Интенсификация выработки слабодренируемых остаточных запасов нефти: на примере Сабанчинского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Ганиев, Булат Галиевич

• Ганиев, Булат Галиевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ганиев, Булат Галиевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРИЧИНАХ СНИЖЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1.1 Физические и геолого-технологические причины формирования застойных зон с запасами нефти.

1.2 Причины снижения эффективности работы скважин на поздней стадии разработки.:.

1.3 Исследование пластов и скважин с целью выявления причин снижения эффективности их выработки.

1.4 Уточнение геологического строения месторождения с целью повышения эффективности и адресности воздействия.

1.5 Геолого-технические мероприятия, направленные на повышение выработки месторождений, находящихся на поздней стадии разработки.

1.5.1 Методы регулирования процесса разработки через действующий фонд добывающих и нагнетательных скважин.

1.5.2 Геолого-технические мероприятия по вводу ранее недренируемых запасов нефти бурением.

1 1.6 Выводы к разделу 1.

2 УТОЧНЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Геологическое строение продуктивных пластов бобриковского горизонта.

2.2 Физико-химическая характеристика нефти.

2.3 Запасы нефти продуктивных пластов Сабанчинского месторождения.

2.3.1 Детализация строения залежей нефти. Методические основы построения карт, h плотности начальных геологических, подвижных и извлекаемых запасов нефти.

2.3.2 Структура геологических, подвижных и извлекаемых запасов нефти' продуктивных пластов бобриковского горизонта Сабанчинского месторождения.

2.4 Выводы к разделу 2.

3 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗУЕМОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

САБАНЧИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

3.1 Анализ текущего состояния разработки объекта исследования.

3.2 Анализ структуры фонда скважин и показателей их эксплуатации.

3.3 Оценка эффективности эксплуатации и обоснование проведения ГТМ по действующему фонду скважин Сабанчинского месторождения.

3.3.1 Анализ эффективности проведения ГТМ на добывающих скважинах Сабанчинского месторождения.

3.3.2 Анализ эффективности проведения ГТМ на нагнетательных скважинах Сабанчинского месторождения.

3.3.3 Обоснование проведения ГТМ по действующему фонду скважин Сабанчинского месторождения.

3.4 Выводы'к разделу 3.

4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ В СЛАБО

ВЫРАБАТЫВАЕМЫХ ЗОНАХ.

4.1 Теоретические исследования повышения нефтеотдачи из коллекторов с высокой зональной неоднородностью и вязкой нефтью.

4.2 Математическая модель фильтрации пластовых флюидов в зонально-неоднородном пласте.

4.3 Определение оптимальных условий применения потокоотклоняющих технологий в нагнетательной скважине при разработке зонально-неоднородного пласта.

4.4 Пример расчета оптимальных условий создания вязкой оторочки на базе глинистой суспензии и СПС в нагнетательной скважине № 1726 Сабанчинского месторождения.

4.5 Оценка вероятности возникновения внутрискважинных перетоков жидкости при совместной эксплуатации пластов с различным энергетическим состоянием.

4.6 Технико-экономическая эффективность изоляции обводненного пласта в скважинах с высокой вероятностью возникновения внутриекважинного перетока.

4.7 Выводы к разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсификация выработки слабодренируемых остаточных запасов нефти: на примере Сабанчинского месторождения»

Актуальность. работы. Наиболее важной научно-технической проблемой в области разработки нефтяных месторождений является повышение темпов добычи нефти при наиболее полном извлечении ее из недр. Известно, что при существующих способах освоения и разработки месторождений половина установленных запасов, а по многим месторождениям и значительно больше, остается в недрах. По мнению некоторых исследователей, за весь период разработки нефтяных месторождений мира в недрах оставлено не менее 80 млрд. т нефти. Подсчитано, что повышение нефтеотдачи на старых, уже обустроенных месторождениях страны на один процент равносильно открытию нового крупного месторождения с добычей в несколько миллионов тонн нефти в год.

Большинство месторождений Татарстана находятся в поздней стадии разработки. Эксплуатация нефтяных месторождений в 70-80-е годы, направленная, прежде всего, на достижение максимальной добычи нефти, привела сегодня! к резкому возрастанию доли трудноизвлекаемых запасов и снижению доли активных запасов нефти. Этому способствовали высокая неоднородность и расчлененность нефтенасыщенных коллекторов, а также неравномерный охват заводнением в силу значительного различия приемистости нагнетательных и продуктивности добывающих скважин, как по площади, так и по разрезу эксплуатационных объектов. Как известно, коэффициент нефтеотдачи нефтенасыщенных коллекторов категории трудноизвлекаемых составляет не более 20-30 %. В связи с этим полнота выработки остаточных запасов не возможна без существенного совершенствования технологии извлечения остаточных извлекаемых запасов категории трудноизвлекаемых.

Благодаря исследованиям, выполненных в разные годы в таких крупных научно-исследовательских организациях как ГАНГ им. И.М.Губкина (И.М.Муравьев, И.Т.Мищенко, Г.З.Ибрагимов, Н.И.Хисамутдинов, Р.Р.Ибатуллин), во ВНИИнефть (М.Л.Сургучев, Ю;В:Желтов, Г.Г.Вахитов; Г.Е.Малофеев, Э.М.Симкин, ОЛ.Кузнецов), в БашНИПИнефть (МД.Валеев, В.Е.Лозин, Э.М.Тимашев, Э.М.Юлбарисов, Р.Х.Алмаев, А.Ш.Сыртланов,. К.С.Баймухаметов, В.Г.Пантелеев), в ТатНИПИнефть (И.Ф.Глумов, Р.Н.Дияшев, Р.А.Максутов, Р.Х.Муслимов, Р.Т.Фазлыев, Р.Г.Абдулмазитов, А.Ф.Блинов, Р.Б.Хисамов, В.П.Тронов, А.В.Тронов), в УГНТУ (Ю.В.Антипин, М.А.Токарев, Ю.В.Зейгман), в СибНИИНП (Ю.Е Батурин, Р.Я.Кучумов, К.М.Федоров), в НИИнефтеотдача (В.Е.Андреев, Н.Ш.Хайрединов, Ю.А.Котенев), ООО «УфаНИПИнефть» (А.Г.Телин, М.М.Хасанов, А.Р.Латыпов), разработаны теоретические основы множества различных геолого-технических мероприятий (ГТМ), направленных на повышение нефтеотдачи пласта. Ежегодно на месторождениях отрасли обрабатывают более 12 тыс. скважин, за счет чего добывают более 2 млн. т нефти. Однако, несмотря на достигнутые результаты, успешность этих работ остается низкой и составляет в среднем 50 %. Это объясняется тем, что в промысловой практике ГТМ часто проводят без достаточного обоснования применимости методов и учета изменений, происходящих в процессе эксплуатации. Тот или иной способ воздействия на пласт нередко выбирается без учета условий конкретного объекта, а исходя из организационных возможностей: освоенности метода в данном районе, его трудоемкости, сложности процесса, наличия техники, оборудования, материалов и т.д. При этом возможности одних методов недоиспользуют, а другие методы оказываются малоэффективными.

Приоритет в применении тех или иных методов и способов регулирования в определенной степени зависит от стадии разработки нефтяного месторождения [16, 17, 111]. Для месторождений, находящихся на поздней стадии разработки применяются все виды ГТМ, направленные на интенсификацию и стабилизацию добычи нефти, на ограничение попутнодобываемой с нефтью воды, на самое широкое применение методов увеличения нефтеотдачи пластов, на добуривание скважин в слабовырабатываемых, застойных и тупиковых зонах и т.д.

Непрерывный анализ состояния выработки запасов месторождений показывает, что рациональное применение информации об объекте, полученной с помощью гидродинамических и геологических исследований скважин, может значительно повысить эффективность разработки объекта. В большей степени эффективность того или иного воздействия на пласт определяется степенью достоверности выбора участков с соответствующими геологическими и гидродинамическими характеристиками, величиной остаточных запасов.

Повышение эффективности сложившейся системы разработки с помощью комбинации различных механизмов воздействия на продуктивные пласты, направленных на извлечение нефти из областей сосредоточения трудноизвлекаемых запасов, является одним из- перспективных направлений исследований в области разработки нефтяных месторождений.

При решении комплексной задачи повышения эффективности эксплуатации месторождения, находящегося на поздней стадии разработки, актуальным является выделение участков с высокой зональной и послойной неоднородностью с повышенным содержанием остаточных подвижных запасов и выбор технологий, направленных на их оптимальную эксплуатацию.

Цель работы. Обоснование и разработка научно-методических основ выделения участков с повышенными остаточными подвижными запасами нефти и интенсификация их разработки.

Основные задачи исследований.

1. Анализ и оценка состояния информационного обеспечения базы ГИС и ГДИС объекта исследования.

2. Оценка характеристик фильтрационно-емкостных параметров продуктивных пластов.

3. Детализация геологического строения и построения карт плотности начальных балансовых, подвижных и извлекаемых запасов нефти.

4. Анализ эффективности реализуемой системы разработки бобриковского горизонта Сабанчинского месторождения

5. Выделение участков с повышенными остаточными запасами и разукрупнение объекта эксплуатации.

6. Исследование и обоснование эффективности повышения технологии выработки остаточных недренируемых подвижных запасов нефти.

Методы исследований: Решение поставленных проблем основано на использовании современных методов обработки статистической информации по, истории разработки Сабанчинского месторождения, использования методов математического моделирования процессов фильтрации жидкостей в пространственно неоднородных коллекторах с применением современных вычислительных методов, обобщение разработанных рекомендаций и проведения промышленных испытаний созданных технологий. Научная новизна выполняемой работы.

1. Проведен анализ статистических данных результатов испытания и внедрения технологий интенсификации притока вязкой нефти с повышенным содержанием парафина и смол в пластовых условиях. Определены наиболее эффективные технологии для интенсификации работы добывающих и регулирования приемистости' и закачки нагнетательных скважин.

2. Решены гидродинамические задачи двухфазной фильтрации в зонально-неоднородном пласте в условиях селективной изоляции заводненных объемов коллектора. На основе численного эксперимента определены оптимальные условия применения потокоотклоняющей технологии. Установлена зависимость коэффициента нефтеотдачи от объема оторочки и обводненности скважин, при которой использована технология.

3. Методом «нечетких множеств» проведено прогнозирование возникновения внутрискважинного перетока жидкости при совместной эксплуатации пластов с различным энергетическим уровнем.

4. Исследована технико-экономическая эффективность проведения селективной водоизоляции пластов в скважинах с высокой степенью вероятности внутрискважинного перетока жидкости.

Основные защищаемые положения.

1. Методика анализа результатов внедрения технологии интенсификации притока в добывающих и регулирование приемистости и закачки в нагнетательных скважинах, для повышения эффективности нефтевытеснения высоковязкой нефти.

2. Методика определения геолого-технологических параметров эффективного применения потокоотклоняющих технологий на базе глинистой суспензии и сшитых полимерных систем.

3. Методика прогнозирования внутрискважинного перетока жидкости в скважинах, эксплуатирующих пласты с различным энергетическим состоянием.

4. Методика оценки эффективности применения технологии подавления внутрискважинных перетоков в зависимости от геологических и технологических показателей выбранного участка. ' Практическая ценность и реализация работы.

1. Результаты диссертационной работы используются при формировании геолого-технических мероприятий для Бавлинского, Матросского, Кандызского, Сабанчинского месторождений и Южной площади Ромашкинского месторождения.

2. Внедрение рекомендаций автора с потокоотклоняющими технологиями закачкой оторочек глинистой суспензии и сшитых полимерных систем с изменяющимися параметрами объемов закачки и давления нагнетания в неоднородные водоносные пласты, с остаточной^ нефтенасьпценностью позволило, получить технологический* эффект в объеме 1840 т. нефти с экономическим эффектом^, 140 млн. руб. Эффект от внедрения технологий продолжается.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на семинарах НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2004-2007 гг.), научно-технических советах НГДУ «Бавлынефть» (г. Бавлы 2003-2007 г.г.) на республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (г. Альметьевск, 2006 г.)

Публикация результатов и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 7 научных статей, из них 3 - в изданиях, входящих в перечень ВАК, одна опубликована самостоятельно, получено два патента РФ. В рассматриваемых работах автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения рекомендаций в промысловых условиях.

Структура и объем работ. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, табличных приложений и списка литературы из 143 наименований. Работа изложена на 136 страницах, в том числе содержит 5 таблиц, 64 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Ганиев, Булат Галиевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведенный анализ разработки пластов C166V3, С16611 Сабанчинского месторождения показывает, что на исследуемом объекте проводится достаточно большой объем работ, направленных на повышение эффективности процесса вытеснения нефти водой. Темпы выработки 'запасов достаточно высоки.

Наиболее эффективными являются мероприятия, проведенные в скважинах, нагнетательного фонда, направленные на перераспределение фильтрационных потоков и. увеличение охвата заводнением слабо вырабатываемых зон. Среди работ, проводимых на добывающих скважинах, наиболее эффективными являются комплексные методы стимуляции работы скважин.

2. Реализуемые в настоящее время на месторождении водоизолирующие и потокоотклоняющие технологии, несмотря на упомянутый эффект их применения, не достаточно действенны. Анализ геолого-технологических особенностей Сабанчинского месторождения указывает на необходимость разработки более четких критериев выбора объектов для внедрения той или иной технологии, в частности, для скважин, эксплуатирующих пласты с высокой зональной и послойной неоднородностью.

3. Решены гидродинамические задачи двухфазной фильтрации в зонально-неоднородном пласте в условиях селективной изоляции заводненных объемов коллектора. На основе численных экспериментов определены оптимальные условия применения* потокоотклоняющих технологий. Установлена зависимость коэффициента нефтеотдачи от объема оторочки и обводненности скважин, при которой использована технология.

• Установлено, что применение потокоотклоняющих технологий в скважинах при обводненности в высокопроницаемом пласте менее 80% эффективность от ГТМ снижается.

• Определены две области оптимального объема закачки вязкоупругих составов: I — от 750 до 1300 м3, II - от 1300 до 2200 м3. Такое разделение объясняется тем, что для первого варианта обеспечивается кратковременный эффект повышения КИН. По мере продвижения оторочки по высокопроницаемой обводненной зоне она дробится на отдельные зоны из-за неоднородности коллектора по проницаемости со снижением первоначальной вязкости, и эффективность КИН падает. Поэтому количество оторочек последовательно может увеличиваться до стабилизации прироста дебита (или его частичного снижения) реагирующих добывающих скважин.

4. В скважинах с высокой послойной неоднородностью, эксплуатирующих несколько пластов высока вероятн<эсть возникновения внутрискважинных перетоков. Методом «нечетких множеств» проведено прогнозирование возникновения внутрискважинного перетока жидкости при совместной эксплуатации пластов с различным' энергетическим уровнем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ганиев, Булат Галиевич, 2008 год

1. Азаматов В.И., Свихнушин Н.М. Методы изучения неоднородных коллекторов в связи с оценкой запасов нефти и газа. М.: Недра, 1976. - 216 с.

2. Алмаев Р.Х. и др. Влияние минерализации воды на реологические свойства раствора полиакриламида // Нефтяное хозяйство. 1982. - № 10. - С. 41-42.

3. Амелин И.Д., Сургучев М.Л., Давыдов А.В. Прогноз разработки нефтяных залежей на поздней стадии. М.: Недра, 1994 - 308 с.

4. Амирханов И.М. Закономерности изменения свойств пластовых жидкостей при разработке нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ, 1980. - 48 с.

5. Андреев В.Е., Котенев Ю.А., Нугайбеков и др. Повышение эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти в карбонатных коллекторах: Учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997.-137 с.

6. Ахметов Н.Г. Уточнение геологического строения и подсчет запасов нефти Сабанчинского месторождения ТАССР. ТатНИПИнефть. Бугульма, 1980.

7. Ахметов Н.З., Фадеев В.Г., Салихов М.М. и др. Причины ухудшения проницаемости призабойной зоны добывающих скважин во времени по Восточно-Сулеевской площади // Нефтепромысловое дело. 2003. - № 12. - С. 31-35.

8. Ахметов Н.З., Хусаинов В.М., Салихов И.М. и др. Исследование влияния глинистости коллектора на нефтеотдачу //Нефтяное хозяйство-2001. -№8 С. 41-43.

9. Бабалян Г.А. и др. Разработка нефтяных месторождений с применением поверхностно-активных веществ. — М.: Недра, 1983. — 216 с.

10. Бабалян Г.А., Тумасян А.Б., Пантелеев В.Г. и др. Применение карбонизированной воды для увеличения нефтеотдачи. М.: Недра, 1976. — 143 с.

11. Бадьянов В.А. Методика корреляции продуктивных пластов в условиях значительной фациальной изменчивости // НТС ВНИИ. Сер.Добыча. № 24. - 1964.

12. Бадьянов В.А., Порман Ю.С. Об оптимальном расчленении и корреляции горизонта Д1 Ромашкинского месторождения // Тр. ТатНИПИнефть.-Вып.10.-Л.:Недра. 1967.

13. Баишев Б.Т., Исайчев В.В., Карпова Т.И. Исследование эффективности методов регулирования процесса разработки / НТС по добыче нефти. ВНИИ! 1971. - Вып. 40.-С. 160-170.

14. Баишев Б.Т., Исайчев В.В., Кожакин С.В. и др. Регулирование процесса разработки нефтяных месторождений. М.: Недра, 1978.-С.197.

15. Баймухаметов К.С., Еникеев В.Р., Сыртланов А.Ш и др. Геологическое строение и разработка Туймазинского месторождения. Уфа: Китап, 1993.-280 с.

16. Баренблагг Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. - 208 с.

17. Березин В.М., Гизатуллина В.В., Шутихин В.И. и» др. Остаточная, нефтенасьпценность продуктивных песчаников девона // Нефтяное хозяйство. — 1982. -№ 6. С.34-37.

18. Борисов Ю.П. Определение параметров пласта при исследовании скважин на неустановивщихся режимах с учетом продолжающегося притока жидкости // Труды ВНИИ, Гостоптехиздат, 1959. Вып. XIX.

19. Борисов Ю.П., Пилатовский В.П., Табаков В.П. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами. М. Недра, 1964. -154 с.

20. Бородин Г.В., Горбунов А.Т., Швецов И.А. Основы полимерно-щелочного * воздействия для увеличения нефтеизвлечения // Нефтяное хозяйство-1990. №7 — С.27-29.

21. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Исследования нефтяных и газовых скважин и пластов. -М.: Недра, 1984. 269 с.

22. Булгаков Р.Т., Муслимов Р.Х., Хамадеев Ф.М. и др. Повышение нефтеотдачи пластов. Казань: Таткнигоиздат, 1978. - 120 с.

23. Булыгин Д.В., Булыгин В.Я. Геология и имитация разработки залежей нефти. — М.: Недра, 1996.-382с.

24. Буторин О.И, Владимиров И.В., Файзуллин И.Н. и др. Анализ эффективности ОПЗ, проводимых в добывающих скважинах горизонта Д1 Абдрахмановской площади с целью стимулирования работы продуктивных пластов // Нефтепромысловое дело. — 2002.-№7.-С. 18-20.

25. Валиханов А.В., Мухарский Э.Д., Муслимов Р.Х. и др. Разработка-малопродуктивных коллекторов. Казань: Таткнигоиздат, 1972. - 92 с.

26. Васильевский В.Н., Петров А.И. Исследование нефтяных пластов и скважин. М.: Недра, 1973. - 342 с.

27. Вахитов Г.Г., Кузнецов O.JL, Симкин Э.М. Термодинамика призабойной зоны нефтяного пласта. М.: Недра, 1978. - 216 с.

28. Владимиров И.В. Нестационарные технологии нефтедобычи (этапы развития, современное состояние и перспективы). М.: ВНИИОЭНГ, 2004. — 216 с.

29. Владимиров И.В., Хисамутдинов Н.И., Тазиев М.М. Проблемы разработки водонефтяных и частично заводненных зон нефтяных месторождений. М.: ВНИИОЭНГ, 2007. -360 с.

30. Владимиров И.В., Каюмов М.Ш. Причины снижения дебита добывающей скважины, вскрывшей многопластовую систему коллекторов // Нефтепромысловое дело. -2002. -№ 3. С. 8-14.

31. Галеев Р.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья. М.: КубК-а, 1997. - С. 73-80.

32. Ганиев Б.Г. Оценка динамики изменения эффективности ГТМ в процессе разработки Сабанчинского месторождения // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 2008. - №1. - С. 9-12.

33. Гилязов P.M. Бурение нефтяных и газовых скважин с боковыми стволами. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. 255 с.39.