АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ СВЕРХВЯЗКИХ НЕФТЕЙ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ ПРИ ПЕРВОМ ОПЫТЕ ИХ ОСВОЕНИЯ
МЕТОДОМ SAGD НА АШАЛЬЧИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Введение 7
1 Физико-географический очерк 9
2 История исследования и геологическая изученность 11
2.1 Сведения об изученности месторождений природных битумов Республики
Татарстан 11
2.2 Основные этапы изучения и организационные мероприятия по вводу в опытно-промышленную разработку залежей природных битумов Республики Татарстан 14
3 Геологическое строение и нефтегазоводоносность 20
3.1 Стратиграфия и литология 20
3.2 Тектоника 23
3.3 Нефтеводоносность 24
4 Геолого-физическая характеристика продуктивных пластов 28
4.1 Литолого-физическая характеристика 28
4.2 Запасы нефти и газа 31
5 Анализ и некоторое обобщение результатов первого опыта освоения Ашальчинского
месторождения методом SAGD 35
5.1 Анализ опытно промышленных работ Ашальчинского месторождения 35
5.2 Результаты изучения влияния геологических параметров на эффективность
разработки залежей СВН Ашальчинского месторождения горизонтальными парами скважин (№№ 232-233, 230 - 231, 240-241,15210-15211, 15020-15021, 15018-15019,
15044-15045, 15042-15043) 39
Заключение 52
Список использованных источников
Настоящая работа написана по обобщенным аналитическим материалам, собранным автором при прохождении преддипломной практики в ИГиНГТ.
За последние 60 лет в Татарстане добыто свыше 3 млрд тонн нефти, а малые нефтяные компании республики стабильно добывают 32 млн тонн нефти ежегодно. Тем не менее у Татарстана есть и стратегические резервы.
В первую очередь, это запасы сверхвязкой нефти (СВН), по разным оценкам от
1.5 до 7 млрд. тонн и выше, которые пытались разрабатывать ещё в 1970-1980 -е годы. Опытно-промышленные работы проводились на Ашальчинском, Сюкеевском и Шугуровском месторождениях. Однако широкого развития они не получили, поскольку было достаточно «обычной» нефти.
Но в последние годы в связи с тенденцией снижения запасов нефти усиливается интерес к нетрадиционным источникам углеводородного сырья. Основным направлением в области освоения природных битумов (ПБ) Татарстана является подготовка залежей песчаной пачки шешминского горизонта уфимского яруса западного склона Южно-Татарского свода к опытно-промышленной разработке [4]. Выбор основного направления обосновывается:
1) наилучшей изученностью залежей ПБ песчаной пачки в этом регионе;
2) рентабельными технико-экономическими условиями разработки залежей;
3) проведением, начиная с 1978 года, опытно-промышленной разработки на Мордово-Кармальском месторождении и с 1990 года - на Ашальчинском месторождении;
4) наличием в этом регионе действующего Шугуровского битумного завода и проектированием в районе Ашальчинского месторождения нового битумного завода.
Основной целью данной работы является анализ влияния геологических параметров и технологических факторов на эффективность горизонтальных скважин при опытно промышленных работах на Ашальчинском месторождении.
Для этого были поставлены следующие задачи:
- изучение истории разработки Ашальчинского месторождения СВН горизонтальными скважинами;
- анализ и изучение результатов ОПР ряда пар горизонтальных скважин на месторождении; геологических, петрофизических характеристик;
- анализ влияния геологических параметров и технологических факторов на эффективность скважины.
Решение поставленных задач основывалось на анализе геолого-физических данных, опыта разработки Ашальчинского месторождения сверхвязких нефтей и изучения геолого-промыслового материала.
1 Физико-географический очерк
Залежь сверхвязких нефтей (СВН) Ашальчинского поднятия Ашальчинского месторождения административно расположено в западной части Альметьевского района Республики Татарстан, в 60 км западнее г. Альметьевска (рисунок 1.1). В 2 км восточнее поднятия расположена деревня Елхово, в 54 км к югу от поднятия располагается ж.д. станция Шентала Куйбышевской ж.д., в 42 км - ст. Минибаево - ж.д. ветка на КамАЗ.
Все крупные города, такие как Альметьевск, Нурлат, Чистополь, Бугульма, соединяются с близлежащей от поднятия деревней Елхово асфальтированными шоссейными дорогами. В деревне Елхово находится база Нурлатской УБР, а также посадочная площадка для вертолетов.
В 35 км от поднятия проложен нефтесборный трубопровод от Тавель- Ямашинской группы нефтяных месторождений и нефтепровод на г. Нижний Новгород [12].
Залежь СВН Ашальчинского поднятия в плане частично совпадает с Ашальчинским нефтяным месторождением, находящимся в разработке (залежи нефти сосредоточены в каменноугольных и девонских отложениях). Северо- восточнее Ашальчинской залежи СВН расположено Каменское поднятие с залежью СВН. Из нефтяных месторождений, расположенных вблизи от рассматриваемого, являются Лангуевское, Беркет-Ключевское, Красногорское, Екатериновское и Краснооктябрьское.
В орогидрографическом отношении изучаемая территория находится в центральной части Западного Закамья, в левобережье среднего течения р. Шешмы.
Рельеф района поднятия по типу аккумулятивно-структурный с характерными сглаженными увалистыми формами. Немногочисленные овраги имеют пологие, часто покрытые растительностью склоны. Максимальная отметка поверхности рельефа составляет плюс 127 м [14].
Площадь поднятия занята сельскохозяйственными посевами и культурными пастбищами.
Климат района поднятия континентальный. Зимы здесь умеренно холодные, со средней температурой января минус 13-15°С, в отдельные годы температура опускается до минус 35-45°С. Лето обычно жаркое с неустойчивыми атмосферными осадками. Максимальная летняя температура в районе поднятия достигает плюс 35°С. Среднегодовая температура района поднятия составляет плюс 2,6°С. Наибольшее количество осадков (340-350 мм) приходится на период с апреля по октябрь месяц.
Месторождения сверхвязких нефтей и природных битумов располагаются на небольшой глубине (в среднем до 100 м), но при освоении их возникает ряд существенных проблем; которые могут повлиять на эффективность проекта в целом. Поэтому предварительно необходимо детально исследовать геологические особенности залегания и петрофизические параметры продуктивного пласта.
Проведенные исследования на Ашальчинском месторождении указывают на зависимость эффективности работы скважин от технологичесих и геологических факторов.
В ходе работы и изучения истории разработки Ашальчинского месторождения СВН горизонтальными скважинами было проанализировано:
- эффективность работ пар горизонтальных скважин;
- геологические, петрофизические характеристики объекта;
- влияние геологических параметров пласта на эффективность скважины, а также влияние технологических факторов.
Разработку месторождений сверхвязкой нефти необходимо начинать в зоне с наибольшей мощностью пласта >15 м, следует учитывать технологические характеристики горизонтальной части скважины с целью увеличения эффективности. Также при заложении горизонтальных пар рекомендуется изучать геолого-физические особенности части месторождения сверхвязких нефтей и природных битумов Татарстана.
Комплексный инновационный подход к исследованию углеводородного сырья [5] при разработке методов извлечения, подготовке к транспорту и переработке позволит решить глобальную проблему, связанную с максимальным извлечением нефти, природных битумов и эффективного использования с учетом экологии.
Месторождения сверхвязких нефтей и природных битумов могут стать дополнительной базой укрепления нефтяной отрасли Татарстана [18]. Однако для реализации проектов их разработки необходимы развитие и внедрение новейших технологий. В зависимости от геолого-физических особенностей, для разработки месторождений сверхвязких нефтей и природных битумов возможно использование различных комбинаций горизонтальных и вертикальных скважин. Проекты с использованием тепловых методов воздействия на пласт требуют тщательного мониторинга изменений в пласте и параметров работы скважин для регулирования разработки месторождени.
1 Методическое руководство по поискам, оценке и разведке месторождений твердых нерудных полезных ископаемых Республики Татарстан: В 3 ч. / Гос. ком. Респ. Татарстан по геологии и использованию недр; Гл. ред. Ф.М. Хайретдинов; Науч. ред. Р.М. Файзуллин. - [Казань]: Изд-во Каз. ун-та, 1999-2001
2 Геология Татарстана. Стратиграфия и тектоника: [монография / Г. П. Бутаков и др.]; гл. ред. Б. В. Буров; отв. ред-ры: Н. К. Есаулова и В. С. Губарева; М-во экологии и природных ресурсов Респ. Татарстан, Казанский гос. ун-т; Казанский гос. ун-т. - Москва: ГЕОС, 2003. - 401 с.
3 Ерёмин Н.А., Золотухин А.Б., Назарова Л.Н., Черников О.А. Выбор метода воздействия на нефтяную залежь: Учебное пособие. Под ред. И.Т. Мищенко. - М.: ГАНГ, 1995.- 190 с.
4 Зарипов А.Т. Развитие системы разработки и опыт пилотных работ ОАО «Татнефть» по добыче сверхвязкой нефти паротепловым воздействием / А.Т. Зарипов. Проблемы повышения эффективности разработки нефтяных месторождений на поздней стадии : материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Казань, 4-6 сент. 2013 г. - Казань : Изд-во Фэн, АН РТ. - 2013. - С. 65-69.
5 Ракутин Ю.В. Особенности и перспективы разработки месторождений природных битумов / Ю.В. Ракутин, Ю.В. Волков, З.А. Янгуразова // Всесоюз. конф. по проблемам комплексного освоения природных битумов и высоковязких нефтей: Сб. науч. тр.- Казань, 1992,- С. 31-34.
6 Ланин Н.А., Гуляев В.Н., Ягафаров А.К., Платонов И.Е., Трофимов А.С., Зозуля Г.П. Эффективность методов воздействия на нефтяные залежи: учебное пособие. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2008. - 268 с.
7 Муслимов Р.Х. Геологические условия размещения пермских природных битумов на территории Татарстана / Р.Х.Муслимов, Е.Д. Войтович // Высоковязкие нефти, природные битумы и остаточные нефти разрабатываемых месторождений: Труды научно-практической конференции VI международной специализированной выставки «Нефть, газ - 99». - В 2-х томах. - Т. И - Казань: Экоцентр, 1999. - С. 20-24.
8 Муслимов Р.Х. Ресурсы пермских природных битумов территории Татарстана и экологические проблемы их освоения / Р.Х. Муслимов, Г.А.Петров, Б.В. Анисимов // Комплексное освоение природных битумов и высоковязких нефтей (извлечение и переработка): Сб. науч. тр. Казань, 1992. С. 162-168.
9 Наклонно-горизонтальные скважины со сквозным стволом эффективный способ разработки отложений природного битума / З.А.Янгуразова, В.Г. Голышкин, Р.М.
Абдулхаиров и др, // Повышение нефтеотдачи пластов. Освоение трудноизвлекаемых запасов нефти, Труды 12-го Европейского симпозиума «Повышение нефтеотдачи пластов» - Казань, 2003. - С. 840-845.
10 Напалков В.Н. Типы и особенности строения битумных залежей в связи с проблемой их эффективного освоения / В.Н. Напалков, Б.В. Успенский // Нетрадиционные источники углеводородного сырья, их распространение и проблемы освоения. - С «Петербург: ВНИГРИ, 2000. - С. 105-106.
11 Еременко Н. А. Справочник по геологии нефти и газа. - М.: Недра, 2002. - 485 с.
12 Успенский Б.В. Геолого-геохимические основы освоения битумных месторождений Среднего Поволжья / Б.В. Успенский, А.Э. Бадамшии, Г.А. Ильина, Н.П. Лебедев - Изд-во Казан. ун-та, 1988. — 146 с.
13 Успенский Б.В., Валеева И.Ф. Геология месторождений природных битумов Республики Татарстан. - Казань, 2008. - 347 с.
14 Хайруллин М.Х. Оценка продуктивности горизонтальной скважины в элементе разработки залежи высоковязкой нефти методом парогравитационного дренирования / М.Х Хайруллин, П.Е. Морозов, М.Н. Шамсиев, А.И. Абдуллин // Особенности разведки и разработки месторождений нетрадиционных углеводородов: Материалы междунар. научно-практ. конфер. - Казань: «Ихлас», 2015. - С. 296-299.
15 Хисамов Р.С. Обобщение результатов лабораторных и опыто-промышленых работ по извлечению сверхвязкой нефти из пласта, / М.М. Мусин, К.М. Мусин, И.Н. Файзуллин, А.Т. Зарипов, изд-во «ФЭН» Акадеии наук РТ, 2013. - 232с.
16 Хисамов Р.С. Гидрогеологические условия нефтяных месторождений Татарстана, / Н.С. Гатиятуллин, Р.Л. Ибрагимов, В.А. Покровский, Издательство «ФЭН» Академия наук РТ, 2009. - 253 с.
17 Шайхутдинов К. Исследование эффективности работы пароциклических горизонтальных скважин в зависимости от параметров пара и геолого-физических параметров продуктивного пласта / К. Шайхутдинов, А.Т. Зарипов // Особенности разведки и разработки месторождений нетрадиционных углеводородов: Материалы междунар. научно-практ. конфер. - Казань: «Ихлас», 2015. - С. 367-370.
18 Янгуразова З.А. Геолого-экономическая оценка разработки месторождений природных битумов Республики Татарстан // Геология нефти и газа. Материалы межрегионального совещания. 2004 г. С. 63 - 67.