Повышение эффективности нефтеизвлечения с применением комплексных методов увеличения нефтеотдачи: на примере месторождений Когалымского региона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Галимов, Шамиль Салихович

• Галимов, Шамиль Салихович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Галимов, Шамиль Салихович

Введение.

1 Геолого-физическая характеристика объектов исследования и выработка их запасов.

1.1 Особенности геологического строения продуктивных пластов АВ^з Вать-Еганского месторождения.

1.2 Особенности выработки запасов нефти.

Выводы по главе 1.

2 Разработка методических основ выбора объектов и обоснования применения циклического заводнения.

2.1 Научные основы применения нестационарного заводения месторождения

2.2 Методика выбора участков под проведение циклического воздействия и прогнозирования результатов воздействия.

2.3 Методика оценки прироста извлекаемых запасов при проведении нестационарного воздействия.

Выводы по главе 2.

3 Разработка новых составов на основе термотропных реагентов для гелевого воздействия на пласт.

3.1 Теоретические основы получения геля.

3.2 Лабораторные исследования гелеобразующей композиции.

Выводы по главе 3.

4 Геолого-промысловый анализ эффективности комплексных МУН.

4.1 Результаты опытно-промышленных работ (ОПР) по внедрению циклического воздействия.

4.2 Анализ результатов ОПР по потокорегулирующим технологиям с использованием термотропных реагентов.

4.3 Результаты испытания комплексной технологии по воздействию на остаточные запасы.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности нефтеизвлечения с применением комплексных методов увеличения нефтеотдачи: на примере месторождений Когалымского региона»

Актуальность работы

На современном этапе развития нефтегазодобывающего комплекса России большинство крупнейших месторождений, вступило в позднюю стадию разработки, характеризующуюся падением добычи нефти, ростом обводненности продукции, увеличением доли трудноизвлекаемых запасов и фонда неработающих скважин.

Для снижения многих негативных последствий заводнения продуктивных пластов, вовлечения в разработку низкопроницаемых коллекторов и повышения степени выработки запасов из неоднородных пластов нефтяные компании применяют разнообразные физико-химические и гидродинамические методы воздействия на пласт. Технологии позволяют выровнить профили приемистости нагнетательных* скважин, осуществить изоляцию притока вод к добывающим скважинам, и в целом, направлены на изменение направления сложившихся фильтрационных потоков.

Проблемы увеличения нефтеотдачи в настоящее время весьма актуальны и для месторождений Западной Сибири, где удельный вес трудноизвлекаемых запасов (ТрИЗ) составляет порядка 60 %. Большая часть ТрИЗ приурочена к низкопроницаемым, неоднородным и частично заводненным продуктивным пластам. Одним из перспективных направлений в освоении этой категории запасов является применение комплексного воздействия на пласт осадкогелеобразующими технологиями с последующим использованием нестационарного заводнения.

Применение комплексного воздействия в условиях месторождений Западной Сибири требует проведения широкого спектра научных исследований - теоретических и экспериментальных.

Цель работы - разработка комплексного воздействия на трудноизвлекаемые и остаточные запасы нефти в условиях месторождений Когалымского региона.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

1. Систематизировать данные о геолого-физических и физико-химических параметрах продуктивных пластов объектов разработки и проанализировать текущее состояние выработки их запасов;

2. Разработать методику выбора объектов и обоснования нестационарного воздействия, учитывающую особенности геологического строения и степень выработки запасов залежей нефти;

3. Разработать новые составы для гелеобразующего воздействия на пласт с учетом температурного режима продуктивных пластов;

4. Провести геолого-промысловый анализ эффективности применения термотропной гелеобразующей композиции в комплексе с нестационарным заводнением на Вать-Ёганском месторождении.

Методы решения поставленных задач основаны на использовании современного математического аппарата, лабораторных и промысловых исследованиях, применении современных статистических методов обработки геолого-промысловых материалов и анализе результатов промысловых испытаний.

Научная новизна результатов работы:

1. Разработаны методические основы выбора объектов и обоснования циклического воздействия с учётом особенностей геологического строения и степени выработанности запасов нефти;

2. Построены геолого-математические модели процесса вытеснения нефти из продуктивных пластов с использованием циклического заводнения для условий Вать-Ёганского месторождения;

3. Разработаны рецептуры гелеобразующего состава с использованием термотропных компонентов и учетом особенностей теплового режима продуктивных объектов рассматриваемого месторождения.

На защиту выносятся:

1. Методика выбора объектов и обоснования проведения циклического воздействия, учитывающая особенности строения продуктивных отложений и степень выработки их запасов;

2. Геолого-математические модели процесса вытеснения нефти из продуктивных пластов с использованием нестационарного заводнения для Вать-Ёганского месторождения;

3. Результаты лабораторных и промысловых исследований гелеобразующего состава с использованием термотропных компонентов.

Практическая ценность и реализация работы

1. Представленные методические подходы позволяют обосновать параметры нестационарного заводнения в зависимости от особенностей текущего состояния пористой среды продуктивного коллектора.

2. Результаты диссертационной работы использованы при проектировании нестационарного воздействия на остаточные запасы низкопроницаемых и слабодренируемых зон продуктивных пластов месторождений Когалымского региона.

3. Результаты комлексирования физико-химического и гидродинамического воздействия использовались при составлении программ повышения эффективности доизвлечения трудноизвлекаемых и остаточных запасов.

4. Проведены промысловые испытания комплексного воздействия на трудноизвлекаемые и остаточные запасы продуктивных объектов Вать-Ёганского месторождения, показавшие их высокую технологическую эффективность - девять тысяч четыреста шестьдесят тонн дополнительно добытой нефти.

Достоверность полученных результатов достигалась путем применения современных статистических методов обработки исходной геолого-физической и геолого-промысловой информации, сопоставления результатов аналитических, теоретических, экспериментальных исследований, и сходимостью результатов, полученных на различных этапах.

Апробация результатов работы. Материалы диссертационной работы докладывались и представлялись на: II международной научно-практической конференции «Интенсификация добычи нефти» (Томск, 2006 г.), II научно-практической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса Западной Сибири и пути повышения его эффективности» (г. Когалым, 2006 г.), IV научно-практической конференции «Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (г.Уфа, 2010г.), научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (г. Уфа, 2010 г.), на научно-технических советах ТПП «Когалымнефтегаз» (г. Когалым, 2008-2010 гг.) и ГАНУ «Институт нефтегазовых технологий и новых-материалов» (г. Уфа, 2009-2010 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 научных трудах, в т.ч. в 2 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы, включающего 94 наименования. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 11 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Галимов, Шамиль Салихович

Выводы и рекомендации

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Вать-Ёганское месторождение характеризуется сложным строением. Основной объект разработки представлен пластами АВ1.2. При существующей системе нефтеизвлечения выработка запасов осуществляется в основном из высокопродуктиного пласта АВ2. Для вовлечения в активную разработку слабодренируемых запасов пласта АВ1 рекомендуется применять потокорегулирующие и нестационарные технологии.

2. Разработана методика выбора и обоснования участков под нестационарное воздействие с использованием теории нечетких множеств. Методика учитывает неоднородность строения пластов, степень их выработанности и параметры нестационарного' воздействия в условиях неточных и нечетких геолого-промысловых данных. Выбраны и рекомендованы три участка пласта АВ^г Вать-Ёганского месторождения под циклическое воздействие с полупериодами: участок № 1 - 45 суток, участок № 6 - 15 суток, участок № 7 - 25 суток. Применение нестационарного воздействия обеспечит увеличение КИН по участкам на 2-3 пункта.

3. Особенности температурных условий продуктивных пластов АВ^ не позволяют использовать термотропные композиции на основе базового состава «РВ-ЗП-1». Введение в состав водных растворов уротропина позволят снизить температуру начала гелеобразования до 40 °С. Введение 6.7% ПАВ позволит получить гели более устойчивые в, условиях продуктивных пластов и высоких перепадов давлений. Кроме того, введение анионактивного ПАВ «Неофор-25» снижает коррозионную активность композиции к подземному оборудованию. Фильтрационные исследования модифицированной термотропной гелеобразующей системы «РВ-ЗП-1» на образцах керна пласта АВ]2 Вать-Ёганского месторождения показали, что применение композиции позволяет увеличить КИН в реальных условиях продуктивных пластов на 2-3 пункта.

4. Геолого-промысловый анализ эффективности применения потокорегулирующей технологии с использованием термотропной композиции, циклического воздействия и комплексирующей оба этих метода технологии показал, что комплексная технология позволяет повысить эффективность воздействия, а применение комплексной технологии до завершения разработки залежи даст прирост КИН на 5-6 пунктов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Галимов, Шамиль Салихович, 2010 год

1. Геология и разработка крупных и уникальных месторождений России 1996 г.-Т. 2.

2. Подсчет запасов нефти и растворённого газа Вать-Еганского месторождения Нижневартовского района Тюменской области по состоянию на 01.05.83' г. С. А. Фёдорцова и др. Главтюменгеология, Тюменская тематическая экспедиция, г. Тюмень, 1983 г.

3. Использование результатов геофизических исследований для изучения деталей геологического строения продуктивных объектов. Б.М.Орлинский, Р. Э. Актуганов, В. В. Шелепов, Г. А. Писарев. Нефтяное хозяйство №7, 1995.

4. Технологическая схема разработки Вать-Еганского месторождения. Г. X. Гарифуллин, В. М. Луговая, М. А. Пономарёва. СибНИИНП, г. Тюмень, 1984.

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

6. Жеребцов Е.П., Владимиров И.В. О межпластовых перетоках в многопластовых простраственно-неоднородных коллекторах // Нефтяное хозяйство. №8.-1001.-С.24-27.

7. П.Мингареев Р.Ш., Валиханов A.B., Вахитов Г.Г., Мирзаджанзаде А.Х., Зайцев Ю.В., Ентов В.М., Грайфер В.И., Дияшев Р.Н. Гидродинамические особенности разработки слоистых пластов с проявлением начального градиента давления.

8. Бочаров В.А., Сургучев M.JL Исследование влияния изменения направления фильтрационных потоков на показатели разработки нефтяного месторождения // НТС ВНИИ, 1974, № 49.

9. Бочаров В.А., Сургучев M.JI. Оценка влияния изменения направления фильтрационных потоков на показатели разработки нефтяного месторождения // Тр./ВНИИ.-Вып.49, 1974.

10. Владимиров И.В., Салихов М.М., Булгаков P.P., Луценко A.A., Савельева И.П. Использование методов Data Mining в поиске объектов для успешного применения технологий нестационарного заводнения // Нефтепромысловое дело. -2005.- №2.-С.26-32.

11. Гильманова Р.Х., Владимиров И.В., Нафиков А.З., Султанов A.C. Определение остаточных нефтенасыщенных толщин с учетомi

12. Горбунов А.Т. и др. / Циклическое заводнение нефтяных пластов. М.:ВНИИОЭНГ, 1977.

13. Дорошенко A.A. и др. Оценка технологической эффективности ненстационарного заводнения с учетом неоднородности нефтяной залежи. Тр.ВНИИ, вып. 112, М.1991, с.98-105.

14. Жеребцов Е.П., Буторин О.И., Владимиров И.В. Исследование процессов фильтрации жидкости многопластовых систем с неоднородными по толщине пластами // Нефтепромысловое дело.-1999.-№12.-С.23-27.

15. Жеребцов Е.П., Владимиров И.В., Ахметов Н.З., Федотов Г.А., Халимов Р.Х. Методика построения карт зон воздействия нагнетательных скважин // Нефтяное хозяйство. №8.-2001.-С.27-31

16. Зайдель Я.М., Леви В.И. Об эффективности циклического воздействия на неоднородные пласты. Проблемы нефти и газа Тюмени, 1977, вып.ЗЗ, с. 18-22.

17. Мельников А.И., Копылов Л.М. Циклическое заводнение на месторождениях Шаимского региона Нефтяное хозяйство №3, 1982, с.37-40.

18. Муслимов Р.Х., Блинов А.Ф., Нафиков А.З. Применение гидродинамических методов повышения нефтеизвлечения на месторождениях Татарии. Нефтяное хозяйство №12, 1988, с.37-44.

19. Хисамутдинов Н.И., Владимиров И.В., Нурмухаметов P.C., Ишкаев Р.К. Моделирование фильтрации жидкости в пласте с высокопроницаемыми включениями // Нефтяное хозяйство. -№8. -2001. -С.30-32.

20. Хисамутдинов Н.И., Скворцов А.П., Буторин О.И., Ахметов Н.З., Федотов Г.А., Владимиров И.В. Методика расчета технологийнестационарного отбора нефти и закачки воды // Нефтепромысловое дело.-200.-№11.-С.16-21.

21. Заде. JI. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - 165 с.

22. Гильманова Р.Х. Методы уточнения базы данных для формирования ГТМ. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2002. 168 с.

23. Хасанов М.М., Кондратьев С.А. Исламов P.A. О методах идентификации модели упругого пласта. //Научно-технический журнал. Серия: нефтепромысловое дело, № 6, 1998. с. 27-31.

24. Дементьев JI. Ф., Жданов М; А., Кирсанова А. И. Применение математической статистики в нефтегазопромысловой геологии. М.: Недра, 1978 г.

25. Пьянков В.Н., Дмитриевский М.В. Построение математических моделей месторождений с использованием методов регуляризации./В сб. Моделирование технологических процессов нефтедобычи. 3-й выпуск, ч. 1. Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2002. - 164 с.

26. Шарбатова И. Н., Сургучев М. JI. Циклическое воздействие на неоднородные нефтяные пласты. М.: Недра, 1988 г.

27. Атанов Г.А., Боксерман A.A., Сургучев M.JL, Цинкова О.Э. К определению эффективности циклического заводнения неоднородных пластов. // Нефтяное хозяйство, 1973 г., №1.

28. Ярославов А.О. Анализ некоторых статистических закономерностей по геологическим параметрам группы месторождений Т1111 «Лангепаснефтегаза». /Материалы 13-й научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Тюмень: СибНИИНП, 27.05.2002 г.

29. Щелкачев В. Н. Разработка нефтеводоносных пластов при упругом режиме. М., Гостоптехиздат, 1959 г.

30. Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. Изд-во «Недра», М., 1972 г.

31. Сургучев. М. Л. Импульсное (циклическое) воздействие на пласт как метод повышения нефтеотдачи. // Нефтяное хозяйство, 1965 г., №3.

32. Мавлютов М.Р., Полканова Э.В., Нигматуллина А.Г. и др. Физико-химическая кольматация истинными растворами в бурении. М.: ВНИЭМС. - 1990. - / Обзорная информ. Сер. Техника, технология и организация геолого-разведочных работ.

33. Кан В.А., Поддубный Ю.А., Сидоров И.А. и др. Гидрогели из растворов силиката натрия // Нефт. хоз-во. 1984. - №10

34. Тагиров Ю.Д., Мусаев Л.А., Халилов Э.Г. и др. О возможности применения щелочно-силикатных растворов для снижения притока вод в эксплуатационные скважины // Изв. АН АзССР, Сер. Наука о Земле. -1987.-№6

35. Хачатуров P.M., Комиссаров А.И., Соколов A.A. Ограничение во-допритоков из глубокозалегающих пластов // Нефт. хоз-во. 1988. - №9

36. Технология селективной внутрипластовой изоляции водопромы-тых пластов и прослоев // Нефт. хоз-во. 1988. - №6

37. Комиссаров А.И., Соколов A.A. Селективное ограничение водо-притоков из низкопроницаемых глубокозалегающих пластов / Сев; Кав. НИПИнефть. Грозный, 1989. - Деп. в ВНИИОЭНГ 10.08.89, №1766

38. Джабраилов К.Т., Мусаев P.A. Применение щелочно-силикатных растворов для снижения притока вод в эксплуатационные скважины // Кратк. тез. докл. науч.-техн. сов. Бугульма, 1989

39. Галыбин A.M., Соркин А.Е., Каримов В.Г. Результаты применения силиката натрия для ограничения водопритоков на месторождениях Удмуртии // Сб. науч. тр. Всес. нефтегазНИИ. 1988. - №102

40. Комиссаров А.И., Газиев К.Ю. Применение силикатных составов для ограничения водопритоков из глубокозалегающих пластов // Нефт. хоз-во.-1992. №8

41. Галыбин A.M., Каримов В.Г., Кан В.А. Применение силиката натрия для водоизоляционных работ в скважинах ПО "Удмуртнефть" ■// Сб. науч. тр. Всес. нефтегазНИИ. 1991. - №108

42. A.c. 675168 СССР, Е 21 В 33/138. Тампонажный раствор / Н.М.Макеев, Е.П.Ильясов, П.И.Астафьев и др. (СССР)

43. A.c. 732494 СССР, Е 21 В 33/138. Тампонажный раствор / Г.М.Швед, И.А.Левченко, А.Г.Стороженко, М.Л.Шерстяной (СССР); опубл. 05.05.80, Бюл. №17

44. A.c. 1317099 СССР, Е 21 В 33/138. Состав для изоляции водопритоков в скважине / О.В.Поздеев, Э.Д.Пасхина, В.И.Зотиков, Н.В.Михеев (СССР)

45. A.c. 1602975 СССР, Е 21 В 33/138. Тампонажный состав для изоляции пластовых вод/ Н.ИКрысин, М.Р.Мавлютов, Т.А.Скороходова и др. (СССР); опубл. 30.10.90, Бюл. №40

46. A.c. 1723307 СССР, E 21 В 33/138. Состав для изоляции кавернозной части ствола скважины / Н.И.Крысин, А.М.Ишмухаметова, Ф.Н.Гребнева, В.А.Караваев (СССР); опубл. 30.03.92, Бюл. №12

47. A.c. 1828490 СССР, Е 21 В 33/138. Способ ограничения водопри-токов / П.М.Южанинов, Э.Д.Пасхина, Г.Ф.Колесников, Н.И.Кобяков (СССР)

48. Спарлин Д.Д., Хаген Р.У.-мл. Контроль и регулирование добычи воды при разработке месторождений // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1984.-№3-8

49. Dowell develops non.-polymer gel system to plug thief zones // Enhanced Recovery Week.- March 16,1987. P. 2.

50. Altunina L.K., Kuvshinov V.A., Akhmetshin М.А., Nazarov V.l. Inorganic gels for EOR // Proc. Fourth Symposium on Mining Chemistry. -Kiev, Ukraine, 1992.- Vol. I. P.21-30.

51. Пат. 1654554 СССР, МИК Е 21 В 43/22. Состав для повышения нефтеотдачи / Л.К.Алтунина, В.А.Кувшинов, А.А.Элер и др. № 4634755; Заявл. 09.01.89; Опубл. 07.06.91; Бюл. №21.

52. Altunina L.K., Bokserman А.А., kuvshinov V.A., Polkovnikov V.V. Inorganic gels to Enhance Oil Recovery of High Temperature Formations // Proc. Seventh Europ. Symp. on Improved Oil Recovery. M., Russia, 1993.-P.21-30.

53. Алтунина Л.К., Кувшинов B.A., Боксерман A.A., Полковников В.В. Повышение нефтеотдачи системами, генерирующими в пласте-гель и С02 при тепловом воздействии // Нефт. хоз-во.-1994.- №4,- С.45-49.

54. Altunina L.K., Bokserman А.А., Kuvshinov V.A., Polkovnikov V.V. Inorganic gels to Enhance Oil Recovery of High Temperature Formations // New Developments in Improved Oil Recovery. Geological Soc. Special Publication. 1995.- №> 84. - P.219-223.

55. Кувшинов В.А., Алтунина Л.К., Стасьева Л.А. Кинетика гелеобразования в системе соль алюминия карбамид - вода // Физико-химические свойства растворов и дисперсий. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. - С. 18-24.

56. Кувшинов В.А., Манжай В.Н., Алтунина Л.К. Реологические исследования системы соль алюминия карбамид - вода // Физико-химические свойства растворов и дисперсий. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. - С. 24-30.1.\

57. Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. Неорганические гели для увеличения нефтеотдачи неоднородных пластов с высокой температурой // Нефт. X03-B0.-1995.- №4.- С.36-38.

58. Кучерявый В.И., Лебедев В.В. Синтез и применение карбамида. -Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1970. 448 с.

59. Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ. Новосибирск: Наука. Сиб. издательская фирма РАН, 1995.- 198 с.

60. Реология / Под ред. Ф.Эйриха. -М.: Изд-во иностр. лит., 1962. -824 с.

61. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1971.- 172 с.

62. Овчинников П.Ф., Круглицкий ШТ., Михайлов Н.В. Реология тиксотропных систем. Киев: Наук, думка, 1972. - 120 с.

63. Урьей Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 19881 - 256 с.

64. Султанов В.И. О фильтрации вязко-пластичных жидкостей в пористой среде//Изв. АН АзССР. 1960. - № 5. - С. 123-125

65. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. - 211 с.

66. Касов A.C. Методическое руководство по определению коэффициента вытеснения нефти водой в лабораторных условиях / СибНИИНП. -Тюмень, 1977. -44 с.

67. Научно-инженерное сопровождение производства и реализации модернизированных жидких товарных форм реагента «Галка». Отчет о НИР: ООО «Сфера 17». Рук.: Котов С.А. М.: 1999. - с. 27.

68. Галимов Ш.С. Разработка технологий комбинированного волнового физико-химического воздействия на пласты // Андреев В.Е., Чибисов A.B., Чижов А.П., Бадретдинов С.С. Официальный сборник тезисов. -Уфа, 2009. С. 53-55.

69. Галимов Ш.С. Интерпретация исследований скважин при применении методов увеличения нефтеотдачи // Абызбаев И.И., Андреев В.Е., Котенев Ю.А., Котенев А.Ю., Андреев A.B., Абызбаев Н.И. Сборник тезисов докладов. Уфа: ТРАНСТЭК, 2006. - С. 195-197.

70. Галимов Ш.С. Интерпретация исследований скважин для решения промысловых задач при применении геолого-технических мероприятий

71. Абызбаев И.И., Вагапов Р.Г. Труды региональной научно-методической конференции "Формирование профессиональной компетенции специалистов. Теория, диагностика, технологии". -Оренбург: ОГУ, 2006. С. 6-7.