Файл: Курсовая работа тема курсовой работы Нестационарное заводнение. Уплотнение сеток скважин.docx

Действительное положение с информацией об эксплуатации скважин на нефтепромыслах в насто­ящее время несравненно хуже, чем 40-50 лет назад. В период широкого распространения и приме­нения во всем мире информационноемких техно­логий у наших нефтяников произошло попятное движение. Необходимо устранить отмеченный не­достаток, поскольку нет ничего экономически и технологически более эффективного, чем организа­ция по каждой скважине удовлетворительной точ­ности контроля и последующей оптимизации ре­жима эксплуатации скважин. При этом в текущей добыче нефти и в конечной нефтеотдаче пластов будет достигнут огромный эффект, значительно превысящий эффекты, достигаемые при использо­вании многих новых методов повышения нефтеотдачи. Увеличенные добыча нефти и нефтеотдача будут достигнуты при уменьшении затрат на 1 т до­бытой нефти.

При рассмотрении проблемы форсированного от­бора жидкости необходимо сравнить различные ва­рианты разработки нефтяных залежей с нефтью различной вязкости. Эти варианты различаются динамикой форсирования (увеличения) отбора жидкости при постоянном ра­циональном максимальном забойном давлении на­гнетательных скважин и рациональном минималь­ном забойном давлении добывающих скважин. Нефтяные залежи по зональной и послойной нео­днородности нефтяных пластов, дебиту и запасам нефти, темпам извлечения запасов нефти, разбуривания и ввода в разработку являются средними, сходными со многими реальными нефтяными зале­жами [13].

При этом было показано, что при проектирова­нии разработки залежей нефти средней, повышен­ной и высокой вязкости обычно проектируется форсирование отбора жидкости. В дальнейшем при их разработке обязательно надо осуществлять за­проектированное форсирование. Форсированный отбор жидкости должен быть в рамках рациональ­ного варианта разработки нефтяной залежи.

Бесконт­рольное форсирование отбора жидкости приводит к крупным потерям в текущей добыче нефти и ко­нечной нефтеотдачи пластов [13].

Для увеличения эффективности разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти, так же может быть предложена комплексная технология, которая заключается в реализации нестационарного заводнения в сочетании с адресными обработками нагнетательных скважин путем закачки композиций химреагентов, направленных на снижение слоистой неоднородности, повышение охвата пласта, интенсификацию вытеснения нефти из низкопроницаемых пропластков

---

, ограничение непроизводительной закачки воды в уже промытые, высокопроницаемые прослои [14].

Наиболее известными в практике являются технологии закачки различных полимерных систем, композиций на основе жидкого стекла

(Предварительный анализ полученных результатов показывает, что средний удельный технологический эффект составляет 14 т дополнительно добытой нефти на 1 т жидкого стекла), а также обратных эмульсий. Эти технологии давно внедряются и широко используются нефтегазодобывающими предприятиями различных регионов России.

Итак, для получения обратных эмульсий используется маслорастворимый эмульгатор ЭКС-ЭМ с концентрацией от 1 до 4%, в качестве стабилизатора обратных эмульсий - хлористый кальций с концентрацией 1-4% (исходная концентрация водного раствора CaCl₂ составляла 30%). В качестве углеводородной фазы используется стабильный бензин, нефть (вязкость 2,2 мПа*с) либо смесь керосина с толуолом. Количество углеводорода в эмульсии составляет 20%, остальное водная фаза, представленная моделью пластовой воды с минерализацией 16 г/л (11,5 г/л NaCl и 4,5 г/л CaCl₂) [14].

В результате проведения физико-химических исследований эмульсионных систем было установлено, что с повышением температуры наблюдается понижение стабильности изученных эмульсий в несколько раз и при малых концентрациях ПАВ составляет 4-6 ч. При 60-80^оС с увеличением концентрации ПАВ в системе стабильность ОЭ увеличивается в 2-4 раза.

Дальнейшие фильтрационные исследования проводится со следующим составом обратной эмульсии, (% объемные): эмульгатор ЭКС-ЭМ – 3, CaCl_2, - 3, нефть – 20 и минерализованной (16 г/л) воды - 74.

Оценка фильтрационных и нефтевытесняющих свойств обратных эмульсий на основе эмульгатора ЭКС-ЭМ проводится на насыпных моделях пористых сред длиной 25 см с внутренним диаметром 2 см с учетом проведенных физико-химических исследований. Проницаемость пористой среды в опытах составляет 0,35-0,42 мкм². В качестве пористой среды используеся дезинтегрированный керн пласта. Подготовка к опытам осуществляется по стандартным методикам.

В ходе проведения опытов определились следующие параметры: пористость, проницаемость, подвижность воды при 100% насыщенности и остаточной нефти, начальная, остаточная и конечная нефтенасыщенность, коэффициент вытеснения нефти водой, изменение подвижности при закачке эмульсии, прирост коэффициента вытеснения нефти, коэффициент изоляции.

Температура проведения опытов составляла 60 и 80

---

^оС, объемная скорость фильтрации 40-80 мл/ч (10-20 м/сут), объем закачки эмульсионных систем - 1 V пор, выдержка в пористой среде при температуре опыта 16 ч.

В результате экспериментов получено, что прирост коэффициента нефтевытеснения составляет 0,21 – 0,32.

Коэффициент изоляции (отношение подвижности воды при остаточной нефтенасыщенности к подвижности воды после закачки эмульсии) составил 1,93-2,07 при температуре опытов 80^оС и 2,35-2,54 – при 60^оС, т. е. изоляционные свойства обратной эмульсии в большей степени проявляются при более низких температурах. Аналогичный вывод справедлив и в отношении прироста коэффициента нефтевытеснения, который изменяется в диапазоне 0,29-0,32 при температуре 60 ^оС и 0,21-0,25 – при температуре 80^оС.

Это дает основание предположить, что после обработки нагнетательной скважины подобной эмульсионной системой произойдет перераспределение профиля приемистости в результате снижения подвижности воды в более проницаемых пропластках, и подключение низкопроницаемых слоев за счет снижения остаточной нефтенасыщенности и увеличения, за счет этого, подвижности воды.

К примеру, после обработки нагнетательной скважины подобной эмульсионной системой ( (%) : эмульгатор ЭКС-ЭМ - 3; нефть - 20; CaCl₂ - 3; остальное – вода с минерализацией 16 г/л.) произойдет перераспределение профиля приемистости в результате снижения подвижности воды в более проницаемых пропластках, и подключение низкопроницаемых слоев за счет снижения остаточной нефтенасыщенности и увеличения, за счет этого, подвижности воды [14].

1.3 Выбор критериев применимости нестационарного заводнения

Для определения области эффективного применения нестационарного заводнения были выделены две группы критериев применимости: геологические критерии и промыслово-технологические критерии. Среди геологических критериев выделяют: слоистую (проницаемостную) неоднородность пласта, гидродинамическую связность прослоев, трещиноватость пластов, вязкость нефти, площадную неоднородность, упругоемкость пластовой системы, текущую нефтенасыщенность на момент применения технологии. К промыслово-технологическим критериям относят: амплитуду и период высокочастотных колебаний давления, сочетание циклического заводнения с методом перемены направлений фильтрационных потоков, сформированность системы разработки и систему размещения скважин [15].

Исследование влияния критериев применимости нестационарного заводнения на эффективность выработки запасов выполняется в несколько этапов: анализ геолого-физической характеристики рассматриваемого пласта;

---

формирование набора гидродинамических моделей; проведение расчетов технологических показателей разработки при стационарном заводнении для рассматриваемого набора гидродинамических моделей; проведение расчетов технологических показателей при заданных параметрах технологии нестационарного заводнения для оценки влияния промыслово-технологических критериев применимости на эффективность метода; анализ результатов гидродинамического моделирования, включающий зависимости относительного прироста накопленной добычи от заданных геолого-физических свойств пласта и параметров технологии нестационарного заводнения [15].

Анализ геолого-физической характеристики пласта представляет собой оценку полноты геолого-промысловой информации об исследуемом объекте. Для создания гидродинамических моделей и проведения расчетов технологических показателей разработки используются данные: абсолютная отметка кровли пласта, абсолютная отметка водонефтяного контакта (ВНК), начальное пластовое давление, давление насыщения газом, коэффициент сжимаемости породы и другие. Система размещения скважин и расстояние между ними соответствует размещению и плотности сетки скважин, реализованной на рассматриваемом объекте.

На основании лабораторных исследований, а также успешного практического применения нестационарного воздействия на месторождениях, выделены основные критерии потенциально перспективных для данной технологии объектов:

1. Высокая микро-и макронеоднородность продуктивных пластов: высокая расчлененность (3-4 ед. и выше), зональная неоднородность (наличие зон снижения проницаемости или полного выклинивания коллектора), значительные отличия ФЭС прослоев (различия пропластков по проницаемости в 4 и более раз);

2. Наличие гидродинамической связи между неоднородными прослоями и зонами пласта, что обеспечивает перетоки воды при изменении градиентов давления);

3. Залежь должна обладать достаточно высокой упругоемкостью, за счет физических характеристик пластового флюида (высокая сжимаемость нефти, наличие выделившегося свободного газа в пласте);

4. На основании результатов практического применения наилучшие результаты при внутриконтурном заводнении, с расстоянием между линией нагнетания и зоной отборов не более 700 м;

5. Наличие подвижных остаточных извлекаемых запасов.

---

После выбора потенциально перспективного объекта на основании геолого-геофизических характеристик, необходимо определиться с технологией проведения циклического воздействия. Важнейшими технологическими параметрами нестационарного воздействия являются продолжительность полуцикла и амплитуда колебаний давлений [16].

2 Уплотнение сетки скважин

В последние годы отмечается увеличение проектных величин КИН по месторождениям РФ. Это происходит как по «старым» нефтедобывающим провинциям, с длительной историей разработки месторождений, так и по относительно «новым». Понижение величины КИН в целом по стране вполне объяснимо изменением так называемой структуры запасов нефти, а именно увеличением доли запасов нефти и объемов ее добычи по регионам с более сложными рельефом, климатическими, а также геологическими условиями: низкопродуктивными пластами и более глубоко залегающими залежами. В объеме добычи нефти за прошедшие десятилетия с падением добычи в европейской части страны и на Урале, в освоенных регионах с хорошей инфраструктурой, значительно возросла роль месторождений Западной Сибири [17].

В Советском Союзе еще с конца 70-х годов проблеме увеличения КИН уделялось значительное внимание. Потрясения в экономике в период известных событий конца 90-х годов вызвали катастрофическое сокращение объема внедрения методов увеличения нефтеизвлечения (МУН). К сожалению, в последнее десятилетие в России отсутствует официальная статистическая отчетность по объемам и эффективности применения современных МУН. Согласно различным оценкам [17], число проектов с реализацией действительных МУН, таких, как закачка газа, водогазовое воздействие, термические способы нефтеизвлечения и остальные так называемые методы «третичной» разработки месторождений, в последнее время снижалось, и объем дополнительной добычи нефти от их применения в общей добыче нефти практически незаметен.

Основным методом воздействия на нефтяные пласты в России является заводнение. Представляется возможным условно объединить все существующие методы воздействия на охват пласта в четыре группы:

• 
  воздействие сеткой скважин:
  
  • 
    уплотнение сетки скважин;
    
  • 
    горизонтальные скважины;
    
  • 
    боковые стволы;
    
• 
  гидравлический разрыв пласта;
  
• 
  гидродинамические методы;
  
• 
  потокоотклоняющие технологии (иногда их называют «физико-химическими методами заводнения»).
  

Первые две группы методов направлены, в основном, на вовлечение в разработку несвязанных зон прерывистых пластов, тогда как две вторые – на

---