условий:

1. Прироста объемов запасов нефти промышленных категорий за счет геолого-разведочных работ;

2. Прироста извлекаемых запасов нефти на разрабатываемых месторождениях за счет более полного извлечения нефти из пластов, т.е. за счет интенсификации притоков.

С 80-х годов по настоящее время начинается заметное ухудшение условий добычи как в целом по стране, так и в Западной Сибири.

В качестве негативных факторов можно отметить следующие:

- большое число простаивающих скважин, которые не участвуют в процессе разработки месторождений, что снижает нефтеизвлечение;

- высокая степень выработанности месторождений;

- увеличение доли мелких месторождений;

- рост доли залежей с высоковязкими нефтями;

- уменьшение дебитов скважин по нефти;

- увеличение обводненности.

Охват объема пласта воздействием во многом зависит от особенностей геологического строения залежей, неоднородности коллекторских свойств пород пласта, физико-химических свойств насыщающих жидкостей, эффективности системы разработки нефтяных месторождений. Среди них наиболее существенное влияние оказывает неоднородная проницаемость пласта.

Эффективность известных методов извлечения нефти обеспечивает конечный коэффициент нефтеотдачи в пределах 0,25 - 0,45, что явно недостаточно для увеличения ресурсов нефти.

В 1960-1980 гг. большое внимание в нашей стране и за рубежом, ввиду недостаточности нефтеотмывающих свойств закачиваемой воды, как основного средства нефтевытеснения, было уделено повышению эффективности существующих и созданию новых методов повышения интенсификации притоков нефти, основывающихся главным образом на увеличении коэффициента вытеснения.

Вопросы интенсификации притоков возникли также и по следующим причинам:

1. Недостаточный объем эксплуатационного бурения.

Несмотря на его рост за последние три года, объемы эксплуатационного бурения значительно отстают от проектных уровней по всем недропользователям за исключением «Сургутнефтегаза». Для повышения нефтеотдачи и достижения оптимального коэффициента извлечения нефти (КИН) необходимо полное разбуривание месторождения в пределах рентабельных толщин продуктивного пласта.

2. Выборочный отбор запасов.

Многие недровладельцы применяют этот «способ» интенсификации разработки, когда невыполнение проектных показателей по эксплуатационному бурению компенсируется за счет выборочного интенсивного отбора высокопродуктивных запасов.

3.Снижение коэффициента использования эксплуатационного фонда скважин.

К примеру, в целом по Ханты-Мансийскому автономному округу с 1998 г.

неработающий фонд снизился с 42 до 35 %, а коэффициент использования добывающих скважин вырос с 0,73 до 0,80, однако эта величина ниже проектного показателя. Анализ фонда скважин по обводненности и дебиту нефти показывает, что 70 % скважин работает с обводненностью более 50 %, а 80 % скважин работает с дебитом по нефти менее 5 т/сут. Во многих случаях скважины обводняются, не отобрав полностью дренируемые ими запасы, что открывает широкий фронт работ для применения технологий, повышающих нефтеотдачу.

4. Высокая обводненность продукции.

Зачастую высокая обводненность продукции является следствием чрезмерного безудержного заводнения пластов.

Компенсация отборов нефти закачиваемой водой на отдельных месторождениях достигла 250-300 %, что приводило к росту пластового давления даже в зонах отбора на 40-50 атм. выше первоначального. Такое «поддержание» пластового давления ведет к снижению нефтеотдачи.

В последние годы недропользователи приступили к восстановлению баланса «отбор-закачка», снизили безудержное закачивание водой, в результате чего снизилась как текущая, так и накопленная компенсация, хотя на многих месторождениях пластовое давление продолжает превышать первоначальное.

5. Отступление от проектных показателей.

Наблюдаются многочисленные случаи отступления недропользователей от проектных решений, что отрицательно сказывается на эффективности разработки, выработки запасов, нефтеотдаче и достижении оптимального КИН.

Изучению проблемы интенсификации притоков нефти малодебитных и высокообводненных скважинах нефтегазовых месторождений посвящены работы многих специалистов и ученых как у нас в России, так и за рубежом.

Среди них Мирзаджанзаде А.Х., Закиров С.Н., Шагиев Р.Г., Медведский Р.И., Клещенко И.И., Демичев С.С., М. Голан, Зозуля Г.П., Кузнецов Н.П., Федорцов В.К., Ягафаров А.К., Абдуллин Р.А., Питкевич В.Т., Падалка Е.С., Biot M.A., Fairbanks H.V., Chen W.I. и др.

И в тоже время повышение степени извлечения нефти из недр, разрабатываемых месторождений за счет прогрессивных методов воздействия на пласты является важной народнохозяйственной задачей и остается актуальной по настоящее время.

Цель работы - интенсификация притоков нефти на нефтегазовых месторождениях.

Основные задачи исследований:

- анализ современного состояния существующих технологий и научно технических решений по интенсификации притоков нефти;

- анализ существующих акустических методов воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) с целью интенсификации притоков нефти;

- разработка новой технологии скважинного газлифта методом стоячих волн, преобразованных из спектра шума перфорационных отверстий, зумпфа и потока газожидкостной смеси;

- проведение испытаний в промысловых условиях технических средств для акустического воздействия на газожидкостную смесь;

- оценка экономической эффективности.

Научная новизна. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена новая технология воздействия звуковых волн ультразвукового диапазона на газожидкостную смесь скважины, основанная на преобразовании шумов генерируемых насосным оборудованием скважины и ПЗП для интенсификации притоков нефти.

Практическая ценность, полученных результатов Применение новой технологии акустического воздействия с помощью энергосберегающих акустических резонаторов на газожидкостную смесь скважины позволяют:

-увеличить дебит нефтяных скважин на 20-35 % без дополнительного расходования материалов и энергии;

-снизить затраты на проведение очистки внутрискважинного оборудования от парафиновых отложений, за счет уменьшения вязкости флюида при воздействии на него ультразвуком;

-увеличить длительность акустического воздействия на газожидкостную смесь (ГЖС) скважины без увеличения эксплуатационных затрат.

Разработанная новая технология акустического воздействия на ГЖС скважины с помощью энергосберегающего акустического преобразователя прошли промысловые испытания на 10 фонтанирующих скважинах на месторождении Талинского НГДУ ОАО «Кондпетролеум» по программе, разработанной совместно с инженерно- технологической службой предприятия и рекомендованы к внедрению.

Технико-экономическая эффективность от применения новой технологии интенсификации притоков нефти выражается в увеличении дебита скважин, снижения эксплуатационных затрат на очистку внутрискважинного оборудования от парафинов, а следовательно и снижения себестоимости добычи нефти.

Реализация результатов и апробация работы Материалы и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 2-й Международной практической конференции «Ремонт скважин и повышение нефтеотдачи» ( М., 20-21 апреля 2005), научно-техническом совете ЗАО «ТННЦ» ТНК-ВР (Тюмень, 27 апреля 2005), научно-техническом семинаре кафедры «Ремонт и восстановление скважин» Тюменского государственного нефтегазового университета (Тюмень, 17 мая 2005), VI конгрессе нефтепромышленников России «Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов» (Уфа, 25-27 мая 2005).

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Объем и структура работы Диссертационная работа изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 112 наименований и 2-х приложений, содержит 16 рисунков, 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе проведен анализ современного состояния существующих технологий и научно-технических решений по интенсификации притоков нефти.

Выводы относительно увеличения резервов добычи получили подтверждение в результатах анализа, проведенного Центральной комиссией по разработке нефтяных месторождений (ЦКР). По поручению бывшего Минтопэнерго в 1999 году комиссия рассмотрела предложенные недропользователями вопросы состояния разработки нефтяных месторождений и путей его совершенствования и наметила перспективу добычи нефти до 2015 г.

Согласно заключению комиссии, реализация комплекса мероприятий позволит при существующей сырьевой базе поддерживать уровни добычи нефти в России в 330-370 млн. т в год вплоть до 2015 г. Суть этих мероприятий сводится к следующему:

- вывод из бездействия добывающих и нагнетательных скважин;

- увеличение объёмов эксплуатационного бурения;

- ввод в разработку новых месторождений;

- ускорение работ на месторождениях, разрабатываемых на условиях раздела продукции;

- вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов, которые составляют более 50 % от общего количества текущих извлекаемых запасов;

- повышение качества первичного и вторичного вскрытия пластов;

- применение совместной и совместно раздельной эксплуатации объектов;

- отборы жидкостей со скважин и их оптимизация;

- нестационарное заводнение;

- бурение горизонтальных стволов скважин;

- забуривание вторых стволов;

- применение гидроразрыва пластов;

- применение методов повышения нефтеотдачи пластов (физико-химических, тепловых и др.).

Большинство этих мероприятий относится к области интенсификации притоков нефти.

По стадиям разработки залежей методы извлечения нефти, согласно классификации технологий воздействия на нефтяные и газовые пласты, разработанной А.Я. Хавкиным (ИПНГ РАН), могут быть разделены на первичные, вторичные и третичные.

Первичные - на основе использования естественных режимов разработки, вторичные - на основе методов заводнения пластов, третичные методы - на основе применения химических реагентов и физических полей.

По применяемым средствам методы воздействия на пласт могут быть разделены на:

- уточнение системы разработки (уплотнение сетки скважин, группирование объектов и пластов);

- гидродинамические (циклические, изменение направления потоков, изменение депрессии в добывающих или нагнетательных скважинах);

- технические (гидроразрыв, горизонтальные и наклонно направленные скважины, зарезка боковых стволов, перфорация, условия бурения);

- химические (ПАВ, полимеры, щелочи, кислоты, эмульсии, соли, гели, ШФЛУ, силикаты);

- газовые (углекислый, углеводородный и дымовой газы, азот, водогазовые смеси, пены, термонеустойчивые агенты);

- тепловые (горячая вода, пар, горение, термогенерирующие агенты);

- физические (магниты, вибротехнологии, электровоздействие);

- биологические (на основе биотехнологий);

-комбинированные.

По результатам анализа, проведенным С.А. Ждановым (ОАО «ВНИИнефть им. А.П. Крылова»), особую озабоченность вызывает состояние с испытанием и применением так называемых третичных методов увеличения нефтеотдачи (МУН): тепловых, газовых и химических. Большинство этих методов может обеспечить значительное увеличение нефтеотдачи пластов и прирост дополнительных извлекаемых запасов нефти по сравнению с заводнением даже на поздней стадии разработки месторождения. Именно с применением этих методов большинство специалистов в нашей стране и за рубежом связывают будущее нефтяной промышленности.

По данным А.А. Арбатова (СОПС Министерства экономического развития и торговли РФ и Российской академии наук) в России (как и ранее в СССР) преимущественное развитие получают физико-химические методы, в то время как в других странах, например в США и Канаде, - тепловые и газовые. В обобщенном виде доли добычи нефти за счет применения МУН за последние 25 лет в СССР (России) и США приведены в таблице 1.

Из нее видно, что в США все эти годы большую долю добычи за счет МУН обеспечивали тепловые методы, хотя уже с конца 80-х годов наблюдается снижение доли добычи этими методами (без уменьшения объемов общей добычи) за счет увеличения объемов добычи нефти газовыми методами.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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