WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

ХИСАМИЕВ ТИМУР РАДИКОВИЧ

КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПЛАСТОВ В ЗАГЛИНИЗИРОВАННЫХ КОЛЛЕКТОРАХ

Специальность 25.00.17 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа – 2012

Работа выполнена на кафедре «Разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений» ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук, профессор Токарев Михаил Андреевич

Официальные оппоненты: Валеев Марат Давлетович доктор технических наук, профессор, ООО «ОЗНА-Менеджмент», советник генерального директора по научно-техническим вопросам Уметбаев Вадим Вильевич кандидат технических наук, ООО «Башнефть-Добыча», ведущий инженер отдела добычи нефти и газа

Ведущая организация: ГАНУ «Институт нефтегазовых технологий и новых материалов» РБ

Защита состоится «25» декабря 2012 года в 11-00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.04 при ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»: 450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат разослан «23» ноября 2012 года.

Ученый секретарь Ямалиев Виль Узбекович диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Достижение максимально допустимого коэффициента извлечения нефти (КИН) по разрабатываемым месторождениям нефти и газа при условии рентабельности их разработки – основная задача, стоящая перед субъектами нефтедобывающего комплекса России.

В настоящее время происходит, как снижение эффективности разработки продуктивных пластов, так и увеличение доли трудноизвлекаемых запасов нефти. Применяемые технологии разработки не могут обеспечить высокие показатели КИН из пластов с трудноизвлекаемыми запасами.

При разработке объектов с трудноизвлекаемыми запасами ключевым моментом является приемлемая для данных геолого-физических условий работа скважины. Возможность регулирования процесса фильтрации в нефтяном пласте определяется состоянием призабойной зоны пласта (ПЗП) всех скважин. На месторождениях страны широко применяются разнообразные методы воздействия на ПЗП: физико-химические, гидродинамические, тепловые. Их успешность не более 80%, а в трети скважин, затраты на проведение воздействия превышают стоимость дополнительно добытой нефти. Это связано с тем, что при проведении определенного метода обработки ПЗП не до конца учитываются все механизмы воздействия на коллектор, а также выбор метода и соблюдение технологии воздействия на ПЗП в конкретных геолого-физических условиях проводятся на промыслах не на должном уровне.

Таким образом, разработка и применение композиций химреагентов должны осуществляться для конкретных условий пласта.

Ввиду того, что доля трудноизвлекаемых запасов постоянно растет, вопросы воздействия на ПЗП объектов с трудноизвлекаемыми запасами и регулирования разработки становятся все более актуальными. Весомая доля трудноизвлекаемых запасов приходится на терригенные заглинизированные коллекторы, повышение эффективности выработки которых связано с применением различных модификаций методов их реагентной разглинизации.

Цель работы Повышение производительности скважин в заглинизированных терригенных пластах с применением комплексной технологии на основе реагентов обладающих сильными окислительными свойствами.

Объект исследования – нефтяные объекты разработки в различных геолого-физических условиях представленные заглинизированными терригенными коллекторами Волго-Уральской и Западно-Сибирской НГП.

Предмет исследования – механизм взаимодействия композиций химреагентов различного состава с терригенными заглинизированными коллекторами, оптимальный выбор скважин для проведения системной обработки.

Основные задачи исследований 1 Определение геолого-физических и технологических условий применения методов интенсификации добычи нефти при осуществлении воздействия на ПЗП с целью разглинизации. Выявление эффективных композиций реагентов для проведения разглинизации пород ПЗП.

2 Разработка методики проведения экспериментов по оценке влияния композиций химреагентов на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) естественных образцов горных пород.

3 Исследование влияния выбранных композиций химреагентов на ФЕС естественных образцов горных пород и определение оптимальных условий проведения мероприятий по реагентной разглинизации пород ПЗП.

4 Проведение многофакторного регрессионного анализа эффективности проведения реагентной разглинизации пород ПЗП по объектам ТТНК и ТТД Волго-Уральской НГП в зависимости от геолого-физических и технологических параметров проведения обработок.

5 Разработка методических подходов выявления скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации пород ПЗП.

Методы исследований Лабораторные эксперименты по изучению взаимодействия композиций химреагентов с образцами естественного кернового материала выполнены с применением метода эволюционного планирования эксперимента, с применением стандартных лабораторных методов и методов математического моделирования. Модели прогнозирования показателей технологической эффективности проведения реагентной разглинизации пород ПЗП разработаны с привлечением промыслового материала с использованием программного комплекса Statistica 6.0. При построении комплексных карт «обоснованности обработок» использован программный продукт Surfer 9. Обоснование системного подхода выполнено с использованием методов математического моделирования гидродинамических процессов фильтрации реализованных в постоянно действующих моделях Tempest 6.7.

Научная новизна 1 Установлено, что эффективность реагентной разглинизации пород ПЗП терригенных коллекторов Волго-Уральской НГП повышается за счет правильного выбора концентраций реагентов (пероксокарбонат натрия 1214% масс., соляная кислота 10-12%) и времени их реагирования в пласте (6-ч и 4-6 ч, соответственно).

2 Выявлена зависимость относительного изменения коэффициента проницаемости пород ПЗП от температуры проведения обработок по технологии их реагентной разглинизации. При температуре пласта выше 40 оС рекомендуется увеличение концентрации пероксокарбоната натрия в растворе в пределах 12-14%.

3 Установлен характер влияния геолого-физических (весовая глинистость, толщина пласта, обводненность продукции скважин) и технологических (концентрации и объемы технологических растворов, время реагирования, дебит скважины) параметров на эффективность обработок пород ПЗП по технологии реагентной разглинизации на основе веществ обладающих сильными окислительными свойствами.

Защищаемые положения 1 Результаты фильтрационных экспериментов (с относительным изменением коэффициента проницаемости образцов в 1,27-2,31 раза) и экспрессметода оценки эффективности воздействия композициями химреагентов на естественные образцы терригенных горных пород с определением оптимальных концентраций реагентов и времени их реагирования с горной породой.

2 Методика оценки эффективности (дополнительная добыча нефти, дебит скважины по нефти после обработки и др.) применения комплексной обработки низкопроницаемых коллекторов композициями реагентов с помощью полученных регрессионных уравнений обобщающих результаты обработок скважин по объектам ТТНК и ТТД Волго-Уральской НГП с весовой глинистостью 3-10%.

3 Методика выбора скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации с использованием комплексной карты «обоснованности обработок», полученной при ранжировании зон с помощью карт весовой глинистости и текущей обводненности.

4 Обоснование эффективности проведения системного воздействия по технологии реагентной разглинизации с расчетом прироста конечного КИН по модели на 0,65% при однократном воздействии на объект.

5 Алгоритм проведения работ по выбору композиций реагентов, лабораторной оценке их эффективности, выбору скважин на конкретных объектах и по вероятностной оценке эффективности обработок пород ПЗП.

Практическая ценность работы Результаты проведенных исследований применяются в учебном процессе Уфимского государственного нефтяного технического университета при проведении практических и лабораторных занятий по курсу «Контроль и регулирование процессов извлечения нефти» для студентов специальности 130503 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», а также магистров специальности 130500 – «Нефтегазовое дело».

Апробация работы Основные положения и результаты исследований докладывались на I Всероссийской конференции молодых ученых (г. Уфа, 2009), научнопрактической конференции «Актуальные вопросы разработки нефтегазовых месторождений на поздних стадиях. Технологии. Оборудование. Безопасность. Экология» (г. Уфа, 2010), межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, 2010), международной научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (г. Уфа, 2011), 59 – 62-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Уфа, 2008 – 2011).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится общая характеристика работы, обоснована е актуальность, поставлена цель и определены задачи исследований, показаны научная новизна и практическое значение.

В первой главе рассмотрены основные причины изменения фильтрационных свойств в области ПЗП, а также факторы, приводящие к снижению продуктивности скважин. Рассмотрено влияние содержания глинистых минералов на коллекторские свойства терригенных и терригенно-карбонатных заглинизированных пород-коллекторов. Определены геолого-физические и технологические условия применения методов интенсификации добычи нефти, рассмотрены основные классы химреагентов, применяемые при осуществлении воздействия на ПЗП с целью разглинизации.

По ходу исследования выделены реагенты, обладающие сильными окислительными свойствами. Применительно к промысловому использованию подходят пероксидосодержащие соединения, исходя из их доступности, относительно низкой стоимости технического реагента и характера взаимодействия в растворах с составляющими породы-коллектора и пластовыми жидкостями, изучению которых посвящена данная работа.

Развитию методов воздействия на ПЗП глинистых, заглинизированных коллекторов во многом способствовали работы: В.Е. Андреева, Ю.Н. Арефьева, А.А. Боксермана, Н.Х. Борисова, Ш.С. Гарифуллина, М.Г. Гафиуллина, В.М. Гилязова, А.В. Глебова, В.Н. Глушко, С.Н. Головко, В.Т. Гребенникова, Ю.В. Земцова, Г.З. Ибрагимова, Р.Г. Исламова, Р.С. Калимуллина, Ю.В. Капырина, А.И. Колесникова, В.И. Левицкого, В.А. Левкина, А.Д. Митрофанова, Р.Х. Муслимова, В.И. Некрасова, А.В. Овсюкова, К.Х. Рахмангулова, С.Г.

Сафина, В.Н. Сергиенко, В.А. Сидоровского, В.А. Сорокина, Н.Р. Старкова, А.В. Старковского, М.А. Токарева, К.М. Федорова, А.Я. Хавкина, Н.И. Хисамутдинова, А.С. Чинарова, Л.А. Шешукова, Р.Г. Ширгазина и других.

Во второй главе рассмотрены вопросы по выбору и оценке эффективности применения композиций пероксокарбоната натрия с целью воздействия на глинистую составляющую пород ПЗП. Исследованы физико-химические свойства композиций пероксокарбоната натрия. Рассмотрены методики и результаты определения в лабораторных условиях эффективности воздействия композициями химреагентов на естественные образцы терригенных горных пород. Разработана методика выбора оптимальных параметров реагентного раствора при проведении разглинизации пород ПЗП.

Физико-химические свойства реагентов, закачиваемых в ПЗП, важно учитывать при проектировании мероприятия. В частности, вязкость влияет на фильтрационные сопротивления, возникающие при закачке раствора в ПЗП, что сказывается на потребном давлении закачки, кроме того от нее зависит эффективность обработки, вследствие влияния на охват пласта воздействием. При обработках низкопроницаемых коллекторов необходимо подбирать реагенты и их концентрации с сравнительно невысокой вязкостью, а для высокопроницаемых пластов этот показатель может играть незначительную роль.

В ходе проведенного эксперимента определена динамическая и кинематическая вязкость растворов пероксокарбоната натрия различных концентраций при разных значениях температуры. Также были определены коэффициенты поверхностного натяжения на границе раздела нефть (визейский объект Северо-Никольского месторождения) – раствор пероксокарбоната натрия концентрации 10% при добавлении ПАВ типа АФ912 в пределах 0,055%, с целью определения оптимальной концентрации ПАВ, которая составила 0,5-3%. На основании экспериментальных данных получены уравнения (1) – (4) зависимости динамической вязкости раствора пероксокарбоната натрия концентрации 8-14% с ПАВ (0,5%, масс.) от температуры Т. Уравнения применимы в интервале температур от 20 до 80 оС.

8% = 0,0001 T2 - 0,0379 T + 3,9374, R2 = 0,986; (1) 10% = -0,00004 T3 + 0,0072 T2 - 0,4947 T + 15,35, R2 = 0,971; (2) 12% = 0,00002 T3 - 0,0013 T2 - 0,1342 T + 13,039, R2 = 0,989; (3) 14% = -0,00006 T3 + 0,0112 T2 - 0,8002 T + 26,754, R2 = 0,992. (4) Лабораторные исследования влияния выбранных композиций химических реагентов на породу, представляющую продуктивный пласт, проведены на лабораторной установке по фильтрации, позволяющей оценить взаимодействие породы и реагента с достаточной степенью точности. При проведении экспериментов смоделированы условия середины зоны проникновения реагента в пласт путем проведения гидродинамического моделирования реальных условий обработки ПЗП. В проводимых исследованиях были использованы образцы естественного кернового материала кыновских продуктивных отложений Саитовского месторождения. Характеристика исследуемого кернового материала и результаты лабораторных экспериментов по фильтрации представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика исследуемого кернового материала и результаты лабораторных экспериментов по фильтрации Пласт, Лабораторный Пористость Проницаемость, Эффект от возгоризонт номер образца открытая, % мкм2 действия, k2/kС-46/Г-611 17,600 0,006 2,1С-50/Г-615 18,100 0,090 1,7DкнБ-2881 ПР 18,200 0,082 1,3С-36/Г-601 17,600 0,006 2,3Б-3332 ПП 16,700 0,390 1,2Ш-534 ПП 16,900 0,091 1,4DкнШ-542 ПП 17,200 0,015 1,4Ш-663 ПП 17,800 0,173 1,4По результатам экспериментов отмечена эффективность воздействия подобранных композиций на ФЕС естественных образцов горных пород, выраженная в увеличении относительного коэффициента абсолютной проницаемости образцов по керосину.

При наблюдении за процессом фильтрации было замечено, что практически во всех случаях наблюдался вынос твердых частиц из образцов породы. При этом открывались новые каналы фильтрации, так как после наблюдения кратковременного выноса твердых частиц происходило заметное снижение времени прокачки с увеличением скорости прокачки, что можно наблюдать на графике динамики изменения относительного коэффициента абсолютной проницаемости образцов по керосину после обработки (рисунок 1).

2,1,1,0,0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 Безразмерный объем прокачки керосина С-46/Г-611 С-50/Г-615 Б-2881 ПР С-36/Г-6Б-3332 ПП Ш-534 ПП Ш-542 ПП Ш-663 ПП Рисунок 1 – Динамика изменения относительного коэффициента абсолютной проницаемости образцов по керосину после обработки Зачастую бывает проблематично отобрать необходимое количество образцов для выполнения эксперимента по фильтрации и не всегда удается рассмотреть желаемое количество вариантов воздействия на исследуемые образцы горных пород. С целью решения данной проблемы предлагается проводить экспресс-метод оценки эффективности воздействия композициями химреагентов на естественные образцы горных пород. Эффективность воздействия определяется по степени изменения массы образца (M, %).

Для обработки были выбраны образцы, представляющие продуктивный коллектор Чеканского месторождения (ТТНК) Республики Татарстан.

/k прон.после прон.до k Данный пласт сложен кварцевым песчаником, мелкопсаммитовой структуры (0,2 мм), массивной текстуры, цемент глинистый. Запасы данного месторождения относятся к трудноизвлекаемым.

При проведении серии экспериментов проводили планирование эксперимента по методу эволюционного планирования. В качестве управляемых факторов для эксперимента брали концентрацию пероксокарбоната натрия в растворе (С, % масс.) и время реагирования (t, ч), в качестве критерия оптимизации (целевой функции) – относительное изменение массы образца (M, %). Интервал варьирования C – 8-14%, а t – 5-10 ч. Серия экспериментов начинается в точках (5;8), (5;10), (7;8), (7;10), следующие эксперименты проведены в четырех точках вокруг точки с максимальным значением M, и так далее до выхода в область оптимума. Схема последовательного экспериментирования представлена на рисунке 2.

7,29 7,С, % 7,7,7,7,14 7,5,4,25 5,3,2,76 3,2,2,2,17 2,t, ч 4 5 6 7 8 9 10 2, – точка проведения эксперимента и соответствующее значение M;

– точка оптимума Рисунок 2 – Схема последовательного экспериментирования в целях выхода в область оптимума методом эволюционного планирования Для точки оптимума при концентрации пероксокарбоната натрия в растворе 13% и времени реагирования 8 ч определен относительный эффект, выраженный в степени изменения коэффициента проницаемости согласно полученной в работе формуле (5), который составил 2,42. Сравнивая это значение с результатами эксперимента по фильтрации приведенного выше, можно сказать, что результат вполне адекватен, и данная методика применима для анализа эффективности предлагаемых композиций.

2,k M прон.после 1, (5) k m прон.до где M – относительное изменение массы образца, д. ед.;

m – коэффициент пористости образца до воздействия, д. ед.

Также были проведены эксперименты по экспресс-методу с целью оценки влияния температуры (T), при которой проходит обработка композициями реагентов образцов горных пород, на изменение их фильтрационных свойств. В качестве реагентного раствора брался раствор пероксокарбоната натрия концентрации 13% (точка оптимума) с добавлением ПАВ 0,5%. На рисунке 3 представлена зависимость относительного изменения коэффициента проницаемости для рассматриваемых образцов, рассчитанного по (5), от температуры проведения эксперимента. Данный график можно разделить на три условные зоны (обозначены цифрами I, II, III, соответственно).

2,2,I II III 1,1,о 20 30 40 50 60 T,С Рисунок 3 – Зависимость относительного изменения коэффициента проницаемости образца от температуры проведения эксперимента В первой зоне происходит плавное возрастание kпрон.после/kпрон.до при температуре от 20 до 40 оС по прямой. В зоне I она характеризуется незначительной крутизной, ее уравнение задается в виде:

kпрон.после 0,0116 T 1,1640; R2 0,989.

(6) kпрон.до I про / k прон.после k Во второй зоне с изменением температуры начинает резко возрастать kпрон.после/kпрон.до. Данная зона выделена в интервале температур 40-70 оС. График в зоне II представляет прямую линию, характеризующуюся значительной крутизной. Такое изменение от зоны I к зоне II мы связываем с тем, что при повышении температуры выше 40 оС из раствора начинает бурно выделяться активный кислород, который участвует в процессе разглинизации, за счет этого эффект повышается. Уравнение прямой в зоне II:

kпрон.после 0,0319 T 0,3713; R2 0,984.

(7) kпрон.до II В третьей зоне рост температуры влияет на увеличение kпрон.после/kпрон.до незначительно. Это может быть связано с тем, что весь активный кислород прореагировал, и дальнейшее увеличение температуры не приведет к столь существенному повышению эффекта. Уравнение прямой в зоне III:

kпрон.после 0,0071 T 2,0743; R2 0,997.

(8) kпрон.до III По результатам экспериментов можно сказать, что увеличение температуры положительно влияет на эффективность обработок образцов горных пород. При планировании реагентной разглинизации необходимо учесть плао стовую температуру, если она выше 40 С, то рекомендуется увеличение концентрации пероксокарбоната натрия в растворе в пределах 12-14%.

В третьей главе рассмотрена технология промысловых работ при разглинизации горных пород ПЗП композициями на основе пероксокарбоната натрия и соляной кислоты. Определены критерии выбора скважин для данной технологии по геофизическим и промысловым данным. Построены комплексные карты «обоснованности обработок» с целью эффективного выбора скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации пород ПЗП.

Для рассматриваемой технологии можно выделить следующие основные критерии для выбора скважин:

– объект, на котором планируется проведение технологического воздействия, должен быть представлен преимущественно терригенными, либо терригенно-карбонатными неоднородными заглинизированными коллекторами с весовой глинистостью свыше 3%;

– рассматривается фонд скважин с fв < 40%, qн ~ 4-6 т/сут;

– по предварительно выбранным скважинам проводится анализ динамики добычи нефти и жидкости за предшествующий период эксплуатации с целью выявления и оценки характера обводнения продукции, для дальнейшего исключения скважин, обводняемых за счет чуждых вод в силу их технической неисправности, с выбором скважин с равномерным ростом обводненности продукции;

– в продуктивной толще выбираемые скважины должны иметь выдержанный глинистый раздел между нефтеносными и подстилающими водоносными пластами свыше 1,5 метров, с целью исключения прорыва пластовых вод;

– выбираются скважины с минимальной вероятностью возможных заколонных перетоков (по - цементометрии, акустической цементометрии (АЦ), высокочувствительной термометрии (ВТ));

– по промысловым данным оценивается ориентировочная величина остаточных запасов в районе скважины, на которой планируется проведение работ; выбирается скважина, в районе которой ориентировочная величина остаточных запасов составляет 40 – 50% от начальных извлекаемых.

На начальном этапе выбора скважин-кандидатов предлагается построить карту весовой глинистости для рассматриваемого объекта разработки.

Технология реагентной разглинизации композициями на основе веществ, обладающих сильными окислительными свойствами, показала эффективность при значениях весовой глинистости в интервале 3-10%. По картам весовой глинистости намечаются скважины-кандидаты, попадающие в «эффективный интервал», для проведения обработок (рисунок 4, а).

Для выбора скважин-кандидатов с целью проведения реагентной разглинизации по рассматриваемой технологии предлагается построение комплексной карты «обоснованности обработок», получаемой при ранжировании зон на картах весовой глинистости и текущей обводненности, так как данные параметры оказывают наибольшее влияние на выбор скважинкандидатов при проведении реагентной разглинизации по данной технологии. Принята пятиранговая градация факторов (таблице 2), в ячейках со значениями параметров в числителе приведено фактическое значение параметра, а в знаменателе – ранговое.

Таблица 2 – Ранговая градация для построения комплексной карты Параметр Значение параметра Ранг 1 2 3 4 >15,0 12,0-15,0 10,0-12,0 8,0-10,0 3,0-8,Весовая глинистость, % 0,0 0,2 0,5 0,8 1,>70,0 70,0-60,0 60,0-50,0 50,0-40,0 <40,Обводненность, % 0,0 0,2 0,5 0,8 1,Предлагаются следующие этапы построения комплексной карты «обоснованности обработок»:

1. Построение карты «обоснованности обработок по весовой глинистости» с присвоением рангов значениям весовой глинистости (%), согласно таблице 2. Обработка пластов с весовой глинистостью более 15,0% неперспективно, им присвоено значение ранга 0. При значениях весовой глинистости в пределах 3,0-8,0% присвоено значение ранга 1.

2. Построение карты «обоснованности обработок по обводненности» с присвоением рангов значениям текущей обводненности, согласно таблице 2.

Участкам на карте с обводненностью более 70% присвоено значение ранга 0, а менее 40% – значение ранга 1.

3. Построение комплексной карты «обоснованности обработок» на основе суммирования рангов всех факторов с учетом веса рангового коэффициента каждого фактора. На рисунке 4 (б) представлена комплексная карта «обоснованности обработок» объекта Ю1-3 Южного месторождения на 01.01.2012.

а б Рисунок 4 – Карты глинистости (а) и «обоснованности обработок» (б) Наибольшая сумма рангов соответствует самому перспективному участку для выбора скважин-кандидатов с целью проведения реагентной разглинизации по рассматриваемой технологии. Для объекта Ю1-3 по карте «обоснованности обработок» отобрано 20 скважин.

В четвертой главе рассмотрены вопросы контроля эффективности при проведении промысловых испытаний по разработанной технологии с применением промыслово-статистических методик оценки, рентгенофлуоресцентного анализа проб нефти. Составлены регрессионные уравнения для прогноза показателей эффективности реагентной разглинизации на основе промысловых данных. Выполнена расчетная оценка с применением ПДГТМ эффективности технологии разглинизации при системном воздействии. Предложен алгоритм выбора скважин-кандидатов для проведения обработок ПЗП по рассматриваемой технологии. Проведена оценка степени влияния изменения ФЕС при реагентной разглинизации на добывные возможности скважин объектов Ю1-2 и Ю1-3 Западно-Сибирской НГП.

По результатам обработок 29 добывающих скважин по объектам ТТНК и ТТД Волго-Уральской НГП с весовой глинистостью 3-10% на основании математического моделирования получены регрессионные уравнения для прогноза показателей эффективности реагентной разглинизации пород ПЗП.

Обработка результатов проведена в программе «Statistica 6.0». Исходные параметры (отклики и регрессоры) представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Исходные параметры (отклики и регрессоры) Обозначение Предел измеОпределение откликов/регрессоров (Y/X) нения Дополнительная добыча нефти Qн., т Y1 34,00-10860,Дебит скважины после обработки (по нефти) qн.’, т/сут Y2 0,11-18,Отношение дебитов после и до обработки (по нефти) Y3 0,44-9,qн.’/qн., ед.

Продолжительность эффекта T, мес.

Y4 3,00-30,Отношение обводненностей после и до обработки fв.’/fв., Y5 0,19-2,ед.

Дебит скважины до обработки (по нефти) qн., т/сут X1 0,00-8,Обводненность продукции до обработки fв, % X2 9,00-96,Нефтенасыщенная толщина пласта hн., м X3 2,00-7,Весовая глинистость Сгл., % X4 3,00-10,Удельный объем реагентного раствора на 1 м перфориX5 0,25-1,рованной толщины пласта Vуд., м3/м Концентрация реагентного раствора С, % X6 8,00-14,Время реагирования t, мин X7 300,00-600,Концентрация HCl, CHCl, % X8 10,00-14,Стандартизованные регрессионные модели для оценки проведения реагентной разглинизации представлены в виде уравнений регрессии (9 –13).

Qн. = -636,059+128,085 qн. +5,319 fв. + 57,135 hн. - 197,164 Сгл. + (9) +1935,908 Vуд. +17,708 С -1,539 t + 77,022 CHCl; R2 = 0,607;

qн.’ = -3,420+1,257 qн. +0,010 fв. + 0,359 hн. - 0,226 Сгл. + (10) + 1,849 Vуд. + 0,198 С - 0,006 t + 0,234 CHCl; R2 = 0,909;

qн.’/qн. = 0,053 - 0,348 qн. + 0,018 fв. - 0,045 hн. + 0,019 Сгл. + (11) + 2,338 Vуд. + 0,236 С - 0,001 t - 0,103 CHCl; R2 = 0,600;

T = 19,114 - 1,071 qн. + 0,009 fв. - 0,878 hн. - 1,226 Сгл. + (12) + 10,074 Vуд. - 0,776 С - 0,0004 t + 0,278 CHCl; R2 = 0,708;

fв.’/fв. = -2,365 - 0,034 qн. - 0,008 fв. + 0,022 hн. + 0,128 Сгл. + (13) + 0,551 Vуд. + 0,126 С - 0,001 t + 0,033 CHCl; R2 = 0,686.

На основании расчета и сравнения с соответствующими табличными критическими значениями фактических значений F-критерия распределения Фишера, t-распределения Стьюдента, доверительной оценки коэффициента корреляции был сделан вывод о том, что коэффициенты множественной корреляции R для всех откликов являются значимыми, построенные модели достоверно описывают отклики как функции регрессоров. На рисунке 5 представлено сравнение фактических и рассчитанных по (10) значений qн.’ т/сут.

-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 Расчетный дебит скважины, т/сут Рисунок 5 – Сравнение фактических и рассчитанных по регрессионной модели значений дебита скважины после обработки по нефти qн.’ т/сут Перекрестный график (рисунок 5) указывает на высокую сходимость фактических и рассчитанных по (10) значений дебита скважины по нефти после обработки пород ПЗП. Для качественной сверки полученных результатов проведена процедура сопоставления показателей рассчитанных по регрессионным уравнениям с фактическими данными (таблица 4).

Таблица 4 – Сравнение расчетных и фактических значений откликов Отклики Значения Y1, т Y2, т/сут Y3, ед. Y4, мес. Y5, ед.

(сумма) (среднее) (среднее) (среднее) (среднее) Расчетные 30873,00 3,66 2,62 9,89 0,Фактические 30869,00 3,77 2,47 9,92 1,Для скважины №6683 Вятской площади Арланского месторождения, обработанной по технологии реагентной разглинизации в 2006 году, исключенной из регрессионного анализа, выполнены расчеты по моделям (9 – 13).

Результаты сравнения фактических и расчетных значений откликов Y1 – Yдля скважины №6683 указывают на их высокую сходимость (таблица 5).

т/сут Фактический дебит, Таблица 5 – Сравнение значений откликов для скважины №66Отклики Значения Y1, т Y2, т/сут Y3, ед. Y4, мес. Y5, ед.

Фактические 181,00 5,10 1,18 3,00 1,Расчетные 197,00 5,00 1,21 4,00 1,Разработанный алгоритм проведения работ по выбору композиций реагентов, лабораторной оценке их эффективности, выбору скважин на конкретных объектах и по вероятностной оценке эффективности обработок по рассматриваемой технологии представлен на рисунке 6.

Анализ геолого-физических характеристик Основные критерии выбора объекта (терриконкретного объекта генный, либо терригенно-карбонатный заглинизированный коллектор с Сгл. > 3% и др.).

Оценка фонда скважин объекта Карта весовой глинистости. Комплексная карта с целью выбора скважин-кандидатов для «обоснованности обработок».

проведения реагентной разглинизации Критерии выбора скважин.

Лабораторные исследования физикоРазработка требований к композициям химических свойств композиций. Проведение химреагентов, адаптация оптимальной эксперимента по экспресс-методу с применеконцентрации нием метода эволюционного планирования.

Проведение экспериментов по фильтрации на Фильтрационные исследования разработанной лабораторной установке с для конкретных условий пласта соблюдением принципов подобия.

Инструкции для проведения обработок как Разработка инструкций по применению отдельных, так и групп скважин, на основе разработанной композиции (технологии) принципов системной технологии.

Регрессионные модели:

Y(Qн., qн.’, qн.’/qн., T, fв.’/fв.) = Расчет прогнозных технологических = f(qн., fв, hн., Сгл., Vуд., С, t, CHCl).

показателей реализации технологии Постоянно-действующая геологотехнологическая модель объекта.

Проведение экономических расчетов Принятие решения о проведении реагентной разглинизации Рисунок 6 – Алгоритм выбора скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации по рассматриваемой технологии Применение представленного алгоритма позволит существенно повысить эффективность работ по реагентной разглинизации пород ПЗП на заглинизированных объектах разработки.

Также проведена оценка степени влияния изменения ФЕС при реагентной разглинизации на добывные возможности 94 скважин заглинизированных объектов Ю1-2 и Ю1-3 Западно-Сибирской НГП. В среднем по месторождению эффект выраженный в относительном приросте дебита по нефти составляет 11,9%. Прирост дебита по нефти изменяется от 0,045 т/сут (скв.

№49) до 17,41 т/сут (скв. №25).

Полученные в ходе выполнения расчетов на фильтрационной модели, рассчитанной в Tempest 6.7, результаты показывают, что прирост КИН при применении системного воздействия составляет 0,65% для однократного воздействия на ПЗП скважин по сравнению с вариантом проведения последовательных обработок. Успешность обработок принималась равной 0,8, с продолжительностью эффекта не менее года. При повторном, многократном проведении системных обработок прирост КИН может быть намного выше.

Основные выводы и рекомендации 1 По ходу исследования применительно к промысловому использованию для проведения реагентной разглинизации пород ПЗП выделены пероксидосодержащие соединения и определены геолого-физические и технологические условия их применения.

2 Разработана методика выбора оптимальных параметров композиции при проведении реагентной разглинизации ПЗП и прогноза эффективности данного мероприятия. На основе данной методики для терригенных коллекторов Волго-Уральской НГП установлено, что эффективность реагентной разглинизации пород ПЗП повышается за счет правильного выбора концентраций реагентов (пероксокарбонат натрия 12-14% масс., соляная кислота 1012%) и времени их реагирования в пласте (6-8 ч и 4-6 ч, соответственно).

3 Исследованы физико-химические свойства композиций на основе пероксокарбоната натрия (динамическая и кинематическая вязкость, коэффициент поверхностного натяжения). Получены уравнения для определения динамической вязкости композиций при концентрациях пероксокарбоната натрия 8-14% в зависимости от температуры в пределах 20-80 0С. Определена оптимальная концентрация ПАВ в композиции 0,5-3%.

4 Определена зависимость относительного изменения коэффициента проницаемости пород ПЗП от температуры проведения обработок, в интервале температур 20-80 оС, по технологии их реагентной разглинизации композициями на основе пероксокарбоната натрия. При температуре пласта выше 40 оС рекомендуется увеличение концентрации пероксокарбоната натрия в растворе в пределах 12-14%.

5 Построена регрессионная модель показателей эффективности проведения реагентной разглинизации в виде системы регрессионных уравнений для объектов ТТНК и ТТД Волго-Уральской НГП с весовой глинистостью более 3%, на основе которых предложена методика оценки эффективности применения комплексной обработки низкопроницаемых заглинизированных коллекторов.

6 Разработан методический подход к комплексному обоснованию и выбору скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации с использованием комплексной карты «обоснованности обработок» и алгоритм проведения работ по выбору композиций реагентов, лабораторной оценке их эффективности, выбору скважин на конкретных объектах и по вероятностной оценке эффективности обработок. С помощью данного алгоритма с целью проведения реагентной разглинизации пород ПЗП отобраны 20 скважин по объекту Ю1-3 Южного месторождения.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих научных трудах:

в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1 Хисамиев Т.Р. Технология обработки призабойной зоны пласта и освоения скважин при разглинизации композициями на основе веществ, обладающих сильными окислительными свойствами /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев, А.С. Чинаров //Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2011. – №1(83). – C. 14 – 20.

2 Хисамиев Т.Р. Геолого-промысловое обоснование и эффективность обработок призабойной зоны пласта при реагентной разглинизации композициями на основе оксидантов /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». – 2012. – №1. – С. 98-105. – URL:

http://www.ogbus.ru/authors/Khisamiev/Khisamiev_1.pdf 3 Хисамиев Т.Р. Использование комплексных карт «желательности» при выборе скважин-кандидатов для проведения реагентной разглинизации /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». – 2012. – №1. – С. 106-111. – URL: http://www.ogbus.ru/ authors/ Khisamiev/Khisamiev_2.pdf в других изданиях:

4 Хисамиев Т.Р. О достоверности проектных показателей разработки /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев, Б.Ф. Закиев //Материалы 59-й научнотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа:

УГНТУ, 2008. – С. 208.

5 Хисамиев Т.Р. Эффективность обработки призабойной зоны пласта на небольших месторождениях Татарстана /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев, А.Х. Сафин //Материалы 60-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2009. – С. 248 - 249.

6 Хисамиев Т.Р. Вопросы обработки призабойной зоны пласта в различных геолого-промысловых условиях //Материалы 60-й научнотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа:

УГНТУ, 2009. – С. 249.

7 Хисамиев Т.Р. Об эффективности обработки призабойной зоны пласта в различных геолого-промысловых условиях //Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов I Всероссийской конференции молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2009. – С. 116 – 117.

8 Хисамиев Т.Р. Наноявления в глиносодержащих коллекторах /Т.Р.

Хисамиев, М.А. Токарев //Материалы 61-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2010. – С. 273.

9 Хисамиев Т.Р. Методика проведения экспериментов по разглинизации коллекторов с целью повышения их продуктивности /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев, Т.И. Ганиев //Материалы 61-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2010. – С. 274.

10 Токарев М.А. Системная обработка низкопроницаемых терригенных и терригенно-карбонатных заглинизированных коллекторов с целью повышения конечного КИН /М.А. Токарев, Т.Р. Хисамиев //Актуальные вопросы разработки нефтегазовых месторождений на поздних стадиях. Технологии.

Оборудование. Безопасность. Экология: Сборник материалов научнопрактической конференции. – Уфа: УГНТУ, 2010. – С. 67 – 75.

11 Хисамиев Т.Р. Эффективность системной обработки заглинизированных терригенных коллекторов /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев, А.С. Чинаров //Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов: материалы межрегиональной научно-технической конференции. – Ухта: УГТУ, 2010. – С. 122 – 128.

12 Токарев М.А. Регулирование разработки с помощью реагентной разглинизации низкопродуктивных коллекторов при изменяющихся гидродинамических условиях /М.А. Токарев, А.С. Чинаров, Н.М. Токарева, Т.Р. Хисамиев //20 лет РАЕН, Сборник статей. Секция нефти и газа. – М.: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП, 2011. – С. 111 – 115.

13 Хисамиев Т.Р. Влияние технологии освоения скважины на эффективность реагентной разглинизации ПЗП /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Материалы 62-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2011. – С. 304 – 305.

14 Хисамиев Т.Р. Методы оценки эффективности технологии реагентной разглинизации ПЗП /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Материалы 62-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2011. – С. 306.

15 Ганиев Т.И. Особенности методов воздействия на терригенные заглинизированные коллектора /Т.И. Ганиев, Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Материалы 62-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2011. – С. 301.

16 Хисамиев Т.Р. Оценка эффективности системной обработки заглинизированных терригенных коллекторов с применением гидродинамического моделирования /Т.Р. Хисамиев, М.А. Токарев //Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: Материалы Международной научно-практической конференции мая 2011 г. – Уфа, 2011. – С. 33 – 34.

17 Токарев М.А. Интенсификация разработки Северного и Южного месторождений с помощью метода реагентной разглинизации /М.А. Токарев, Т.Р. Хисамиев, А.С. Чинаров, Р.Г. Исламов, В.Б. Смирнов, Г.М. Мифтахова //Научные исследования: информация, анализ, прогноз: монография /Под общей ред. проф. О.И. Кирикова. – Книга 36. – Воронеж: ВГПУ, 2012. – С.

259 – 276.

Подписано в печать 12.11.2012. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Усл. печ. л. Тираж 90. Заказ 1Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес издательства и типографии:

450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов,






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

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.