Аннотация............................................................................................................................... 4
Список обозначений и сокращений..................................................................................... 5
Список иллюстраций............................................................................................................. 6
Список таблиц........................................................................................................................ 9
Список графических приложений........................................................................................ 10
Введение.................................................................................................................................. 12
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИИ............................................................... 15
2. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ.................... 19
3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ................................................ 20
3.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза.................................... 20
3.2 Тектоника.............................................................................................................. 23
3.3 Нефтеносность...................................................................................................... 26
4. ФИЗИКО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЛЕКТОРОВ И
ПОКРЫШЕК.......................................................................................................................... 30
4.1 Литолого-физическая характеристика исследуемых отложений.................... 30
4.1.1 Характеристика пустотности матрицы исследуемых отложений......... 30
4.1.2 Литолого-петрографическая характеристика пород коллекторов........ 31
4.1.3 Характеристика трещинной пустотности исследуемых отложений.... 40
4.1.4 Характеристика фильтрационно-емкостных свойств исследуемых
отложений............................................................................................................ 44
4.2 Физико-химические свойства пластовой нефти и газа..................................... 45
4.3 Физико-химические свойства пластовой воды................................................. 48
4.4 Запасы (ресурсы) нефти и газа............................................................................ 49
5. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ
РАССМОТРИВАЕМОГО ОБЪЕКТА..................................................................................
53
5.1 История проектирования разработки месторождения..................................... 53
5.2 Анализ разработки южного участка Аканского месторождения.................... 54
6. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ................................................................................................. 65
6.1 Выявленные особенности геологического строения Аканского
месторождения........................................................................................................... 65
6.2 Анализ работы нагнетательных скважин на южном участке Аканского
месторождения........................................................................................................... 67
6.2.1 Анализ работы очага №1951.................................................................... 683
6.2.2 Анализ работы очага №1910..................................................................... 72
6.2.3 Анализ работы очага №1922.................................................................... 76
6.2.4 Анализ работы очага № 2258.................................................................... 80
6.2.5 Анализ работы очага № 2259.................................................................... 83
6.2.6 Анализ работы очага № 2266.................................................................... 86
6.2.7 Анализ работы очага № 1956.................................................................... 89
6.3 Анализ технологической эффективности системы заводнения...................... 92
6.4 Анализ эффективности применения композиции АФК................................... 109
6.5 Анализ достижения проектного КИН................................................................ 121
6.6 Внедрение ресурсосберегающей технологии повышения нефтеотдачи
пласта путем закачки горячей воды с ПАВ на Аканском нефтяном
месторождении........................................................................................................... 126
7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ РАЗРАБОТКИ....................... 138
8. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ............................................................. 142
8.1 Контроль состояния атмосферного воздуха....................................................... 142
8.2 Контроль состояния водных объектов............................................................. 144
8.3 Контроль за состоянием почв и грунтов....................................................... 144
8.4 Санитарно-защитные зоны и очередность работ по существующим
нефтепромысловым объектам................................................................................. 145
8.5 Природоохранные мероприятия и технологии................................................ 146
Заключение............................................................................................................................. 149
Список литературы................................................................................................................ 152
Значительные запасы нефти месторождений Республики Татарстан сосредоточены
в залежах нефти сложенных карбонатными коллекторами. Одним из таких месторождений
является Аканское нефтяное месторождение, башкирский объект которого приурочен к
трещинно-поровому карбонатному коллектору башкирского яруса.
Как по Аканскому месторождению, так и в целом по республике, разработка
карбонатных коллекторов в настоящее время осуществляется крайне низкими темпами
(1,0 - 1,5 % в год от НИЗ) и в основном на естественном режиме.
Утвержденный КИН башкирского объекта Аканского месторождения составляет
0,251 д. ед., текущий – 0,016 д. ед. (от категории А+В+С1).
Столь низкие значения технологических показателей разработки залежей
объясняются:
- сложным геологическим строением (наличием трещиноватости и кавернозности);
- низкой продуктивностью;
- низкими значениями параметров, отражающих коллекторские свойства;
- повышенной геологической неоднородностью по различным направлениям;
- высокой вязкостью нефти.
Одним из путей снижения неблагоприятного влияния геологических факторов и
повышения эффективности разработки нефтяных месторождений является использование
вторичных и третичных МУН, в частности организация эффективной системы заводнения.
Анализ опыта разработки карбонатных объектов показывает, что закачка в пласт
воды не всегда дает положительные результаты в виде прироста добычи нефти,
увеличения текущей и конечной нефтеотдачи, снижения обводненности продукции,
улучшения технико-экономических показателей. При этом часто имеет место отсутствие
гидродинамического взаимодействия между нагнетательными и ближайшими
добывающими скважинами, уход закачиваемой воды в законтурную область, либо
наоборот, прорыв воды по системе трещин к добывающим скважинам, что иногда
приводит к ухудшению технологических показателей разработки по сравнению с
разработкой на естественном режиме.
Все это диктует необходимость поиска и применения новых высокоэффективных
методов воздействия на пласт и призабойную зону скважин.13
Целью данной работы является совершенствование системы разработки залежей
нефти среднего карбона Аканского нефтяного месторождения (на примере южного
участка месторождения)
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1.Изучить геологическое строение и нефтеносность залежи;
2. Дать характеристику текущему состоянию разработки исследуемого объекта;
3. Проанализировать и оценить эффективность текущей системы заводнения;
4.Проверить возможность достижения проектного КИН;
5. Предложить новые инновационные решения и технологии для оптимизации выработки
нефти карбонатных коллекторов южного участка Аканского нефтяного месторождения
6. Рассчитать варианты дальнейшей разработки месторождения;
7. Оценить экономическую эффективность вариантов разработки;
8. Дать рекомендации для дальнейшего совершенствования системы разработки
Выполнения всех перечисленных работ было осуществлено с использованием
опубликованной литературы, а также фондовых материалов ЗАО «Кара-Алтын».
Несмотря на то, что Аканское нефтяное месторождение открыто ещё в конце 50-х
годов прошлого века, в эксплуатацию оно введено лишь в 2001г, а его промышленная
эксплуатация начата с 2003 г. Месторождение характеризуется достаточной степенью
изученности. К настоящему времени в пределах рассматриваемой площади проведен
комплекс геолого-геофизических исследований: региональные геологические и
геофизические работы, поисковые сейсморазведочные работы МОГТ 2D.
Анализ текущего состояния разработки показал, что большой проблемой
рассматриваемого участка является быстрое падение давлений в зоне отбора. Скважины
работают в условиях необратимого снижения продуктивности, это видно по изгибу на
индикаторной кривой, к тому же чем больше снижается забойное давление, тем большие
потери в добыче. При снятии давления возникает механизм смыкания трещин, из-за
которого происходит ухудшение коллектора. Основной причиной такого исхода
является особенность геологического строения месторождения, и как следствие
неработающая система заводнения. Продолжение разработки в таком режиме не
приведет к достижению проектного КИН (0,251 д. ед.). Значения конечного
коэффициента нефтеизвлечения будут очень низкими – 0,130 д. ед. Эффективная
разработка Аканского месторождения невозможна традиционными методами
заводнения.
Запасы Аканского месторождения являются трудноизвлекаемыми из-за высокой
вязкости нефти. Именно высокая вязкость нефтей существенно осложняет процесс их
извлечения. Извлечение такой нефти с помощью заводнения стандартными агентами
возможно только из высокопроницаемых дренируемых трещин. Свыше 70%
геологических запасов сосредоточено в карбонатных коллекторах башкирского яруса,
которые являются преимущественно гидрофобными, что существенно снижает
коэффициент вытеснения нефти водой. Одновременно с этим, неравномерное
распределение различных структурно-генетических типов известняков по разрезу,
кавернозность и трещиноватость, значительно повышают неоднородность коллектора,
которая негативно сказывается на показателе охвате пласта заводнением.
Решение данных проблем невозможно без применения новых технологий.162
Одной из таких технологий является композиция АФК. Данная композиция
обладает повышенной проникающей способность, растворяет компоненты породы,
слагающей призабойную зону пласта, что приводит к увеличению фильтрационных свойств
пласта. Реагент АФК позволяет повысить эффективность вытеснения нефти за счет
образования водоизолирующего экрана в водонасыщенной (промытой) зоне пласта. Анализ
результатов выполненных исследований показал, что использованные реагента АФК на
Аканском месторождение дает неплохой эффект и способствует увеличению
коэффициента вытеснения нефти для башкирских и верейских отложений на 50,1% и
16,1% соответственно. При этом коэффициент извлечения нефти (КИН) возрастает на
9,5% для верейского горизонта и на 8,2% для башкирского яруса. При разработки с
использованием реагента АФК конечный КИН увеличится до 0,181 д. ед.
Также на керне Аканского месторождения в лабораторных условиях был
опробован реагента ХСИ-4601 который дал хороший эффект в карбонатно-терригенном
разрезе. В целом ХСИ увеличит коэффициент вытеснения нефти для верейских и
башкирских отложений на 79,5% и 9,5% соответственно.
Для решения проблемы наличия тектонических трещин, необходимо использовать
специальные закупоривающие реагенты. Такие реагенты для Аканского месторождения в
данный момент разрабатывается Институтом химии нефти СО РАН.
Для увеличения коэффициента вытеснения нефти водой и охвата пластов
заводнением необходимо в закачиваемую воду добавлять химические реагенты,
повышающие ее вязкость и вытесняющие свойства.
Проблема высокой вязкости нефти можно решить использованием тепловых методов
на месторождение. Исследования нефтей Аканского месторождения показали, что достигая
температуры 50°С, вязкость нефти уменьшается на 204 мПа*с и составляет 70 мПас*с.
Эти результаты являются дополнительным фактором в пользу применения на
месторождении тепловых методов.
Опыт на Беркет-Ключевском месторождение показывает, что тепловое
воздействие на пласт может обеспечить значительное увеличение нефтеотдачи
относительно естественных режимов разработки или методов заводнения. Поэтому в
данной работе было предложено внедрение ресурсосберегающей технологии повышения
нефтеотдачи пласта путем закачки горячей воды с ПАВ. Данная технология была
разработанная в ЗАО ‹‹Охтин-Ойл›› и применена на залежь бобриковского горизонта
Беркет-Ключевского месторождения. Технология легкодоступна для тиражирования в
промысловых условиях, не требует крупных инвестиций и быстро окупается. Газ,
который ранее сжигавшейся на факеле, теперь может быть использован в качестве163
топлива для нагрева воды. Эффективность применения этого метода очень высока. По
разным оценкам нефтеотдача может превысить утвержденную (0.297 д. ед.) более чем в
два раза, до уровня 0,565 д. ед. (среднее по характеристикам вытеснения).
Разработка южного участка Аканского месторождения с применением закачки
горячей воды с поверхностно-активными веществами будет на много эффективнее по
сравнению с обычной разработкой. КИН на конец разработки будет на 62,5% больше и
составит 0,347 д. ед.
Следует отметить, что в ходе выполнения работы было изучено геологическое
строение Аканского месторождения (построен профиль и корреляция по линии
скважин). Были подсчитаны запасы южного участка месторождения. Был проведен
анализ текущего состояния разработки. Также была проанализирована и оценена
эффективность текущей системы заводнения и закачек реагентов АФК. В работе также
было предложено применения теплового метода воздействия закачкой горячей воды с
ПАВ.
При выполнении работы были рассчитаны технологические показатели
разработки по следующим вариантам:
1 вариант - базовый - заводнение по семиточечной сетке 300м; КИН = 0,130 д. ед.
2 вариант - с применением технологии закачки композиций АФК по семиточечной
сетке 300м; КИН =0,181 д. ед.
3 вариант - с применением технологии повышения нефтеотдачи пласта путем
закачки горячей воды с ПАВ по семиточечной сетке; КИН = 0,347 д. ед.
По всем вариантам технологических расчетов были просчитаны экономические
показатели. Расчеты дали представление о необходимых затратах для проведения того
или иного метода.
На основе технико-экономических расчетов предпочтительным является
внедрение технологии закачки горячей воды с ПАВ. КИН будет равен 0,347 д.ед.
Также на участке рекомендуется продолжить опытные работы по закачке
растворов АФК и ХСИ-4601.
Как было отмечено выше, огромную роль в организации работы скважин и
показателях разработки играет система открытых тектонических трещин. Необходимо
продолжить исследования в этом направление, чтобы иметь представление о
распространение таких трещин. Как вариант проведение сейсморазведочных работ в
модификации 3D, позволит определить пространственное положение зон164
распространения трещиноватости на участке. В дальнейшем очаги заводнения
необходимо размещать с учетом зон трещиноватости. Трещины в зоне очагов
необходимо блокировать специальными закупоривающими реагентами.