Обработка призабойных зон нефтяных скважин с целью повышения производительности в условиях Яунлорского месторождения
|
Аннотация 1
Список обозначений и сокращений 3
Список иллюстраций 4
Список таблиц 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Общие сведения о районе месторождения 10
1.2. Состояние разработки месторождения 12
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Геологическая характеристика месторождения 18
2.2 Стратиграфия 22
2.3 Тектоника 24
2.4 Характеристика продуктивных горизонтов 29
3 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 32
3.1 Назначение методов воздействия на ПЗП добывающих скважин 32
3.2 Характеристика методов воздействия на ПЗП, условия их применения 34
3.2.1 Химические методы 34
3.2.2 Механические методы 44
3.2.3 Тепловые методы 54
3.2.4 Физические методы 63
3.3 Подбор необходимого оборудования для проведения обработки 66
3.4 Перспективы применения новых методов воздействия на ПЗП 70
4 Специальная часть 73
4.1 Анализ методов воздействия на ПЗП и выбор наиболее эффективного метода 73
4.2.1 Выбор концентрации, количества реагентов и необходимого оборудования для
проведения солянокислотной обработки 83
4.2.2 Проектирование кислотной ванны 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список обозначений и сокращений 3
Список иллюстраций 4
Список таблиц 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Общие сведения о районе месторождения 10
1.2. Состояние разработки месторождения 12
2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Геологическая характеристика месторождения 18
2.2 Стратиграфия 22
2.3 Тектоника 24
2.4 Характеристика продуктивных горизонтов 29
3 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 32
3.1 Назначение методов воздействия на ПЗП добывающих скважин 32
3.2 Характеристика методов воздействия на ПЗП, условия их применения 34
3.2.1 Химические методы 34
3.2.2 Механические методы 44
3.2.3 Тепловые методы 54
3.2.4 Физические методы 63
3.3 Подбор необходимого оборудования для проведения обработки 66
3.4 Перспективы применения новых методов воздействия на ПЗП 70
4 Специальная часть 73
4.1 Анализ методов воздействия на ПЗП и выбор наиболее эффективного метода 73
4.2.1 Выбор концентрации, количества реагентов и необходимого оборудования для
проведения солянокислотной обработки 83
4.2.2 Проектирование кислотной ванны 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В течение многих лет нефтегазовый комплекс является основой энергосбережения и одним из ее важнейших народно-хозяйственных комплексов. Сегодня нефтегазовый комплекс обеспечивает более 2/3 общего потребления первичных энергоресурсов и 4/5 их производства. Нефтегазовый комплекс является главным источником налоговых (около 40% доходов Федерального бюджета и порядка 20% консолидированного бюджета) и валютных (порядка 40%) поступлений государства. На долю нефтегазового комплекса приходится 12% промышленного производства России и 3% занятых в нем.
В настоящее время решать проблемы сохранения уровня или замедления темпов падения добычи нефти и газа становится весьма сложной задачей из-за ряда неблагоприятных факторов: обводнения скважин, истощения старых месторождений, резкого сокращения объема геологоразведочных работ, что ограничивает выбор нефтяных и газовых месторождений, расположенных в благоприятных для освоения регионах; сокращения объемов строительства новых скважин на действующих площадях из-за отсутствия финансирования этих работ, ухудшения использования фонда скважин, сокращения их общего количества, увеличения числа бездействующих скважин.
Добыча нефти здесь ведется с 1964 г., причем пик добычи нефти (408,6 млн. т) достигнут в 1988 г. Основной нефтяной регион Западной Сибири и России в целом - Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) - Югра, где добывается почти 2/3 российской нефти.
Фонд бездействующих скважин превышает У эксплуатационного фонда (из 140000 скважин неработающий фонд составил 40000 скважин). Неработающий фонд скважин привел к разбалансированию систем разработки месторождений, выборочной отработки запасов нефти. В конечном счете, все это приведет к безвозвратным потерям части извлекаемых запасов (конечная нефтеотдача может уменьшиться на 5-7%), что при сегодняшнем объеме вовлеченных в разработку запасов нефти и текущих мировых ценах эквивалентно 65-80 миллиардов долларов.
В 2005 г. «Сургутнефтегаз» вышел на уровень добычи 63,7 млн. т нефти, в 2006 г. - 67,7 млн. т, а уже в 2007 г. достигнут рубеж в 70 млн. т. Это без учета добычи в Восточной Сибири. Наряду с вводом новых месторождений много внимания уделяется внедрению передовых технологий на старых месторождениях. Там, где по всем канонам и расчетам темпы добычи должны падать, компания за счет применения методов увеличения нефтеотдачи пластов демонстрирует стабилизацию и даже прирост добычи. Если 10 лет назад доля вовлеченных в разработку запасов с дебитами скважин менее 25 тонн в сутки составляла около 55%, то сегодня, такую долю (55%) составляют запасы с дебитами до 10 тонн в сутки.
ОАО «Сургутнефтегаз» одно из крупнейших нефтегазодобывающих предприятий России. По объемам добычи оно занимает ведущее место среди предприятий отрасли. ОАО «Сургутнефтегаз» удерживает ведущие позиции по объемам реализации продукции, по уровню использования фонда нефтяных скважин, по вводу в эксплуатацию объемов производственного назначения.
Сегодня для повышения производительности нефтяных скважин применяется большое количество методов, в частности химические, физические, механические, тепловые и их комбинации. В частности, на Яунлорском месторождении активно применяются химические (СКО, ГКО) и механические (гидроразрыв пласта) методы воздействия на ПЗП, нашедшие отражение в данной дипломной работе.
Одна из главных задач ОАО «Сургутнефтегаз» - активизация работы по восстановлению минерально-сырьевой базы. Второе, не менее важное стратегическое направление развития - повышение эффективности разработки месторождений, повышение нефтеотдачи пластов и производительности скважин на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки.
В настоящее время решать проблемы сохранения уровня или замедления темпов падения добычи нефти и газа становится весьма сложной задачей из-за ряда неблагоприятных факторов: обводнения скважин, истощения старых месторождений, резкого сокращения объема геологоразведочных работ, что ограничивает выбор нефтяных и газовых месторождений, расположенных в благоприятных для освоения регионах; сокращения объемов строительства новых скважин на действующих площадях из-за отсутствия финансирования этих работ, ухудшения использования фонда скважин, сокращения их общего количества, увеличения числа бездействующих скважин.
Добыча нефти здесь ведется с 1964 г., причем пик добычи нефти (408,6 млн. т) достигнут в 1988 г. Основной нефтяной регион Западной Сибири и России в целом - Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) - Югра, где добывается почти 2/3 российской нефти.
Фонд бездействующих скважин превышает У эксплуатационного фонда (из 140000 скважин неработающий фонд составил 40000 скважин). Неработающий фонд скважин привел к разбалансированию систем разработки месторождений, выборочной отработки запасов нефти. В конечном счете, все это приведет к безвозвратным потерям части извлекаемых запасов (конечная нефтеотдача может уменьшиться на 5-7%), что при сегодняшнем объеме вовлеченных в разработку запасов нефти и текущих мировых ценах эквивалентно 65-80 миллиардов долларов.
В 2005 г. «Сургутнефтегаз» вышел на уровень добычи 63,7 млн. т нефти, в 2006 г. - 67,7 млн. т, а уже в 2007 г. достигнут рубеж в 70 млн. т. Это без учета добычи в Восточной Сибири. Наряду с вводом новых месторождений много внимания уделяется внедрению передовых технологий на старых месторождениях. Там, где по всем канонам и расчетам темпы добычи должны падать, компания за счет применения методов увеличения нефтеотдачи пластов демонстрирует стабилизацию и даже прирост добычи. Если 10 лет назад доля вовлеченных в разработку запасов с дебитами скважин менее 25 тонн в сутки составляла около 55%, то сегодня, такую долю (55%) составляют запасы с дебитами до 10 тонн в сутки.
ОАО «Сургутнефтегаз» одно из крупнейших нефтегазодобывающих предприятий России. По объемам добычи оно занимает ведущее место среди предприятий отрасли. ОАО «Сургутнефтегаз» удерживает ведущие позиции по объемам реализации продукции, по уровню использования фонда нефтяных скважин, по вводу в эксплуатацию объемов производственного назначения.
Сегодня для повышения производительности нефтяных скважин применяется большое количество методов, в частности химические, физические, механические, тепловые и их комбинации. В частности, на Яунлорском месторождении активно применяются химические (СКО, ГКО) и механические (гидроразрыв пласта) методы воздействия на ПЗП, нашедшие отражение в данной дипломной работе.
Одна из главных задач ОАО «Сургутнефтегаз» - активизация работы по восстановлению минерально-сырьевой базы. Второе, не менее важное стратегическое направление развития - повышение эффективности разработки месторождений, повышение нефтеотдачи пластов и производительности скважин на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки.
Одним из важнейших направлений развития нефтегазового сектора России является повышение производительности скважин и пластов в целом. Эта проблема особенно актуальна в связи с необходимостью разработки месторождений с трудно извлекаемыми запасами, сложным геологическим строением, низкой проницаемостью и повышенной вязкостью нефти.
Наряду с развитием новых технологий и научно-техническими достижениями в области повышения нефтеотдачи, одной из важных составляющих решения этой проблемы является необходимость постоянного научного обеспечения - сопровождения разработки месторождений на базе развития и совершенствования профессионализма специалистов. В настоящее время качественное проведение мероприятий по повышению производительности скважин требует использования компьютерных технологий по результатам комплексных промыслово-геологических, геофизических, гидродинамических, лабораторных, сейсмических и других исследований; создание постоянно действующих геолого-технологических моделей; совершенствование техники и технологии интенсификации добычи; бурение горизонтальных скважин и боковых стволов; применение физико-химических методов, новых процессов и оборудования; мониторинг процессов повышения нефтеотдачи и т.д.
ОАО «Сургутнефтегаз» на Яунлорском месторождении преимущественно применяет химические и механические методы повышения производительности скважин, наиболее эффективными из которых являются методы очистки призабойной зоны пласта (обработка растворами соляной кислоты, глинокислотные обработки, щелочные композиции, закачка ПАВ, проведение выборочного и поинтервального гидроразрыва пласта) так как они существенно снижают межфазные натяжения на границе нефть-вода, легко сорбируются на поверхности породы, способствуют снижению обводненности продукции и другие действия. Также применяется очистка растворителями (бензиновые фракции переработки нефти, газоконденсат с добавками ПАВ) для разрушения асфальтено-смолистых и парафиновых отложений.
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией - снижение проницаемости призабойной зоны пласта, поэтому основная задача методов повышения производительности скважин заключается в увеличении проницаемости призабойной зоны за счет очистки поровых каналов и трещин от различного рода материалов, от ложившихся в них (смолы, асфальтены, парафин, глина, соли и др.), а также их расширения и создания новых трещин и каналов, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважинами.
Одна из главных задач ОАО «Сургутнефтегаз» - активизация работы по восстановлению минерально-сырьевой базы. Второе, не менее важное стратегическое направление развития - повышение эффективности разработки месторождений, повышение нефтеотдачи пластов и производительности скважин на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки.
Опыт применения данных методов повышения производительности скважин в условиях Яунлорского месторождения показал, что наиболее эффективными являются химические методы воздействия, в частности, солянокислотная обработка. Это подтверждается следующими фактами:
1) произошло существенное снижение давления нагнетания;
2) по большинству нагнетательных скважин наблюдается увеличение приемистости и улучшение фильтрационных характеристик пласта;
3) увеличился охват пласта воздействием закачиваемой композиции по толщине по данным расходометрии;
4) увеличились дебиты добывающих скважин, в среднем на 24%;
5) установлено значительное снижение обводненности или темпа роста обводненности практически всего фонда добывающих скважин на участках.
Наряду с развитием новых технологий и научно-техническими достижениями в области повышения нефтеотдачи, одной из важных составляющих решения этой проблемы является необходимость постоянного научного обеспечения - сопровождения разработки месторождений на базе развития и совершенствования профессионализма специалистов. В настоящее время качественное проведение мероприятий по повышению производительности скважин требует использования компьютерных технологий по результатам комплексных промыслово-геологических, геофизических, гидродинамических, лабораторных, сейсмических и других исследований; создание постоянно действующих геолого-технологических моделей; совершенствование техники и технологии интенсификации добычи; бурение горизонтальных скважин и боковых стволов; применение физико-химических методов, новых процессов и оборудования; мониторинг процессов повышения нефтеотдачи и т.д.
ОАО «Сургутнефтегаз» на Яунлорском месторождении преимущественно применяет химические и механические методы повышения производительности скважин, наиболее эффективными из которых являются методы очистки призабойной зоны пласта (обработка растворами соляной кислоты, глинокислотные обработки, щелочные композиции, закачка ПАВ, проведение выборочного и поинтервального гидроразрыва пласта) так как они существенно снижают межфазные натяжения на границе нефть-вода, легко сорбируются на поверхности породы, способствуют снижению обводненности продукции и другие действия. Также применяется очистка растворителями (бензиновые фракции переработки нефти, газоконденсат с добавками ПАВ) для разрушения асфальтено-смолистых и парафиновых отложений.
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией - снижение проницаемости призабойной зоны пласта, поэтому основная задача методов повышения производительности скважин заключается в увеличении проницаемости призабойной зоны за счет очистки поровых каналов и трещин от различного рода материалов, от ложившихся в них (смолы, асфальтены, парафин, глина, соли и др.), а также их расширения и создания новых трещин и каналов, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважинами.
Одна из главных задач ОАО «Сургутнефтегаз» - активизация работы по восстановлению минерально-сырьевой базы. Второе, не менее важное стратегическое направление развития - повышение эффективности разработки месторождений, повышение нефтеотдачи пластов и производительности скважин на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки.
Опыт применения данных методов повышения производительности скважин в условиях Яунлорского месторождения показал, что наиболее эффективными являются химические методы воздействия, в частности, солянокислотная обработка. Это подтверждается следующими фактами:
1) произошло существенное снижение давления нагнетания;
2) по большинству нагнетательных скважин наблюдается увеличение приемистости и улучшение фильтрационных характеристик пласта;
3) увеличился охват пласта воздействием закачиваемой композиции по толщине по данным расходометрии;
4) увеличились дебиты добывающих скважин, в среднем на 24%;
5) установлено значительное снижение обводненности или темпа роста обводненности практически всего фонда добывающих скважин на участках.