🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Анализ поиска скважин-кандидатов и оптимизация подбора рабочих параметров при проведении гидравлического разрыва пласта на примере месторождения X Томской области

Работа №202733

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

газовые сети и установки

Объем работы117
Год сдачи2023
Стоимость4985 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
5
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 13
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 16
1.1 Выбор скважин-кандидатов для проведения ГРП 16
1.2 Подбор рабочих параметров ГРП 18
1.3 Негативные эффекты от проведения ГРП 24
2. ГЕОЛОГО-ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ 26
2.1 Характеристика геологического строения 26
2.1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза 26
2.1.2 Тектоническое строение месторождения 32
2.1.3 Нефтегазоносность месторождения 33
2.2 Характеристика коллекторов продуктивных пластов 34
2.3 Свойства пластовой нефти 37
2.4 Свойства пластовой воды 37
2.5 Состояние разработки месторождения 38
3. АНАЛИЗ ПОИСКА СКВАЖИН-КАНДИДАТОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ГРП 40
3.1 Эффективность проведения ГРП на месторождении 40
3.2 Анализ параметров скважин для проведения гидравлического
разрыва пласта 42
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПОДБОРА РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ
ПРОВЕДЕНИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА 51
4.1 Выбор типа гидравлического разрыва пласта 51
4.2 Порядок проведения расчета гидравлического разрыва пласта ..54
4.3 Оптимизация расчета и подбора рабочих параметров ГРП 59
4.4 Итоговая методика расчета ГРП 68
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 72
5.1 Обоснование показателей экономической эффективности 72
5.2. Исходные данные и нормативная база для расчета экономических
показателей проекта 73
5.2.1 Выручка от реализации 74
5.2.2. Эксплуатационные затраты 75
5.2.3. Капитальные затраты 76
5.2.4. Платежи и налоги 77
5.2.5. Прибыль от реализации 78
5.3. Расчет экономических показателей 80
5.3.1. Поток денежной наличности 80
5.3.2. Индекс доходности 81
5.3.3. Период окупаемости вложенных средств 81
5.4. Сравнение технико-экономических показателей и экономическая
оценка проекта 82
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСВЕННОСТЬ 84
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности 84
6.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей
зоны) правовые нормы трудового законодательства 84
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей
зоны 87
6.2 Производственная безопасность 88
6.2.1 Умственное перенапряжение 90
6.2.2 Перенапряжение зрительного аппарата 90
6.2.3 Отклонение показателей микроклимата 91
6.2.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны 93
6.2.5 Повышенный уровень шума на рабочем месте 95
6.2.6 Поражение электрическим током 96
6.3 Экологическая безопасность 97
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 102
Приложение А 107
A1 Literary review 108
A1.1 Selection of candidate wells for hydraulic fracturing 108
A1.2 Selection of hydraulic fracturing operating parameters 110
A1.3. Negative effects from hydraulic fracturing 116


Гидравлический разрыв пласта (ГРП) является одним из наиболее эффективных методов интенсификации добычи углеводородов в процессе и широко используется на многих месторождениях нефти и газа.
Актуальность исследования. Процесс выбора скважин-кандидатов для проведения гидравлического разрыв пласта, а также подбор и расчет рабочих параметров требуют большого объема работ ввиду количества информации, которое надо обработать.
В ходе работы на примере месторождения Х был проведен анализ подбора скважин-кандидатов для проведения ГРП, были выделены особенности критериев и предложен способ оптимизации данных работ путем автоматизации процесса. Также был рассмотрен принцип расчета и подбора рабочих параметров ГРП и предложен метод автоматизации подбора типа расклинивающего материала для проведения операции.
Объектом исследования терригенные пласты-коллекторы месторождения Х Томской области.
Предмет исследования - особенности и специфика выбора скважин и рабочих параметров для проведения гидравлического разрыва пласта .
Цель исследования - анализ поиска скважин-кандидатов для проведения ГРП, расчет и подбор рабочих параметров ГРП на примере месторождения Х с целью оптимизации данных процессов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести литературный обзор существующих способов выбора скважин и особенностей подбора рабочих параметров для проведения ГРП;
2. Изучить принципы и особенности выбора скважин-кандидатов на примере ранее проведенных на месторождении работ по гидравлическому разрыву пласта;
3. Оценить принципы подбора и расчета рабочих параметров ГРП на месторождении Х, учитывая геолого-технологические особенности продуктивных пластов;
4. Оценить технологическую и экономическую эффективность применения методики по оптимизации выбора скважин-кандидатов и подбору рабочих параметров для проведения ГРП для месторождения Х.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. При анализе выбора скважин и подбора рабочих параметров для проведения ГРП на месторождении Х была предложена методика, включающая принцип автоматизации данных процессов.
2. Использование данной методики на примере одной скважины позволило подобрать наилучшие параметры для проведения работ, что свидетельствует об эффективности данного метода .
Научная новизна заключается в подходе к процессу выбора скважин и подбора рабочих параметров для проведения ГРП на месторождении. Предлагается методика, включающая в себя частичную автоматизацию данных процессов.
Методы, использованные в работе: анализ данных и применение алгоритмов автоматизации с помощью языка программирования python.
Область применения: терригенные пласты-коллекторы месторождения Х Томской области.
Личный вклад автора заключается в анализе исходных данных, в поиске закономерностей в выборе скважин для проведения ГРП, в составлении алгоритма частичного автоматизированного поиска скважин - кандидатов и подбора рабочих параметров, а также в экономической оценке предложенного метода.
Практическая значимость работы заключается в оптимизации процессов выбора скважин-кандидатов и подбора рабочих параметров гидравлического разрыва пласта.
Исходной информацией для выполнения исследования в рамках выпускной квалификационной работы являлся комплект данных о геологическом строении объекта исследования, физико-гидродинамических характеристиках целевых пластов, физико-химических свойства флюидов, ранее проведенных на месторождении работ по ГРП и т.п.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Целью данной выпускной квалификационной работы являлись анализ принципов поиска скважин-кандидатов и оптимизация подбора рабочих параметров для проведения гидравлического разрыва пласта на месторождении Х Томской области. Для достижения данной цели были выполнены основные задачи работы:
1. Проведен литературный обзор принципов выбора скважин для проведения и особенностей подбора рабочих параметров при проведении гидравлического разрыва пласта.
2. На примере месторождения Х были проанализирована специфика выбора скважин для проведения ГРП, были выделены основные критерии и их граничные значения. Был предложен алгоритм автоматического поиска скважин-кандидатов.
3. Были рассмотрены принципы подбора и расчета рабочих параметров ГРП на примере месторождения Х. Был предложен алгоритм частичного автоматизированного подбора рабочих параметров, написанный с помощью языка программирования python.
4. Была оценена экономическая эффективность от применения ГРП на примере одной скважины, рабочие параметры которого были выбраны с помощью предложенной методики.
По итогу расчета ГРП, параметры которого были выбраны с помощью частичного автоматизированного алгоритма, была наглядно продемонстрирована экономическая эффективность. Для сравнения были проведены расчеты с неоптимальными рабочими параметрами, и показана итоговая разница. В результате предложенная в ходе работы методика показала свою эффективность.



1. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация, 2015. - 3 с. [Электронный ресурс]
2. ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования., 1991.
- 66 с. [Электронный ресурс]
3. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны., 1988. [Электронный ресурс]
4. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда.
Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов., 1982. - 7 с. [Электронный ресурс]
5. ГОСТ 12.2.032-78. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования., 1978.
- 9 с. [Электронный ресурс]
6. ГОСТ Р ИСО 9241-4-2009. Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (VDT). Часть
4. Требования к клавиатуре., 2009. - 40 с. [Электронный ресурс]
7. ГОСТ Р ИСО 9241-5-2009. Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (VDT). Часть
5. Требования к расположению рабочей станции и осанке оператора., 2009. - 38 с. [Электронный ресурс]
8. ГОСТ Р ИСО 9241-7-2007. Эргономические требования при выполнении офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ). Часть 7. Требования к дисплеям при наличии отражений., 2007. - 28 с. [Электронный ресурс]
9. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечиванию безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания., 2021. - 30 с. [Электронный ресурс]
10. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы., 2003. - 54 с. [Электронный ресурс]
11. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений., 1996. - 20 с. [Электронный ресурс]
12. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки., 1996. - 8 с. [Электронный ресурс]
13. СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение., 2016. - 116 с. [Электронный ресурс]
14. Трудовой кодекс Российской Федерации, 2001. - 210 с.
[Электронный ресурс]
15. Федеральный классификационный каталог отходов (приказ
Росприроднадзора от 22.05.2017 № 242)
Опубликованная литература
16. Борхович С.Ю., Афонина Ю.М., Колода А.В. Гидроразрыв нефтяных пластов с низкими пластовыми давлениями. Нефть. Газ. Новации. 2012. № 11. С. 48-51.
17. Виноградова И.А. Результаты применения технологии ГРП по снижению риска неконтролируемых водопроявлений на месторождениях Западной Сибири // Нефть. Газ. Новации. - 2009. - № 5-6. - С. 29-34.
18. Гайдамак И.В., Пичугин О.Н. Анализ и прогнозирование успешности гидравлического разрыва пласта на основе метода деревьев решений. Нефтепромысловое дело. 2015. № 11. С. 35-41, 87, 90-91.
19. Жданов С.А., Константинов С.В. Проектирование и применение гидроразрыва пласта в системе скважин // Нефтяной хозяйство. - 1995. - № 9.
- С. 24-25.
20. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений: Учеб. для вузов.
- 2-е изд., перераб. И доп./ Ю.П.Желтов. М.: Недра, 1998. -365с.
21. Забоева М.И., Грачева Н.С., Карасев И.И. Современные методы создания трещин в продуктивном пласте. Технология многократного разрыва пласта - Сб.трудов ТюмГНГУ, Тюмень, 2013г. 70с.
22. Ивашнев О. Е., Смирнов Н. Н. Формирование трещины гидроразрыва в пористой среде // Вестн. МГУ. Математика, механика. 2003. № 6. С. 28-36.
23. Ильина, Г. Ф. Методы и технологии повышения нефтеотдачи для коллекторов Западной Сибири / Г.Ф. Ильина, Л.К. Алтунина. - 2-е изд. - Томск: Издательство ТПУ, 2012. - 164, [1] с.
24. Казбулатов И.Г., Рубцова А.В., Волянская В.В. Многостадийный гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Нефтяное хозяйство. -
2014. - № 9. - С. 93-95.
25. Прогноз геометрии трещины гидроразрыва пласта / И.С. Афанасьев, А.Н. Никитин, И.Д. Латыпов, А.М. Хайдар, Г.А. Борисов // Нефтяное хозяйст - во. - 2009. - № 11. - С. 62.
26. Серебренников И.В. и др. Особенности подбора скважин-кандидатов для проведения гидравлического разрыва пласта на нефтяных месторождениях. Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2014. № 10. С. 74-76, 85, 89-90.
27. Соловьева В.Н., Усольцев А.Г., Соловьев И.Б. Необходимый дополнительный критерий выбора объекта для проведения ГРП. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2009. № 6. С. 26-29, 45.
28. Финансовый менеджмент ресурсоэффективность и
ресурсосбережение : учебно методическое пособие / Н. А. Гаврилова, Л. Р. Тухватуллина, И. Г. Видяев [и др.]; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2014. - 73 с.
29. Хохлов Д.И., Чернокалов К.А., Фаткулин С.А. Применение
многостадийного гидроразрыва пласта на Верхнечонском
нефтегазоконденсатном месторождении // Научно-технический вестник ОАО НК «Роснефть». 2014. № 2. С. 31-35.
30. Яковлев А.Л., Кусов Г.В., Машаду Мартинью Лимбин Батишта, Очередько Т.Б. Анализ эффективности применения ГРП на Ельниковском нефтяном месторождении // Научный журнал Наука. Техника . Технологии (политехнический вестник). - Краснодар : Издательский Дом - Юг, 2017. - № 1. - С. 128-151.
31. Ahn C.H., Dilmore R., Wang J.Y. Development of innovative and efficient hydraulic fracturing numerical simulation model and parametric studies in unconventional naturally fractured reservoirs //Journal of Unconventional Oil and Gas Resources. - 2014.
32. Alfred R. Jennings, OGCI/PetroSkills Hydraulic Fracturing Applications // Alfred R. Jennings, Jr. PE Enhanced Well Stimulation, Inc.. - 2010.
33. Carey M. A., Mondal S., Sharma M. M. Analysis of water hammer signatures for fracture diagnostics // Paper SPE-174866-MS Presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, 28-30 September.
2015. DOI:http://dx.doi.org/10.2118/174866-MS.
34. Economides M. J., Martin T. Modern fracturing. Enhancing natural gas production. Houston, TX. USA: Energy Tribune Publishing Inc., 2007. 509 p.
35. Economides M. J., Nolte K. G. Reservoir Stimulation. N.Y. and Chichester: Wiley, 2000. 750 p.
36. Gabzalilova A Kh, Batalov D A, Mukhametshin V Sh, and Andreev V E 2021 Geological and technological justification of the parameters of acid-clay treatment of wells. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 1064 012058 DOI: 10.1088/1757-899X/1064/1/012058
37. Gaifullin R.R., Gorin V.V., Grishchenko A.S., Kotelnikov A.Yu., Kudrya S.S., Kharisov V.R. Development of the technology of multistage hydraulic fracturing in OJSC Samotlorneftegaz. Scientific and technical bulletin of “NK “Rosneft” OJSC, 2014
38. Guimaraes MS, JR Valdes, AM Palomino, JC Santamarina Aggregate production: Fines generation during rock crushing // Journal of Mineral Processing 81(4) - 2007.
39. Holzhausen C. R., Gooch, R. P. Impedance of hydraulic fracture: Its measurement and use for estimating fracture closure and dimensions // Paper SPE13892 presented at SPE/DOE Low Permeability Gas Reservoirs Symposium, Denver, 1985. 19-22 May. DOI:https://doi.org/10.2118/13892-MS.
40. Iriarte J., Merritt J., Kreyche B. Using water hammer characteristics as a fracture treatment diagnostic // Paper SPE-185087-МС presented at the 2017 SPE Oklahoma City Oil and Gas Symposium, 27- 31 March, Oklahoma City, Oklahoma, USA. DOI:https://doi.org/10.2118/185087-MS.
41. Jin X., Shah S.N., Roegiers J., Zang B. Fracability Evaluation in Shale Reservoirs - An Integrated Petrophysics and Geomechanics Approach. Paper SPE 168589. SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference. Woodlands, TX, USA. 2014.
42. Kresse O. et al. Numerical modeling of hydraulic fractures interaction in complex naturally fractured formations // Rock mechanics and rock engineering. - 2013
43. Litvin V T, Strizhnev K V, Shevchuk T N, and Roshchin P V 2018 The acid treatment of the well on Bazhenov oil formation after hydraulic fracturing operation Oil Industry 4 70-73 DOI: 10.24887/0028-2448-2018-4-70-73.
44. Malkowski P., Ostrowski L. The methodology for the young modulus derivation for rocks and its value // Proc. ISRM European Rock Mechanics Symposium — EUROCK 2017, 20-22 June, Ostrava. 2017. V. 191. P. 134-141. Elsevier Ltd.
45. Nordgren R. P. Propogation of a vertical hydraulic fracture // Society of Petroleum Engineers J. 1972. V. 12. № 4. P. 306-314.
46. Paige R. W., Murray L. R., Roberts J. D.M. Field application of hydraulic impedance testing for fracture measurement // SPE J. 1995. V. 10. № 1. P. 6-12. DOI:https://doi.org/10.2118/26525-PA.
47. Peng Kh., Feng G., Yang I., Yugui Y., Yanan G., Iia L. The Effect of Water and Nitrogen Fluid Fracture on the Occurrence and Propagation of Cracks during Fracturing of Porous Rocks// Journal of Natural Gas Science and Engineering - 2017, No. 45, pp. 38-52
48. Perkins T. K., Kern L. R. Width of hydraulic fractures // Journal of Petroleum Technology. 1961. V. 13. № 4. P. 937949.
49. Pramanik R. et al. An SPH Approach to the Simulation of Hydraulic Fracture Propagation in Naturally Fractured Rock Medium // ARMA 50th US rock mechanics/geomechanics symposium. - 2016
50. Wong J.K.W. et al. Three Dimensional Simulation of Hydraulic Fracturing on Fault using Lattice Element Method // 13th ISRM International Congress of Rock Mechanics. - International Society for Rock Mechanics, 2015.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ