Совершенствование разработки Туймазинского нефтяного месторождения в завершающей стадии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.17, кандидат технических наук Кириллов, Александр Иванович

• Кириллов, Александр Иванович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кириллов, Александр Иванович

W Введение

Глава 1. Особенности геологического строения Туймазинского нефтяного месторождения

1.1 Характеристика геологического строения, параметров продуктивных пластов и их неоднородности

1.2 Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов 3 О

1.3 Гидрогеология

Выводы к главе

Глава 2. Текущее состояние разработки Туймазинского нефтяного месторождения. Отличительные черты завершающей стадии разработки

2.1 Обобщение опыта проектирования и принципы разработки

Щ месторождения

2.2 Анализ текущего состояния разработки и оценка эффективности применяемой технологии

2.3 Нефтеотдача по блокам разработки

2.4 Результаты бурения новых скважин на Туймазинском нефтяном месторождении на завершающей стадии

2.5 Результаты бурения оценочных скважин Туймазинского нефтяного месторождения

Выводы к главе

Глава 3. Влияние бурения боковых стволов и ФОЖ на эффективность доразработки в завершающей стадии

3.1 Эффективность бурения боковых стволов на завершающей стадии Туймазинского нефтяного месторождения щ 3.2 Применение ПГТМ при проектировании боковых стволов и обосновании МУН

3.3 Влияние ФОЖ на эффективность разработки месторождения

3.3.1 Обзор литературы по исследованию форсированного отбора жидкости

3.3.2 Анализ эффективности форсированного отбора жидкости 86 3.4 Эффективность форсированного отбора жидкости на водонефтяных участках Туймазинского нефтяного месторождения

Выводы к главе

Глава 4. Методы воздействия на пласт: способы контроля, промысловое внедрение, рекомендации

4.1 Анализ факторов образования застойных зон залежей нефти

4.2 Обзор методов увеличения нефтеотдачи на заключительной стадии Туймазинского нефтяного месторождения

4.3 Применение естественных индикаторов при внедрении методов увеличения нефтеотдачи

4.4 Управляемое вибросейсмическое воздействие - новый метод повышения нефтеотдачи

4.5 Промысловые исследования при вибросейсмическом воздействии

4.6 Ожидаемые КИН 132 Выводы к главе 4 133 Заключение 134 Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование разработки Туймазинского нефтяного месторождения в завершающей стадии»

Основная проблема нефтедобывающей отрасли - достижение максимальной нефтеотдачи при рентабельной экономике - особенно актуальна для уникальных (гигантских) нефтяных месторождений. Среди отечественных нефтяных месторождений Туймазинское месторождение нефти и газа исторически оказалось первым среди открытых гигантов. Оно же оказалось первым (или в числе первых), вступившим в заключительную стадию разработки. Впервые в стране на этом месторождении была запроектирована и осуществлена научно обоснованная система разработки. Внедрены многие научные и инженерные решения. Ни по одному уникальному месторождению платформенного типа опыта и законченных научных решений для завершающей стадии разработки нет.

Следуя классификации по стадийности разработки нефтяных месторождений (М.М. Иванова и д.р.), завершающая стадия характеризуется следующими основными признаками: «.медленно снижающиеся уровни добычи нефти, высокая обводненность всех скважин и добываемой из объекта продукции. Завершающая стадия является наиболее длительной и достигает 3537 лет. Средний темп отбора нефти от начальных извлекаемых запасов составляет около 0,6-0,32% в год. Происходит интенсивное обводнение скважин и постепенное их отключение. Проводятся работы, направленные на извлечение нефти из кровельной части пластов, зон стягивания контуров, изолированных участков пластов или изолированных прослоев с пониженной проницаемостью. Увеличиваются отборы жидкости из действующих скважин, вводятся некоторые из ранее законсервированных скважин, при возможности осуществляются работы по возврату скважин, зарезка новых скважин. В результате всего этого четвертая стадия характеризуется значительными колебаниями отбора жидкости.»

Для Туймазинского нефтяного месторождения, перечисленные выше типичные признаки заключительной стадии разработки, сохраняют свою значимость. На взгляд диссертанта, имеются и свои признаки (особенности), заслуживающие внимания. К этим особенностям целесообразно отнести:

1) Заметную роль строительства боковых стволов (БС) для рациональной довыработки остаточных запасов нефти;

2) Крайне незначительный объем бурения новых скважин в связи с риском их не окупаемости в условиях достигнутой рациональной плотности сетки скважин;

3) Возрастающую роль МУН, среди которых по результатам опытно-промышленных испытаний предыдущего этапа выбираются наиболее эффективные. Для Туймазинского месторождения, где испытано несколько технологий физико-химических и микробиологических МУН. Диссертантом в соавторстве разработана и внедрена технология управляемого вибросейсмического воздействия, защищенная патентом РФ.

Обобщение результатов теоретических, методических, технологических, технических разработок и исследование проблем повышения выработки запасов нефти с целью достижения высоких величин нефтеотдачи (0,5 и более) представляет несомненный научный и практический интерес. На месторождении достигнут высокий коэффициент нефтеизвлечения 0,503, обводненность продукции составляет 90,2% при действующем фонде 933 добывающих и 165 нагнетательных скважин. В то же время огромный фонд скважин, вышедших в тираж по обводнению, и низкая степень выработки запасов нефти промежуточных объектов разработки дают основания к совершенствованию системы разработки, поиску участков повышенной нефтенасыщенности с использованием современных методов математического моделирования и вовлечению в разработку слабодренируемых зон с применением новых методов увеличения нефтеотдачи.

Цель работы. Изыскание научно обоснованных решений для совершенствования разработки уникального нефтяного месторождения и повышения нефтеотдачи на завершающей стадии.

Основные задачи исследований.

1. Детализация особенностей геологического строения залежей нефти Туймазинского месторождения, систематизация физических свойств коллекторов и физико-химических свойств насыщающих их флюидов.

2. Уточнение влияния уплотнения сетки скважин на повышение КИН в завершающей стадии.

3. Выявление характера выработки запасов нефти горизонтов DI и DII по данным бурения новых скважин, боковых стволов и оценочных скважин.

4. Выявление техногенного влияния длительной разработки месторождения с применением заводнения на коллекторские свойства и выработку запасов.

5. Оценка эффективности форсированного отбора жидкости (ФОЖ), в т.ч. на завершающей стадии.

6. Решение технологических задач повышения коэффициента нефтеизвлечения в завершающей стадии разработки с помощью постоянно действующей геолого-технологической модели (ПДГТМ).

7. Оценка эффективности применяемых на месторождении методов увеличения нефтеотдачи.

8. Разработка и внедрение новой технологии повышения нефтеотдачи.

Методы исследований. Решение поставленных задач осуществлялось геолого-промысловыми, гидродинамическими, геофизическими, лабораторными и теоретическими исследованиями. Лабораторные, промысловые, гидродинамические и геофизические исследования проведены по разработанным программам с использованием стандартной аппаратуры. Теоретические исследования проведены с помощью аналитических, статистических методов и использованием методов теории адаптации при математическом моделировании.

Научная новизна работы.

1. Предложен метод контроля за эффективностью вибросейсмического воздействия на призабойную зону и пласт путем измерения изменения свойств нефти по коэффициенту светопоглощения, численные значения которого в совокупности с определениями вязкости, плотности, содержания смол, асфальтенов и серы, комплексно определяют границы и продолжительность периода воздействия.

2. Усовершенствована методика оценки эффективности и выбора объектов для форсированного отбора жидкости, уплотнения сетки скважин и размещения боковых горизонтальных скважин путем выделения на карте остаточных запасов нефти зон с наивысшей нефтенасыщенностью и слабой дренируемостью при вытеснении нефти водой.

3. Разработана технология управляемого волнового воздействия на пласт путем вибросейсмического воздействия на пласт (Патент РФ №2171354, от 27.07.2001г.).

Основные защищаемые положения.

1. Методика контроля за эффективностью вибросейсмического воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) и пласт по данным изменения коэффициента светопоглощения и физико-химических свойств нефти.

2. Методика оценки эффективности и выбора объектов для интенсификации отбора остаточных запасов по картам недренируемых подвижных запасов.

3. Технология управляемого волнового воздействия на пласт путем вибросейсмического воздействия на пласт.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработаны эффективные решения принципиальных вопросов совершенствования разработки Туймазинского месторождения в завершающей стадии:

1. Детализирована выработка запасов нефти по разрезу и площади горизонтов DI и DII.

2. Определено влияние уплотнения сетки скважин на нефтеотдачу в завершающей стадии.

3. Уточнены критерии и дана оценка форсированного отбора жидкости.

4. Оценено техногенное влияние разработки на снижение проницаемости песчаников горизонтов DI и DII и на выработку запасов нефти.

5. Уточнена методика оценки эффективности и выбора объектов для размещения боковых, горизонтальных скважин и обоснования технологий МУН.

6. Разработана методика контроля за эффективностью вибросейсмического воздействия по коэффициенту светопоглощения и физико-химическим свойствам нефти.

7. Разработана и внедрена технология волнового воздействия на пласт; ее применение обеспечило добычу 34,2 тыс. т. дополнительной нефти.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVII конференции молодых ученых и специалистов (г. Уфа, 2002 г.); на научно-практической конференции "60 лет девонской нефти" (г. Октябрьский, 2004 г.); на технических советах НГДУ и ОАО АНК «Башнефть»; на Центральной комиссии по разработке месторождений (ЦКР Роснедра), протокол № 3579 от 28.02.2006г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе получен 1 патент РФ. В совместных публикациях, автору принадлежит постановка задач, разработка методических вопросов, анализ, обобщение, испытание и внедрение рекомендаций на Туймазинском нефтяном месторождении.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников. Содержит 142 страницы машинописного текста, 23 рисунка, 15 таблиц, 67 библиографических ссылок.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Кириллов, Александр Иванович

Выводы к главе 4:

1. Подтверждено, что при разработке с заводнением в завершающей стадии преобладают более тяжелые, с высоким содержанием смол и асфальтенов нефти.

2. Наиболее перспективны на завершающей стадии разработки волновые методы воздействия.

3. Внедрена новая технология управляемого вибросейсмического воздействия. Повышение нефтеотдачи доказано промысловыми и лабораторными исследованиями. Технология рекомендована для увеличения охвата выработкой объектов разработки - при залегании нефтяных пластов в очень широком диапазоне глубин и при самом различном уровне обводнённости.

4. Метод естественных индикаторов для контроля за изменением физико-химических свойств нефти и, как следствие, процессов происходящих в пластах, при МУН (при воздействии вытесняющим агентом), способен информативно дополнять комплекс геолого-промысловых исследований скважин и пластов.

5. Реализованная система разработки высокоэффективна. По горизонтам DI и DII достигнуты высокие значения КИН. Конечный КИН превысит ранее утвержденный по DI на 0,6% (абс). Коэффициенты нефтеизвлечения научно обоснованы. Рекомендуемые мероприятия позволяют динамично совершенствовать систему разработки всего продуктивного комплекса в разрезе палеозойской отложений Туймазинского нефтяного месторождения. В целом по месторождению расчетный КИН составит 0,540, что превысит ранее утвержденный КИН 0,525 на 1,5%(абс).

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении отмечены следующие основные результаты, полученные в диссертации:

1. Уточнена методика оценки эффективности и выбора объектов для размещения боковых, горизонтальных скважин, технологий МУН, путем выделения на карте остаточных запасов нефти зон с повышенной нефтенасыщенностью и слабой дренируемостью, что позволяет совершенствовать разработку и повысить КИН в завершающей стадии.

2. Предложена методика контроля за эффективностью вибросейсмического воздействия по коэффициенту светопоглощения и физико-химическим свойствам нефти, позволяющая определить границы и продолжительность периода воздействия.

3. Разработана технология управляемого волнового воздействия, направленная на увеличение коэффициента охвата при разработке с заводнением; ее внедрение позволило получить 34,2 тыс.т. дополнительной нефти.

4. По геолого-промысловым данным получены явные статистические зависимости КИН от плотности сетки скважин.

5. Показано, что эффективность форсированного отбора с увеличением градиентов давления на завершающей стадии существенно ниже, чем на предыдущих.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кириллов, Александр Иванович, 2006 год

1. Баймухаметов К.С., Викторов П.Ф. Гайнуллин К.Х., Сыртланов А.Ш. Геологическое строение и разработка нефтяных и газовых месторождений Башкортостана- Уфа: РИЦ АНК «Башнефть», 1997. -424с. :ил

2. Подсчет запасов нефти и растворенного газа Туймазинского нефтяного месторождения, рук Зайнуллина Ф.А., Баймухаметов К.С., Белов А.А., Зубик О.И.,- тема 2000, отчет о НИР, Уфа-2005г.

3. Предварительная схема разработки пласта ДП (девон) Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / ПИБ Московского нефтяного института им. И.М.Губкина. Рук. Капишников А.П., Трофимук А.А., Крылов А.П., Бурмин К.Д., Муравьев В.М. Москва, 1945.

4. Система разработки первого девонского горизонта Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / ПИБ Московского нефтяного института им И.М. Губкина. Рук. Глоговский М.М., Крылов А.П., Мирчинк М.Ф., Николаевский Н.М.- Москва, 1947.

5. Составление технологической схемы разработки Александровского нефтяного месторождения (девон): Отчет / ВНИИнефть.- Москва, 1952.

6. Составление технологической схемы разработки горизонта Д1 северной части Александровского нефтяного месторождения: Отчет / ВНИИнефть. -Москва, 1953.

7. Генеральная схема доразработки Туймазинского нефтяного месторождения на 1956-1960г.г.: Отчет / ВНИИнефть. Москва, 1955.

8. Анализ состояния разработки Туймазинского месторождения и составление технологической схемы по улучшению разработки девонских горизонтов с поддержанием пластового давления: Отчет / УфНИИ. Уфа, 1956.

9. Принципиальная схема частичного осуществления внутриконтурного заводнения сводовой части пласта Д1 на Туймазинской площади: Отчет / УфНИИ. Рук. Пермяков И.Г. Уфа, 1958.

10. Ю.Исследование и принципиальная схема разработки нефтяной залежи угленосной свиты на Александровской площади Туймазинского месторождения: Отчет / УФНИИ. Рук. Андреев Е.А., Кисляков Ю.П. -Уфа, 1956.

11. Проект доразработки Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / УфНИИ. Рук. Пермяков И.Г., Саттаров М.М., Мусин М.Х., Генкин И.Б. -Уфа, 1959.

12. Пятый вариант доразработки Туймазинского месторождения, предусматривающий в основном сохранение законтурной системы заводнения с одновременным вводом в разработку сводовой части залежи: Отчет / УфНИИ. Рук. Пермяков И.Г., Золоев Т.М. Уфа, 1960.

13. Проект доразработки девонских пластов Д1 и Д11 Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / УфНИИ Рук. Пермяков И.Г., Золоев Т.М.-Уфа, 1961.

14. Шестой вариант проекта доразработки девонских пластов Д1 и ДП Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / УфНИИ Рук. Пермяков И.Г.- Уфа, 1961.

15. Проект разработки угленосного горизонта Александровской площади Туймазинского месторождения. Отчет / УФНИИ. Рук. Андреев Е.А., Кисляков Ю.П. Уфа, 1962.

16. Составление проекта доразработки Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / УфНИИ. Рук. Саттаров М.М., Еникеев В.Р., Панова Р.К., Пасько П.И. Уфа, 1968.

17. Вариант доразработки Туймазинского нефтяного месторождения с ограничением закачки воды и полным ее прекращением: Отчет / УфНИИ. Рук. Еникеев В.Р. и др. Уфа, 1969.

18. Уточненный вариант проекта доразработки Туймазинского месторождения: Отчет / УфНИИ. Рук. Еникеев В.Р. и др. Уфа, 1970.

19. Комплексный проект доразработки девонских залежей Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Еникеев В.Р.,

20. Малоярославцу АЛ., Козлов Ю.А., Лебедева М.В., Панова Р.К. -Уфа, 1975.

21. Уточненный проект доразработки девонских залежей Туймазинского месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Еникеев В.Р., Панова Р.К. и др.-Уфа, 197^

22. Комплексная технологическая схема разработки залежей нефти нижнего карбона Туймазинской площади Туймазинского месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Тимашев Э.М., Бикбулатова Н.С., Малоярославцев А.А. Уфа, 1974.

23. Уточненный проект разработки залежей нефти нижнего карбона Александровской площади Туймазинского месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Еникеев В.Р. и др. Уфа, 1978.

24. Уточненная технологическая схема разработки залежей нефти нижнего карбона Туймазинской площади Туймазинского месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Еникеев в.Р. и др. Уфа, 1978.

25. Проект доразработки Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Г.Г.Насыров, В.Р.Еникеев Уфа, 1987.

26. Анализ разработки Туймазинского нефтяного месторождения: Отчет / Башнипинефть. Рук. Сергеев В.Б. и др. Уфа, 2000.

27. Лисовский Н.Н., Базив В.Ф., Лозин Е.В., Сергеев В.Б., Якупов Ф.М. «Анализ разработки Туймазинского нефтяного месторождения.» Бюлл. №1 ФГУ «Экспертнефтегаз» - М.: ВНИИОЭНГ. -2003г- с73.

28. Баймухаметов К.С., Еникеев В.Р., Сыртланов А.Ш., Якупов Ф.М. Геологическое строение и разработка Туймазинского нефтяного месторождения-Уфа: Китап, 1993.-280с

29. Лозин Е.В. «Проектирование разработки терригенного девона Туймазинского нефтяного месторождения.» Нефтяное хозяйство, -2004г., №8. с. 26-29.

30. Исхаков И.А., Гайнуллин К.Х., Лозин Е.В., Родионов В.П. «Особенности разработки крупных нефтяных месторождений Башкортостана» -Нефтяное хозяйство, 2002г., №4. с. 41-44.

31. Щелкачев В.Н. Форсированный отбор жидкости как метод интенсификации добычи. Гостоптехиздат, 1946г.

32. Щелкачев В.Н. Анализ длительной массовой остановки скважин и обоснование рациональности форсирования отбора жидкости из сильно обводненных скважин. Труды ГЕИ и ГрозНИИ, вып.З. г. Грозный, 1945г.

33. Гиматудинов Ш.К. Возможности установления единых зависимостей нефтеотдачи от свойств пластовых систем и условий вытеснения. Труды МИНХ и ГП, вып.42. Гостоптехиздат, 1963г.

34. Максимович Г.К. Технологические основы метода форсирования отбора жидкости из обводненных пластов. Нефтяное хозяйство, №1, 1954г.

35. Сабиров И.Х. Влияние темпов отбора жидкости на величину нефтеотдачи пласта. НТС, Нефтепромысловое дело, вып.№5, 1965г.

36. Снарский А.Н. Еще о форсированном отборе жидкости из сильно обводненных пластов. Азербайджанское нефтяное хозяйство,№11, 1965г.

37. Buckley S.E. Ieverett M.S. Mechanism of fluid displacement in sand. Trans AIME. v. 146. 1942/

38. Iordan I.K. Me Kardell W.M. Hocott C.R. Effect of rate in Oil recovery by water Flooding. Jil and las Iournal. Vol.55. №19.mai 1957.

39. Пермяков И.Г. Разработка Туймазинского нефтяного месторождения. Гостоптехиздат, 1959г.

40. Халимов Э.М., Сатаров М.М., Сабиров И.Х., Козлов Ю.А., Еникеев В.Р. Резванов А.Г., Сергеев В.Б., Юлгушев Э.Т., Зайнуллин А.И. Обэффективности форсированного отбора жидкости из девонских пластов, Труды УфНИИ, вып.27, Уфа, 1969г.

41. Баишев Б.Т. Функции распределения проницаемости и учет неоднородности пласта при проектировании разработки нефтяных месторождений. Тр. ВНИИ, вып 28. Гостоптехиздат, 1960г.

42. Губанов Б.Ф., Желтов Ю.П. Регулирование процесса разработки с применением повышенных давлений нагнетания. Труды ВНИИ, вып.4. 1968г.

43. Демин Н.В., Кисляков Ю.П. Морозова В.Т. О зависимости проницаемости пористой среды от градиента давления. Нефтяное хозяйство, №12, 1966г.

44. Кисляков Ю.П., Демин Н.В., Русских В.Н. Влияние градиентов давления на величину параметров пласта на Туймазинском месторождении, Нефтяное хозяйство, №2, 1964г.

45. Пермяков ИГ. Оценка применяемой системы разработки Туймазинского нефтяного месторождения в целом. Сборник разработки нефтяных месторождений Башкирии. Гостоптехиздат, 1959г.

46. Полянин В.Д. О характере движения границы раздела при нелинейной фильтрации. Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа, №4, 1969г.

47. Праведников Н.К. К вопросу расчета обводненности водоплавающих залежей в слоисто-неоднородных коллекторах. ВНИИ, НТС, вып. 17. Гостоптехиздат, 1962г.

48. Розенберг М.Д. Приток газированной нефти к скважине при давлении на контуре питания выше давления насыщения и забойных давлениях ниже давления насыщения. Труды ВНИИ, вып.12, Гостоптехиздат, 1958г.

49. Фоменко И.Е. Фильтрация девонской нефти Ромашкинскогоместорождения через пористую среду. Нефтяное хозяйство, №8,1968г.

50. Тимашев Э.М., Козлов Ю.А., Малышев Н.А. Об эффективности форсированного отбора в различных геолого-промысловых условиях разработки нефтяных месторождений. Труды Башнипинефть, вып.51. 1978г.

51. Шустеф И.Н., Стадников Н.Е. Применение ФОЖ на месторождениях с разной геолого-промысловой характеристикой. Нефтяное хозяйство,» 12. 1980г.

52. Иванова М.М. Некоторые итоги разработки залежей при вытеснении нефти водой. Нефтяное хозяйство, №5, 1975г.

53. Козлов Ю.А. Возможные причины отрицательных результатов форсирования эксплуатации скважин. Труды Башнипинефть, вып.69, Уфа. 1984г.

54. Физико-химия и разработка нефтяных месторождений; труды выпуск 17, под.ред. проф. В.В. Девликамова, Уфа 1974г.

55. Новая ресурсосберегающая технология повышения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти. М.Ю. Ащепков, Ю.С. Ащепков, Г.В.Березин. Москва, ОАО «ВНИИОЭНГ», 2001г.

56. Управляемое сейсмическое воздействие на нефтяные залежи. Н.П.Ряшенцев, Ю.С. Ащепков, Л.И. Назаров. Новосибирск, 1999г.

57. Гадиев С.П. Использование вибрации в добыче нефти. М. Недра, 1977.

58. Максимов М.И. Геологические основы разработки нефтяных месторождений. Изд. 2, перераб. и доп. М., Недра, 1975г.-534с.

59. Патент РФ 2171354, 7 Е 21 В 28/00, 43/25. Способ волнового воздействия на продуктивный пласт и устройство для его осуществления / Исхаков