Технология повышения извлечения нефти из пластов с низкой начальной нефтенасыщенностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.06, кандидат технических наук Крянев, Дмитрий Юрьевич

• Крянев, Дмитрий Юрьевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Крянев, Дмитрий Юрьевич

1. Введение.

2. Геологическая характеристика и анализ разработки Суторминского месторождения

2.1. Геолого-физическая характеристика месторождения.

2.2. Свойства и состав нефти, газа и воды.

2.3. Анализ текущего состояния разработки месторождения.

3. Создание технологий воздействия на призабойную зону скважин.

3.1. Создание технологии повышения продуктивности и приемистости скважин.

3.1.1. Обоснование технологии с использованием КЛАВ.

3.1.1.1. Механизм взаимодействия КЛАВ с пластовыми флюидами и породой.

3.1.1.2. Методика проведения экспериментов.

3.1.1.3. Результаты экспериментальных исследований.

3.1.2. Обоснование технологии применения кислотных композиций.

3.1.3. Создание технологии выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин эмульсионными системами.

3.2. Промысловые испытания разработанных технологий.

3.3. Технология приготовления и применения эмульсионных и солянокислотных растворов.

3.3.1.Технические средства, материалы и технология приготовления и применения эмульсионных систем.

3.3.2.Технические средства, материалы и технология приготовления и применения кислотных композиций.

4. Анализ применения обработок призабойных зон скважин на Суторминском месторождении.

4.1. Анализ обработок призабойных зон скважин (ОПЗ).

4.2 Анализ результатов обработок призабойных зон скважин с целью увеличения продуктивности.

4.3. Анализ результатов обработок призабойных зон скважин с целью увеличения приемистости.

4.4. Анализ результатов обработок призабойных зон скважин с целью выравнивания профиля приемистости.

5. Оценка объемов внедрения технологий ОПЗ скважин в ОАО "Ноябрьскнефтегаз" на период до 2002 года.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология повышения извлечения нефти из пластов с низкой начальной нефтенасыщенностью»

Развитие методов увеличения нефтеотдачи пластов в последнее десятилетие претерпело значительные изменения. Если в 70-х годах основное внимание уделялось крупномасштабным методам (закачка ПАВ, полимерное заводнение, мицеллярно-полимерное и др.), то в последнее десятилетие, после обоснования учеными ВНИИнефть системной технологии [31], воздействие на пласт практически полностью осуществляется за счет обработок призабойных зон скважин. Эта тенденция имеет место не только у нас в стране, но и за рубежом.

Такой переход объясняется рядом технико-экономических соображений и неопределенностью и риском при внедрении широкомасштабных методов воздействия на пласт. Подробно этот вопрос рассмотрен в работах М.Л. Сургучева, С.А. Жданова, Г.С. Малютиной, Н. А. Еремина и др. [ 11, 16, 19 ]. Поэтому основным методом воздействия на пласт являются обработки призабойных зон скважин.

Месторождения Западной Сибири находятся в большинстве своем на поздней стадии, когда экономические условия доразработки требуют проведения мероприятий по увеличению продуктивности скважин и снижению обводненности.

В Ноябрьском регионе одним из крупнейших является Суторминское месторождение. Оно характеризуется сложным геологическим строением и высокой начальной водонасыщенностью, т.е. практически все запасы его относятся к трудноизвлекаемым. Разработка таких запасов методом обычного заводнения малоэффективна, так как связана с низкими темпами отбора нефти и большим объемом попутно отбираемой воды.

Решение задачи эффективной выработки запасов требует тщательного контроля за его разработкой и применения методов воздействия на пласт с целью регулирования выработки запасов. Разработка или подбор уже испытанных в других районах страны технологий ОПЗ скважин с учетом стадии разработки является необходимой и важной проблемой отрасли и требует решения применительно к каждому конкретному региону и даже месторождению.

В настоящее время на месторождениях страны внедряются и испытываются десятки технологий. Однако применение их не всегда эффективно и требует адаптации к конкретным условиям, а в отдельных случаях и неэффективно.

В связи с этим основной целью работы являлось создание новых и адаптация уже известных технологий на основе исследования механизма действия химических реагентов и последующего их промыслового испытания.

Для реализации поставленной цели применительно к месторождениям ОАО "Ноябрьскнефтегаз" в рамках работы для условий Суторминского месторождения автором выполнены следующие исследования:

- проведен анализ состояния разработки месторождения;

- обобщен опыт применения технологий воздействия на призабойную зону нагнетательных и добывающих скважин, определены основные тенденции объемов внедрения и изменения роли того или иного вида воздействия;

- созданы и внедрены технологии воздействия на призабойную зону скважин и пласт;

- сделана оценка перспектив применения методов интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи пласта.

Решение поставленных задач осуществлялось путем:

- анализа результатов промысловых испытаний существующих технологий;

- проведения экспериментальных исследований по оценке роли КЛАВ типа ИВВ-1 на фильтрационные и нефтевытесняющие свойства композиций химреагентов; экспериментальных исследований фильтрационных характеристик эмульсионных систем на основе ПАВ типа Нефтенола и Нефтехима;

- обоснования композиции и технологии их применения для увеличения продуктивности и приемистости скважин и снижения обводненности добываемой продукции;

- проведения промысловых испытаний новых технологий и оценкой их технико-экономической эффективности;

- оценки перспективы внедрения технологий на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз".

Научная новизна исследований выполненных в рамках работы заключается в следующем.

1. Исследован механизм вытеснения нефти растворами КЛАВ типа ИВВ-1 на основе изучения кинетики межфазного натяжения, адсорбции и экспериментов по фильтрации.

2. Обоснован состав композиции для создания эмульсионной системы на основе Нефтенола и Нефтехима.

3. Создана технология воздействия на пласт и призабойную зону с применением эмульсионных систем на основе ПАВ типа Нефтенол и Нефтехим.

4. Проведены промысловые испытания разработанных технологий и обоснована эффективность их применения на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз".

В результате проведенных исследований созданы новые технологии, проведены их промысловые испытания и выявлена технико-экономическая эффективность реализации в регионе разработанных технологий в широких масштабах, что подтверждено актами о внедрении, авторскими свидетельствами и патентами.

В диссертации защищаются следующие основные положения:

1. Технология воздействия на призабойную зону нагнетательных скважин с целью выравнивания профиля приемистости с использованием микроэмульсий на основе ПАВ типа Нефтенол и Нефтехим.

2. Технология увеличения продуктивности добывающих скважин на основе соляной кислоты с добавками КЛАВ.

3. Технология увеличения продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин ПАВ - кислотными составами с добавками КЛАВ и Нефтенола ввд.

4. Комплекс технологий на основе физико-химических методов воздействия на призабойную зону пласта с целью улучшения показателей разработки и увеличения коэффициента нефтеотдачи на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз".

Основные результаты работы докладывались на: семинаре второй школы передового опыта "Системная технология воздействия на пласт" (11-14 апреля 1989 г., г.Ноябрьск), научно-технической конференции, посвященной 70-летию первого выпуска российских инженеров-нефтяников (11-13 октября 1994 г., ГАНГ им. И.М.Губкина), научно-технической конференции "Повышение уровня добычи нефти на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз" в 1997-2005 гг." (1-4 декабря 1997 г., г.Ноябрьск).

Экспериментальная и теоретическая части работы осуществлялись во Всероссийском нефтегазовом научно-исследовательском институте (ВНИИнефть) и Управлении повышения нефтеотдачи пласта ОАО "Ноябрьскнефтегаз".

Работа по промысловым испытаниям проводилась в НГДУ "Суторминскнефть" при содействии сотрудников ОАО "Ноябрьскнефтегаз".

Автор приносит искреннюю благодарность В.А. Широкову за консультации.

Заключение диссертации по теме «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Крянев, Дмитрий Юрьевич

ВЫВОДЫ

Анализ динамики применения технологий воздействия на пласт и призабойттую зону скважин на Суторминском месторождении позволяет сделать некоторые выводы.

1. Применение различных классов ОГО на Суторминском месторождении, в основном, соответствуют динамике технологических показателей разработки, таких как добыча нефти, обводненность продукции, фонд добывающих скважин.

До 1992 г. фонд добывающих скважин рос и соответственно Этому количество ОПЗ класса УПД было достаточно велико, а затем стало снижаться.

С началом роста обводненности в 1991 г. ( после периода стабилизации этого показателя в 1987 - ] 990 гг.) резко возросло количество ОПЗ класса ВПП но сравнению с УПП.

2. За рассматриваемый период было опробовано множество различных физико-химических технологий ОПЗ добывающих и нагнетательных скважин, причем разработки автора, подтвержденные пятью патентами, нашли весомое применение для повышения эффективности выработки запасов нефти и дали немалый технологический эффект - около 110 тысяч тонн дополнительной добычи нефти.

Вместе с тем, продолжающееся ухудшение условий выработки запасов нефти требует как совершенствования опробованных физико-химических технологий ОПЗ. так и создания новых, которые были бы адекватны все более усложняющимся условиям эксплуатации скважин.

3. Опыт применения физико-химических технологий ОПЗ за 1990-1995 гг. может служить надежной основой для разработки плана применения этих технологий на Суторминском месторождении на перспективу.

Сложное геологическое строение продуктивных пластов месторождений Ноябрьского региона и, как следствие, проблемы с их освоением, быстрое обводнение, низкая рентабельность поставили руководство предприятиями перед необходимостью создания специализированного Управления по повышению нефтеотдачи пластов, где более десяти лет работал диссертант в должности начальника Г1ТО и главного технолога.

Основными задачами Управления являются:

- анализ отечественного и зарубежного опыта применения методов увеличения нефтеотдачи пластов;

- промысловые испытания выбранных технологий и их адаптация к конкретным условиям;

- промышленное внедрение наиболее эффективных технологий;

- оптимизация проведения промысловых работ по закупкам, хранению и закачке реагентов в пласт;

- повышение квалификации специалистов, выполняющих работы по закачке реагентов в пласт;

- планирование работ с учетом состояния выработки запасов.

При планировании работ на перспективу с учетом выработки объектов разработки очень важно использовать не только хорошо зарекомендовавшие себя в прошлом технологии, но и создавать и испытывать новые, которые обеспечат более высокую эффективность выработки запасов при снижении удельных затрат на добычу нефти. Из анализа, представленного в предыдущей главе, видно, что по мере выработки запасов все большую долю в общем числе обработок составили работы по снижению обводненности добываемой продукции. Естественно, что эта тенденция будет иметь место и в перспективе. Вместе с тем, технологическая эффективность существующих технологий будет снижаться по следующим двум Причинам.

Во-первых, по мере обработки практически всего фонда скважин обработки проводятся на скважинах, где эффективность обработок заведомо ниже, а повторные обработки дают меньший эффект, чем первоначальные.

Во-вторых, доля нефти в добываемой жидкости снижается по мере истощения пластов.

Таким образом, при перспективном планировании работ можно достаточно уверенно прогнозировать число скважин и технологическую эффективность внедрения уже созданных, в том числе и автором, технологий и возможную дополнительную добычу нефти за счет новых.

Анализ динамики применения технологий воздействия на пласт за счет обработок нагнетательных и добывающих скважин и их эффективность позволяют прогнозировать применение технологий ОПЗ скважин на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз" на период до 2002 года исходя из показателей 1996 г.

В J 996 г. в делом по ОАО "Ноябрьскнефтегаз" было проведено 1823 обработки на 1186 скважинах. Дополнительная добыча с учетом переходящего эффекта составила 1756 тыс. т нефти. Затраты на производство работ равны 69142 млн. руб. или 37,9 млн, руб. на одну обработку.

Прогноз основных технико-экономических показателей осуществлялся исходя из состояния выработки запасов по месторождениям и степени охвата скважин воздействием в предыдущие годы. Полученные результаты представлены в таблицах 5.1 - 5.3 и на рисунках 5.1 -5.3. Поскольку в ближайшее пятилетие не планируется ввод в разработку значительных запасов нефти, основная добыча нефти будет осуществляться из месторождений, находящихся на поздней стадии разработки. Следовательно, как было показано в предыдущей главе, следует ожидать снижения как количества скважин, в которых мероприятия будут достаточно эффективны, так и дополнительной добычи па одну обработку. Исходя из этих основных положений дополнительная добыча нефти за период с 1998 по 2002 год составит 5404,2 ты сл., в том числе за счет обработок добывающих скважин 1373,8 тыс.т., а нагнетательных 4030.4 тыс. т. Удельная дополнительная добыча на одну обработку за пятилетие по добывающим скважинам равна 673,8 тонн на обработку, по нагнетательным - 689,7. Затраты на проведение этих работ составят около 300 млн. деноминированных рублей. Если исходить из того, что доля предприятия от продажи нефти составляет 10-15%, а цена на нефть окло 100 $811, то прибыль от дополнительной добычи составит около 10 -12 млн, $811. Кроме того, увеличение срока работы скважин позволяет решат целый комплекс социальных проблем района, связанный с занятостью населения.

Таким образом, применение физико-химических методов па основе системной технологии воздействия на пласт позволяет существенно повысить эффективность выработки запасов нефти за счет локального влияния на слабо выработанные зоны пласта.

Проектное количество обработок в ОАО "Ноябрьскнефтегаз"