Введение
1 Геолого-физическая характеристика месторождения 7
1.1 Общие сведения о Ванкорском месторождении 7
1.2 Природно-климатические условия района и месторождения 8
1.3 Стратиграфия и литология 9
1.4 Нефтегазоносность 12
1.5 Физико-химические свойства флюидов в пластовых и поверхностных условиях 14
1.6 Сведения о запасах углеводородов 17
2 Анализ состояния разработки фонда скважин 19
2.1 Схема разработки месторождения 19
2.2 Анализ структуры фонда скважин и показателей их эксплуатации 21
2.3 Анализ действующего механизированного фонда 23
2.4 Осложняющие факторы влияющие на процесс добычи нефти и газа на Ванкорском месторождении 26
3. Специальная часть 31
3.1 Анализ известных представлений по проблеме пескопроявления 31
3.1.1 Анализ причин возникновения пескопроявлений 31
3.1.2 Анализ последствий выноса песка. 36
3.2 Исследование методов и технологий борьбы с осложнениями, обусловленных пескопроявлениями 39
3.2.1 Классификации методов борьбы с пескопроявлениями 39
3.2.2.1 Методы противопесочной фильтрации 44
3.2.2.2 Методы химического закрепления пластов 50
3.2.2.3 Методы интеллектуальных скважин при контроле над 51
3.3 Выбор оптимального метода борьбы с пескопроявлениями для Ванкорского месторождения. 52
3.3.1 Анализ размера частиц на Ванкорском месторождении. 52
3.3.2 Опытно-промысловые испытания (ОПИ) 58
4. Безопасность и экологичность проекта
4.1 Анализ потенциальных опасных и вредных производственных факторов
при проведении работ
4.2 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровня опасного и
вредного воздействия и устранению их влияния на работающих
4.4 Обеспечение безопасности технологического процесса
4.5 Обеспечение пожарной и взрывопожарной безопасности
4.6 Обеспечение безопасности в аварийных и чрезвычайных ситуациях
Заключение 74
Список использованных источников 75
Совместно с пластовой водой в ствол водозаборной скважины поступает большое количество песка - продукта разрушения призабойной зоны. Часть песка оседает на забой скважины, что приводит к образованию песчаных пробок, а часть - экспортируется по всей технологической цепочке: водозаборная скважина - кустовая насосная станция (КНС) - напорные водоводы - нагнетательная скважина - пласт - добывающая скважина - оборудования для подъема воды и нефти. Это приводит к увеличению издержек на мероприятия по очистке водозаборных скважин от песчаных пробок, по защите и ремонту насосного оборудования и трубопроводов, а также к увеличению энергетических затрат.
Важность проблемы способствовала разработке различных технологий и технических средств по ограничению пескопроявлений. Однако, эффективность этих работ невысока, что, видимо, объясняется недостаточной изученностью механизма пескопроявлений.
В этой связи, задача предупреждения выноса песка, весьма актуальна для повышения технико-экономических показателей разработки месторождения.
При запуске первых водозаборных скважин Ванкорского месторождения с целью ППД вынос механических примесей являлся основным осложняющим фактором при эксплуатации установок электоцентробежных насосов (УЭЦН). В период вывода скважины на режимные параметры анализ концентрации взвешеннх частиц (КВЧ) в лабораторных пробах показал, что содержание механических примесей достигает 50 тыс. мг/л. После запуска и начала освоения скважин произошли три отказа УЭЦН: два из-за слома вала с наработками УЭЦН 7 и 11 сут, один вследствие ухудшения изоляции с наработкой УЭЦН 29 сут, вызванный высокой КВЧ.
Основной задачей работы был выбор наиболее эффективного метода борьбы с пескопроявлениями водозаборных скважин Ванкорского месторождения на основании анализа гранулометрического состава пород и результатов проведенных опытно-промысловых испытаний фильтров различных типов.
В данной работе были рассмотрены особенности методов борьбы с пескопроявлениями на Ванкорском месторождении Красноярского края, с учетом его геологических и физико-химических особенностей.
Изначальная проектная конструкция водозаборных скважин не предусматривала использования каких-либо средств для контроля выноса песка, что привело к низким наработкам УЭЦН на отказ (16 сут), невозможности обеспечения требуемых уровней закачки и риску невыполнения всей программы ППД на Ванкорском месторождении.
В работе были проанализированы наиболее распространенные методы борьбы с пескопроявлениями, проведено подробное сравнение наиболее совместимых с условиями данного месторождения. На основании данного сравнения и анализа размеров частиц Насоновской и Долганской свит и матрицы диапазонов применимости технологий были выбраны наиболее подходящие для Ванкорского месторождения: сетчатые и щелевые фильтры различных типов. Результаты испытаний выбранных типов фильтров показали, что многослойные сетчатые фильтры обеспечивают наилучший контроль пескопроявлений. В результате наработка на отказ УЭЦН увеличилась в 5 раз (до 77 сут). Появилась возможность обеспечить необходимые объемы добычи воды, а следовательно, и для закачки для системы ППД. Снижение КВЧ в воде из водозаборных скважин позволило существенно упростить ее подготовку и получить характеристики, необходимые для закачки воды в нефтенасыщенные пласты Ванкорского месторождения.
