Разработка и исследование методов интенсификации выработки трудноизвлекаемых запасов нефтегазоконденсатных месторождений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Жарикова, Наиля Халимовна

• Жарикова, Наиля Халимовна
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Жарикова, Наиля Халимовна

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.1'. Принципы рациональной разработки нефтяных и газовых залежей.

1.2 Опыт моделирования разработки месторождений Западной Сибири.

1.3 Особенности подготовки базы данных для моделирования сложных углеводородных залежей.

1.4 Краткая характеристика известных научно-технических решений по разработке нефтегазоконденсатных месторождений.

Выводы по разделу 1.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРИТОК УГЛЕВОДОРОДОВ К ЗАБОЮ СКВАЖИН.332.1 Изученность параметров продуктивных пластов.

2.2 Физико-химическая характеристика углеводородов. 38'

2.3 Определение состава начального пластового газа.

2.4 Экспериментальные исследования растворимости конденсата, выделившегося в пласте.

2.5 Совершенствование технологии РУТ-экспериментов по дифференциальной конденсации.

2.6 Модель притока пластового газа к забою скважины в условиях выпадения конденсата.

Выводы по разделу 2.

3 СОВЕРШЕНСТОВАВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗА РАЗРАБОТКОЙ ЮРХАРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

3.1 Анализ действующей схемы контроля за разработкой.

3.2 Анализ динамики снижения пластового давления.

3.3 Текущее состояние обводнения объектов по результатам гидродинамического моделирования.

3.4 Анализ результатов газодинамических исследований скважин.

3.5 Анализ результатов специальных исследований скважин.

Выводы по разделу 3.

4 КОНЦЕПЦИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ РАЗРАБОТКИ

ЮРХАРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

4.1 Анализ текущего состояния разработки.

4.2 Запасы углеводородов.

4.3 Результаты геолого-технологического моделирования разработки Юрхаровского месторождения.

4.4 Предложения по организации пробной эксплуатации нефтяных оторочек.

Выводы по разделу 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование методов интенсификации выработки трудноизвлекаемых запасов нефтегазоконденсатных месторождений»

Актуальность проблемы. Крупные залежи нефти и газа уже значительно истощены и поэтому требуется ввод в эксплуатацию ранее разведанных месторождений, имеющих сложное геологическое строение с трудноизвлекаемыми запасами сложного углеводородного состава. К таким относится Юрхаровское нефтегазоконденсатное месторождение, большая часть запасов углеводородов которого территориально приурочена к акватории Тазовской губы на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. Для эффективного освоения подобных месторождений необходимы новые решения, например технологии добычи» с применением горизонтальных скважин (ГС), которые позволяют увеличивать темпы отбора* углеводородного сырья. Однако применение при этом постоянно действующей трехмерной геолого-гидродинамической модели для управления и контроля за разработкой осложняется в процессе наполнения модели фактическими параметрами (значения пластового и забойного давлений, реологических и физико-химических свойств пластовых флюидов и др:). Только-получение достоверных данных о фильтрационно-емкостных и термобарических свойствах дренируемого пласта позволит вовлечь в разработку значительную долю запасов и достичь высоких темпов отбора углеводородного сырья. Поэтому обоснование эффективных проектных и технологических решений на основе математического моделирования необходимо осуществлять в комплексе с изучением промысловых особенностей сложных геолого-технических систем с использованием современных методов термодинамических и гидрогазодинамических исследований и обработки промысловых данных.

Цель работы^

Повышение эффективности выработки запасов углеводородного сырья путем создания методических приемов в области оперативного' регулирования'разработки горизонтальными скважинами месторождений со сложным геологическим строением и углеводородным составом.

Основные задачи исследований

1. Провести всесторонний анализ существующих методов проектирования, регулирования систем разработки и моделирования сложнопостроенных залежей углеводородов.

2. Усовершенствовать технологию проведения термодинамических исследований конденсатосодержащего пластового газа на РУТ-установках с целью повышения достоверности оценки ресурсов, конденсата и уточнения моделей пластовых флюидов.

3. Выявить особенности эксплуатации скважин Юрхаровского месторождения, изучить динамические физико-химические характеристики газа, конденсата и нефти-и разработать алгоритм моделирования движения конденсатосодержащего газа к забою скважин.

4. С целью совершенствования системы контроля за разработкой месторождения провести анализ результатов газодинамических исследований газоконденсатных скважин увеличенного диаметра с горизонтальным окончанием и разработать методы их интерпретации.

5. Обосновать и апробировать научно-технические решения, по рациональной разработке и обеспечению эффективного контроля за разработкой залежей, обеспечивающие интенсификацию и максимальное извлечение газа и конденсата.

Научная новизна выполненной работы

1. Установлено для условий Юрхаровского месторождения значение насыщенности порового пространства пласта выделившимся конденсатом (до 5 — 7 %) и-1 обоснована технология вторичного извлечения конденсата переводом его «в газовую фазу.

2. Научно обоснована модель притока конденсатосодержащего газа к забою скважины в условиях выпадения конденсата в призабойной зоне с учетом интегральных процессов массопереноса, исключением. взаимного влияния подвижностей газа и конденсата, их влияния на характер распределения давления на пути от забоя моделируемой скважины до границ декартовой ячейки трехмерной газогидродинамической модели.

3. Теоретически обоснована и экспериментально доказана высокая эффективность разработки нефтегазоконденсатных залежей на истощение полукольцевой системой полого-направленных и горизонтальных скважин с балансировкой перетоков между секторами и обязательным условием сохранения нефтяных оторочек в неподвижном состоянии на протяжении начальных стадий разработки газоконденсатных участков месторождения.

Практическая ценность и реализация работы

1. Результаты аналитических и экспериментальных исследований использованы при реализации системы разработки Юрхаровского месторождения горизонтальными скважинами с отклонением забоя от устья более 4 км с увеличенным диаметром эксплуатационных колонн. Обеспечены вовлечение в разработку удаленных участков продуктивных пластов и увеличение темпа отбора пластового газа более 2 % в год.

2. Созданная цифровая геолого-технологическая модель Юрхаровского месторождения используется для проектирования, оперативного планирования и управления разработкой в ООО «Новатэк Юрхаровскнефтегаз».

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Жарикова, Наиля Халимовна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследования фазовых превращений газоконденсатных систем с применением новой технологии дифференциальной конденсации пластового газа на РУТ-установке контактным способом показали, что насыщенность порового пространства пласта выделившимся конденсатом, достигает 5-7 %. На Юрхаровском месторождении рекомендуется технология вторичного извлечения конденсата переводом его в газовую фазу. В связи с противоположной направленностью изменения интенсивности испарения и удельного содержания испарившегося конденсата в зависимости от величины текущего пластового давления, оптимальные условия применения технологии вторичного извлечения конденсата могут определяться только по результатам моделирования.

2. С позиции повышения точности расчета технологических показателей разработки в трехмерной газогидродинамической предлагаются алгоритмы, учитывающие интегральные процессы массопереноса, происходящие во времени:

- приток конденсатсодержащего газа к забою скважин;

- приток «сухого» газа в условиях выпадения паров воды в жидкую среду;

- «блокаду» притока газа к скважине в условиях «ручейкового» движения пластовой воды.

3. С целью активного вовлечения в разработку удаленных участков продуктивных пластов и повышения темпа годового отбора пластового газа более 2.0 % от запасов предложено строительство и эксплуатация горизонтальных скважин с диаметром эксплуатационной колонны 245 мм. Это обеспечивает вовлечение в разработку дополнительных запасов газа и

1 о позволяет увеличить уровень годового отбора до 23-27 млрд.м в год.

4. Геолого-технологические особенности Юрхаровского месторождения обусловили необходиомсть реализации уникальной схемы размещения скважин, которая образует полукольцевую батарею. Такая система разработки отличается от классических подходов и имеет ряд преимуществ: более равномерное дренирование залежей и меньшая глубина депрессионной воронки в эксплуатационном поле; возможность гибкого маневрирования режимами работы скважин и их переключения в газосборные шлейфы как низкого, так и высокого давления.

5. Установлена степень влияния процесса разработки газоконденсатных участков залежей БУ8Ь БУ8.2, БУ8.3 на пластовые условия и состояние запасов нефтяной оторочки. Результаты гидродинамического моделирования показали, что до 2011-2015 гг существенного снижения насыщенности в нефтяных оторочках не прогнозируется вследствие достаточного низкого темпа снижения пластового давления на периферии. Среднее пластовое давление в западной части к 2011 г. 85% от начального.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Жарикова, Наиля Халимовна, 2009 год

1. Алиев З.С., Бондаренко В.В. Руководство по проектированию разработки газовых и газоконденсатных месторождений.-Печера: издательство «Печерское время», 2002. 894 с.

2. Алиев З.С., Сомов Б.Е., Рогачев С.А. Обоснование и выбор оптимальной конструкции горизонтальных газовых скважин.- М: издательство «Техника», 2001.-95 с.

3. Алиев З.С., Шеремет В.В. Определение производительности горизонтальных скважин, вскрывших газовые и газонефтяные пласты.- М.: Недра, 1995. 131 с.

4. Басниев К.С., Алиев З.С., Критская C.JL, Грдзелова К.Л., Жариков М.Г., Яхудина Н.Х. Исследование влияния геолого-технических факторов на производительность горизонтальных газовых и газоконденсатных скважин:/ Обз. инф.// ИРЦ Газпром., М. 1998. 45 с.

5. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика. М., Ижевск, 2003. - 479 с.

6. Бердин Т.Г., Торощин A.A., Жариков М.Г., Яхудина Н.Х., Мирвалеев И.В. Методика определения очередности ремонта эксплуатационных газоконденсатных скважин./ Тезисы докладов конф. МУиС ВНИИгаза//М. 2001.- С. 62-63.

7. Береснев Н.Ф., Таужнянский Г.В. и др. Отчет: Подсчет запасов нефти, газа и конденсата по Юрхаровскому месторождению Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области. Тюмень, 1992г., Т-1. 285 с.

8. Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П. Теория и опыт разработки месторождений природных газов. М.: Недра, 1999. -412с.

9. Гвоздов В.Г., Гриценко А.И., Корнилов А.Е. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений.- М.: Недра, 1993. -327с.

10. Геолого-технологические принципы освоения нефтегазоконденсатных месторождений Тюменского Севера / В.В. Ремизов, Л.Ф. Дементьев, А.Н. Кирсанов и др.; Под ред. А.Н. Кирсанова. М.:Недра, 1996.-362с.

11. Гриценко А.И., Дмитриевский А.Н., Ермилов О.М., Кирсанов А.Н., Зотов Г.А., Нанивский Е.М., Сулейманов P.C. Промыслово-геологическое обеспечение систем добычи газа. М.: Недра, 1992. - 368с.

12. Дементьев Л.Ф., Жданов Ш.А., Кирсанов А.Н. Применение математической.статистики в нефтегазопромысловой геологии. М.: Недра,1977. -281с.

13. Дементьев Л.Ф., Туренков H.A., Кирсанов А.Н. и др. Системный подход к созданию геолого-газодинамических моделей // Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений М.: изд. ВНИИЭГАЗПРОМа, 1984. - Вып. 5 - 47с.

14. Дубина Н.И., Шарипов A.M. Совершенствование технологии изоляции водопритоков на Уренгойском месторождении // Обз. информ. Сер.

15. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений.- М.: ИРЦ Газпром, 1999.- 33 с.

16. Ермилов О.М., Гордеев В.Н., Гацолаев A.C. Применение математического моделирования при разработке крупных газовых месторождений Западной Сибири. Новосибирск.: СО РАН, 2003.- 78 с.

17. Жарикова Н.Х., Лапердин А.Н., Кустышев И.А. Проблемы освоения и разработки Юрхаровского НГКМ // Бурение и нефть. №9. -М. 2008. -С.12-14.

18. Закиров И.С., Закиров Э.С. Регулирование разработки месторождений природных углеводородов // Газовая промышленность. — М., 1997, №7. С.68-71.

19. Закиров С.Н., Закиров Э;С., Закиров И.С., Баганова М.Н., Спиридонов A.B. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа.- М.: РАН, Институт проблем нефти и газа, 2004.- 520 с.

20. Закиров С.Н. Лапук Б.Б. Проектирование и разработка газовых месторождений М.: Недра, 1974. - 374 с.

21. Закиров С.Н. Теория и проектирование разработки газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1989. -402с.

22. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных скважин. М.: Недра, 1971. - 208 с.

23. Каналин В.Г., Дементьев Л.Ф. Методика и практика выделения эксплуатационных объектов на многопластовых месторождениях. М.: Недра, 1982г.

24. Колбиков C.B. Оптимизация распределения отбора газа из месторождения по скважинам // Обз. информ. Сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М.: ВНИИЭГазпром, 1981. - Вып.З. - 33с.

25. Комплексная технологическая схема разработки Юрхаровского месторождения, ООО «ТюменНИИГипрогаз», Тюмень. 2000 г. 426с.

26. Кондрат P.M., Марчук Ю.В. Техника и технология эксплуатации газоконденсатных скважин в осложненных условиях // Обз. информ. Сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений.- М.: ВНИИЭгазпром, 1978.- Вып. 7.- 36 с.

27. Коротаев Ю.Л., Закиров С.Н. Теория и проектирование разработки газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1981. -346с.

28. Коррективы технологической схемы опытно-промышленной эксплуатации Юрхаровского месторождения», ООО «ТюменНИИГипрогаз», Тюмень. 2003 г. 479с.

29. Кричлоу Г.Б. Современная разработка нефтяных месторождений -проблемы моделирования / Пер. с англ. М.: Недра, 1979. - 303с.

30. Кудрин A.A., Жарикова Н.Х. ООО «НОВАТЭК-ЮРХАРОВНЕФТЕГАЗ» в акватории Тазовской губы./ Газовая промышленность. Вып.З. М. 2008.- С. 20-22.

31. Лапердин А.Н. Геолого-экономические критерии оптимизации разведки нефтяных и газовых месторождений // Геологическое моделирование газовых месторождений: Сб.науч.тр. М.: ВНИИгаз, 1988. -С.54-64.

32. Лапердин А.Н., Мулявин С.Ф., Марченко А.Н. Проблемы доразработки Меееояхского газового месторождения и пути их решения // Наука и техника в газовой промышленности. №4. М. ИРЦ Газпром, 2008. -. 80-86.

33. Лапердин А.Н. Оценка продуктивности скважин с горизонтальными забоями // Сборник научных трудов НПП «Тюменгазтехнология». Проблемы повышения газоконденсато- и нефтеотдачи на месторождениях Севера Западной Сибири. Тюмень, 1991. -С.34-42.

34. Лапердин А.Н., Рамазанов И.Д. Уточнение начальных запасов свободного газа / Газовая промышленность. Москва, 1997. - Вып. 5. - С. 3739.

35. Лапердин А.Н., Юшков Ю.Ф., Маслов В.Н. Оптимизация рабочих дебитов газовых и газоконденсатных скважин // Труды ВНИИОЭНГ. Сер. Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений. -Москва, 1987. -Вып.11. С.8-12.

36. Масленников В.В., Крылов Г.В., Маслов В.Н., Лапердин А.Н., Меркушев М.И. Геолого-геофизическое моделирование малоамплитудных сеноманских газовых залежей Западной Сибири и концептуальные подходы к их состоянию. М.: ИРЦ Газпром, 2000. - 243 с.

37. Масленников В.В., Ремизов В.В. Системный геофизический контроль разработки крупных газовых месторождений. М.: Недра, 1993.

38. Мирзаджанзаде А.Х., Кузнецов O.JL, Басниев К.С., Алиев З.С. Основы технологии добычи газа. М.: Недра, 1973. - 304 с.

39. Мищенко И.Т., Кондратюк А.Т. Особенности разработки нефтяных месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. -М.: Нефть и газ, 1996.- 190 с.

40. Нанивский Е.М. Расчет продвижения воды в неоднородные газовые месторождения./Бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений Сибири: Тр. ВНИИЭгазпрома - М., 1977. -Вып. 1/9, С.26-33.

41. Повышение эффективности освоения газовых месторождений Крайнего Севера/Под ред. Р.И. Вяхирева.- М.: Наука, 1997.- 655 с.

42. Регулирование разработки газовых месторождений Западной Сибири/ А.И.Гриценко, Е.М.Нанивский, О.М.Ермилов и др. М.: Недра, 1991.-304с.

43. Ремизов В.В. Гриценко А.И., Тер-Саркисов P.M. Направления научно-технического прогресса в газовой промышленности. Т.1. /

44. Юбилейный сборник трудов "50 лет газопроводу Саратов-Москва" Т.1. М.: ООО "ИРЦ Газпром", 1996. - С.111-120.

45. Российская газовая энциклопедия / Гл.ред. Р. Вяхирев. Р 76 М.: Большая Российская энциклопедия, 2004. - 527 с.

46. Системный подход к созданию геолого-газодинамических моделей/ Дементьев Л.Ф., Туренков H.A., Кирсанов А.Н. и др. // Обз.информ. Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений. М.: ВНИИЭгазпром, 1984. - Вып.5. - 44 с.

47. Таужнянский Г.В. Способ учёта влияния термобарических условий при определении нефтенасыщенности однородных терригенных коллекторов.//Геология нефти и газа.- №4.-1986. -С.28-30.

48. Теория водонапорного режима газовых месторождений / С.Н.Закиров, Ю.П.Коротаев, Д.М.Кондрат и др. М.: Недра, 1976, 140 с.

49. Черных В.А. Гидрогазадинамика горизонтальных газовых скважин. М.: ВНИИГаз, 2000. - 189 с.

50. Чупова И.М., Дмитрук В.В. Результаты контроля за продвижением газоводяного контакта на Медвежьем месторождении. // НТС. Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М.: ИРЦ Газпром.- № 4.- 2001.- С. 82-87.

51. Эксплуатация газовых скважин / О.М. Ермилов, З.С. Алиев, В.В. Ремизов и др. М.: Наука, 1995. - 359с.

52. Юшков А. Ю. Выбор оптимальной схемы вскрытия газовых скважин в кусте // Моделирование технологических процессов нефтедобычи: 4.1. Тюмень: Изд-во «Вектор-Бук», 2002. - Вып.З. - С. 34-37.

53. Юшков А.Ю., Лапердин А.Н. Обоснование системы разработки сеноманской залежи Заполярного месторождения // Проблемы развития нефтяной промышленности Западной Сибири. Материалы науч.-практич. конф. Тюмень: СибНИИНП, 2001. -С.5-9.

54. Яхудина Н.Х., Жариков М.Г. Программные средства, повышающие эффективность использования оперативной информации в процессе бурения./ Тезисы докладов конференции РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.//М. 1999.- С. 25.

55. Яхудина Н.Х. Начальный этап развития техники и технологии бурения нефтяных и газовых скважин / Тезисы докладов конференции Государственной академии нефти и газа им. И.М. Губкина //М. 1998.- С.29.

56. Яхудина Н.Х. Совершенствование техники и технологии зарезки дополнительных боковых стволов из эксплуатационной колонны добывающей скважины./ Тезисы докладов конференции Государственной академии нефти и газа им. И.М. Губкина//М. 1997.- С.5.

57. Botset H. G. The Electrolytic Model and Its Application to the Study of Recovery Problems, -Trans.: AIME ,1946. -165 с.

58. Bruce G. H., Peaceman D. W., Rachford H. H. and Rice J. D. Calculations of Unstady—state Gas Flow through Porous Media, Trans.: AIME, 1953. -198 c.

59. Eclipse Technical Description. Schlumberger, 2001.

60. Ponting D. K. Corner Point Geometry in Reservoir Simulation -Proceedings of the Joint IMA/SPE European conference on the Mathematics of Oil Recovery, Cambridge, July 1989, C. 7-12.

61. Reid R.C., Prausnitz J. M. & Polling B. E. The Properties of Gases and Liquids McGraw-Hill, 1987.

62. Whitson C. H. Generalised Pseudopressure Well Treatment in Reservoir Simulation IBC Conference on Optimisation of Gas Condensate Fields (Aberdeen), June 1997, - C. 126 -132.