Помощь студентам в учебе
КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К СНИЖЕНИЮ ОБВОДНЕННОСТИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА НА ПРИМЕРЕ ЯМБУРГСКОГО НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЯНАО)
|
ВВЕДЕНИЕ 17
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
САМОЗАДАВЛИВАЮЩИХСЯ СКВАЖИН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА 19
1.1 Причины накопления жидкости в призабойной зоне пласта газовых и
газоконденсатных скважин 19
1.2 Анализ существующих способов удаления жидкости с забоя газовых и
газоконденсатных скважин 22
1.3 Сравнительная характеристика существующих способов удаления
жидкости с забоя скважины 35
1.4 Совместимость различных технологий снижения обводненности
призабойной зоны пласта 37
2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ ЛИФТОВЫХ КОЛОНН ДЛЯ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН НА ЗАВЕРШАЮЩЕМ ПЕРИОДЕ РАЗРАБОТКИ 38
2.1 Общие сведения об Ямбургском месторождении 38
2.2 Опыт эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам
40
2.3 Основания для перевода скважины на эксплуатацию по КЛК 46
2.4 Описание технологии концентрических лифтовых колонн 47
3 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ АССИМЕТРИЧНОЙ
КОНСТРУКЦИИ КОНЦЕНТРИЧЕСКОЙ ЛИФТОВОЙ КОЛОННЫ НА
ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЕ 53
3.1 Выбор скважин 54
3.2 Исходные данные 54
3.3 Моделирование градиента давления КЛК в PIPESIM 57
3.3.1 Подготовка данных к расчетам 57
3.3.2 Аналитический расчет потерь давлений с учетом эксцентриситета60
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 67
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 67
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений 68
4.1.3 Оценка при помощи технологии QuaD 70
4.1.4 SWOT-анализ 72
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 75
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 75
4.2.2 Определение трудоёмкости выполнения проектировочных работ ... 76
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 77
4.3 Бюджет научно-технического исследования 81
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования .81
4.3.2 Расчет затрат на амортизационные отчисления 82
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей 83
4.3.5 Накладные расходы 85
4.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 86
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 93
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 93
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 93
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 94
5.2 Производственная безопасность 94
5.2.1 Анализ потенциальных вредных факторов рабочей среды 96
5.3 Экологическая безопасность 101
5.3.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 101
5.3.2 Мероприятия по охране водных объектов 102
5.3.3 Мероприятия по охране земельных ресурсов, растительного и
животного мира 103
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 103
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 103
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 107
ПРИЛОЖЕНИЕ А 111
ПРИЛОЖЕНИЕ B 112
ПРИЛОЖЕНИЕ C 113
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
САМОЗАДАВЛИВАЮЩИХСЯ СКВАЖИН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА 19
1.1 Причины накопления жидкости в призабойной зоне пласта газовых и
газоконденсатных скважин 19
1.2 Анализ существующих способов удаления жидкости с забоя газовых и
газоконденсатных скважин 22
1.3 Сравнительная характеристика существующих способов удаления
жидкости с забоя скважины 35
1.4 Совместимость различных технологий снижения обводненности
призабойной зоны пласта 37
2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ ЛИФТОВЫХ КОЛОНН ДЛЯ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН НА ЗАВЕРШАЮЩЕМ ПЕРИОДЕ РАЗРАБОТКИ 38
2.1 Общие сведения об Ямбургском месторождении 38
2.2 Опыт эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам
40
2.3 Основания для перевода скважины на эксплуатацию по КЛК 46
2.4 Описание технологии концентрических лифтовых колонн 47
3 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ АССИМЕТРИЧНОЙ
КОНСТРУКЦИИ КОНЦЕНТРИЧЕСКОЙ ЛИФТОВОЙ КОЛОННЫ НА
ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЕ 53
3.1 Выбор скважин 54
3.2 Исходные данные 54
3.3 Моделирование градиента давления КЛК в PIPESIM 57
3.3.1 Подготовка данных к расчетам 57
3.3.2 Аналитический расчет потерь давлений с учетом эксцентриситета60
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 67
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 67
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 67
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений 68
4.1.3 Оценка при помощи технологии QuaD 70
4.1.4 SWOT-анализ 72
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 75
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 75
4.2.2 Определение трудоёмкости выполнения проектировочных работ ... 76
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 77
4.3 Бюджет научно-технического исследования 81
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования .81
4.3.2 Расчет затрат на амортизационные отчисления 82
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей 83
4.3.5 Накладные расходы 85
4.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 86
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 93
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 93
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 93
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 94
5.2 Производственная безопасность 94
5.2.1 Анализ потенциальных вредных факторов рабочей среды 96
5.3 Экологическая безопасность 101
5.3.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 101
5.3.2 Мероприятия по охране водных объектов 102
5.3.3 Мероприятия по охране земельных ресурсов, растительного и
животного мира 103
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 103
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований 103
5.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 107
ПРИЛОЖЕНИЕ А 111
ПРИЛОЖЕНИЕ B 112
ПРИЛОЖЕНИЕ C 113
В последние десятилетия большая часть добываемого природного газа поступают из районов Крайнего Севера (более 85%), который осуществляется за счет разработки газовых и газоконденсатных залежей. Самые распространенные проблемы, которые встречаются в северных районах России, при работе газовых или газоконденсатных скважин - высокий риск формирования гидратных пробок, увеличивающие местные сопротивления, а также снижающие эффективность работы добывающих газовых (газоконденсатных) скважин, скопление воды на забое, замерзание промывочной жидкости в стволе скважины.
Газ (конденсат) добывается фонтанным способом, то есть когда давление столба флюида не превышает величину депрессии пласта. При длительной эксплуатации газовых (газоконденсатных) скважин могут возникнуть множество факторов, влияющих на снижение продуктивности пласта. В случае газовых скважин - скопление жидкости на забое скважины.
В таких случаях происходит ухудшение условий для выноса жидкости и механических примесей. Скопившаяся жидкость оказывает негативное воздействие на призабойную зону пласта (ПЗП) такие как рост фильтрационных сопротивлений, к дальнейшему снижению продуктивности скважины, что приводит к снижению скорости движения газа и конденсации в стволе скважины, вследствие чего может произойти «самозадавливание» скважины, что приводит к росту скважин, переведенных в бездействующий фонд.
Для максимального уровня добычи газа следует прибегнуть к таким технологиям, которые могут обеспечить нужные условия для того чтобы была возможность выноса жидкости и твердых частиц с забоя добывающих скважин. Самым перспективным мероприятием является внедрение технологии концентрических лифтовых колонн с использованием ассиметричной конструкции колонн.
Объектом исследования является скважина «X» сеноманской залежи Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ).
Предметом изучения является анализ технологий удаления жидкости и влияния ассиметричной конструкции концентрической лифтовой колонны на величину потери давления в случае двухфазного потока по стволу скважины сеноманской залежи Ямбургского НГКМ.
Научная новизна: Установлено, что при эксплуатации залежи технологией концентрических лифтовых колонн, используя большее отклонение центральной лифтовой колонны от оси основной лифтовой колонны, приводит к меньшим потерям давления в межтрубном кольцевом пространстве.
Практическая значимость результатов: использование технологии концентрических лифтовых колонн с ассиметричной конструкции позволяют повысить сроки эксплуатации залежи, увеличить устьевые давления, дающие возможность движению газа к установкам комплексной подготовки газа, при пониженных мощностях дожимных компрессорных станции.
Реализация и апробация работы: Данная выпускная квалификационная работа основана на ранее проведенных исследованиях Автором была представлена научная статья на международной конференции в честь академика М.А. Усова.
Газ (конденсат) добывается фонтанным способом, то есть когда давление столба флюида не превышает величину депрессии пласта. При длительной эксплуатации газовых (газоконденсатных) скважин могут возникнуть множество факторов, влияющих на снижение продуктивности пласта. В случае газовых скважин - скопление жидкости на забое скважины.
В таких случаях происходит ухудшение условий для выноса жидкости и механических примесей. Скопившаяся жидкость оказывает негативное воздействие на призабойную зону пласта (ПЗП) такие как рост фильтрационных сопротивлений, к дальнейшему снижению продуктивности скважины, что приводит к снижению скорости движения газа и конденсации в стволе скважины, вследствие чего может произойти «самозадавливание» скважины, что приводит к росту скважин, переведенных в бездействующий фонд.
Для максимального уровня добычи газа следует прибегнуть к таким технологиям, которые могут обеспечить нужные условия для того чтобы была возможность выноса жидкости и твердых частиц с забоя добывающих скважин. Самым перспективным мероприятием является внедрение технологии концентрических лифтовых колонн с использованием ассиметричной конструкции колонн.
Объектом исследования является скважина «X» сеноманской залежи Ямбургского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ).
Предметом изучения является анализ технологий удаления жидкости и влияния ассиметричной конструкции концентрической лифтовой колонны на величину потери давления в случае двухфазного потока по стволу скважины сеноманской залежи Ямбургского НГКМ.
Научная новизна: Установлено, что при эксплуатации залежи технологией концентрических лифтовых колонн, используя большее отклонение центральной лифтовой колонны от оси основной лифтовой колонны, приводит к меньшим потерям давления в межтрубном кольцевом пространстве.
Практическая значимость результатов: использование технологии концентрических лифтовых колонн с ассиметричной конструкции позволяют повысить сроки эксплуатации залежи, увеличить устьевые давления, дающие возможность движению газа к установкам комплексной подготовки газа, при пониженных мощностях дожимных компрессорных станции.
Реализация и апробация работы: Данная выпускная квалификационная работа основана на ранее проведенных исследованиях Автором была представлена научная статья на международной конференции в честь академика М.А. Усова.
Рассмотрены основные причины скопления жидкости на забоях скважины и в призабойной зоне, часто встречаемые на Ямбургском нефтегазоконденсатном месторождении - это проявление пластовых перетоков и подтягивание конуса подошвенной воды ввиду того, что пласты местами имеют пониженные ФЕС. В следствии интенсивной добычи газа, воды подтягиваются к местам с повышенными ФЕС, чем обычно и обладают участки пласта, вскрытые скважинами, ГВК активно продвигается к этим местам.
Анализируя перечисленные методы эксплуатации самозадавливающихся скважин, можно применять каждый из них в особых условиях. Так, например, в случае активного проявления пластовых вод решением проблемы является только крепление ПЗП с ограничением водопритока, остальные методы только временно эффективны. В случае образования конденсационной воды эффективными технологиями являются: применение ПАВ, плунжерный лифт, замена НКТ на трубу меньшего диаметра или применение концентрических колонн.
По ранговой оценке технологий для эксплуатации обводненных газовых скважин районов Крайнего Севера в наибольшей степени удовлетворяет технология работы по концентрическим лифтовым колоннам. Применение технологии КЛК позволяет существенно продлить срок эксплуатации самозадавливающихся скважин, сделать процесс выноса жидкости с их забоя контролируемым и управляемым, а также поддерживать стабильный режим работы скважины в течение всего срока ее эксплуатации даже при большом водогазовом факторе. Однако её эффективность может быть значительно выше, если реализовывать спуск дополнительной лифтовой колонны без проведения капитального ремонта и глушения скважины.
По результатам моделирования можно сказать, что значение потери давлений, при движении двухфазного потока по МКП является наибольшим при концентрическом расположении лифтовых колонн и уменьшается по мере увеличения их эксцентриситета, поэтому необходимо внедрить ЦЛК с максимальным отклонением от оси О ЛК.
Внедрение гибкой насосно-компрессорной трубы полимерного состава показало большую экономическую эффективность нежели со стальными ГНКТ. Поэтому в дальнейшей перспективе предлагается использовать гибкие трубы ООО «Псковгеокабель», также использование таких труб позволяет провести внедрение ЦЛК без глушения скважины.
Были рассмотрены меры производственной безопасности при выполнении работ в процессе реконструкции скважины под КЛК и дальнейшего обслуживания скважины с концентрическим лифтом с использованием АУК, которые позволяют избежать наступления вредных и опасных производственных факторов. Также были рекомендованы мероприятия по их устранению.
Анализируя перечисленные методы эксплуатации самозадавливающихся скважин, можно применять каждый из них в особых условиях. Так, например, в случае активного проявления пластовых вод решением проблемы является только крепление ПЗП с ограничением водопритока, остальные методы только временно эффективны. В случае образования конденсационной воды эффективными технологиями являются: применение ПАВ, плунжерный лифт, замена НКТ на трубу меньшего диаметра или применение концентрических колонн.
По ранговой оценке технологий для эксплуатации обводненных газовых скважин районов Крайнего Севера в наибольшей степени удовлетворяет технология работы по концентрическим лифтовым колоннам. Применение технологии КЛК позволяет существенно продлить срок эксплуатации самозадавливающихся скважин, сделать процесс выноса жидкости с их забоя контролируемым и управляемым, а также поддерживать стабильный режим работы скважины в течение всего срока ее эксплуатации даже при большом водогазовом факторе. Однако её эффективность может быть значительно выше, если реализовывать спуск дополнительной лифтовой колонны без проведения капитального ремонта и глушения скважины.
По результатам моделирования можно сказать, что значение потери давлений, при движении двухфазного потока по МКП является наибольшим при концентрическом расположении лифтовых колонн и уменьшается по мере увеличения их эксцентриситета, поэтому необходимо внедрить ЦЛК с максимальным отклонением от оси О ЛК.
Внедрение гибкой насосно-компрессорной трубы полимерного состава показало большую экономическую эффективность нежели со стальными ГНКТ. Поэтому в дальнейшей перспективе предлагается использовать гибкие трубы ООО «Псковгеокабель», также использование таких труб позволяет провести внедрение ЦЛК без глушения скважины.
Были рассмотрены меры производственной безопасности при выполнении работ в процессе реконструкции скважины под КЛК и дальнейшего обслуживания скважины с концентрическим лифтом с использованием АУК, которые позволяют избежать наступления вредных и опасных производственных факторов. Также были рекомендованы мероприятия по их устранению.