Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Основными целями оптимизации работы добывающих скважин являются увеличение добычи нефти, а также повышение рентабельности их эксплуатации.
Достижение указанных целей осложняется на месторождениях с обводненными низкодебитными скважинами, эксплуатируемыми скважинными штанговыми насосными установками (СШНУ). Основные характерные признаки таких месторождений - сравнительно большая глубина залегания, низкая гидропроводноеть пластов, разработка уплотняющими, в том числе наклонно-направленными скважинами, а также часто низкий технический ресурс скважинного оборудования. В этих условиях оптимизация работы скважин приобретает особо важное значение.
Мероприятия по оптимизации обводненных глубиннонасосных скважин могут быть направлены как на увеличение суточного дебита скважин, так и на увеличение суммарной годовой добычи нефти за счет увеличения эксплуатационной . надежности. К мероприятиям по оптимизации, при которых возможно как увеличение дебита, так и увеличение эксплуатационной надежности, относится использование хвостовиков для выноса воды с интервала «забой - прием СШН». При применении хвостовиков возможное увеличение дебита составляет до 50% от первоначального. С другой стороны, опыт проведения мероприятий по оптимизации показал, что часто при низкой гидропроводности пластов и призабойных зон скважин фактический эффект от оптимизации по данной скважине'может быть меньше, чем планируемый. Кроме того, эффект от оптимизации по группе скважин часто бывает значительно меньше, чем фактический прирост дебита по данной скважине, вплоть до
отрицательного эффекта. Это связано с недостаточно полньм учетом взаимовлияния скважин по дебитам, обводненностям и забойным давлениям.
Необходимость повышения рентабельности эксплуатации обводненных гяубянконасосных скважин требует учета экономических, ресурсных критериев и ограничений, а также эксплуатационной надежности при оптимизации их работы. Таким образом, скважины связаны между собой не только через пласт, но и по ограниченным ресурсам.
Указанные особенности обуславливают необходимость
использования системного подхода при оптимизации работы группы скважин, основанного на согласовании работы следующих взаимосвязанных элементов: "пласт - призабойная зона скважины -скважина - скважинное оборудование" с учетом имеющейся совокупности критериев и ограничений.
Отсутствие до настоящего времени реализации системного подхода обусловлено тем, что часто отсутствует необходимая промысловая информация для моделирования процессов фильтрации классическими методами, а также высокой трудоемкостью расчетов при решении промысловых задач реальных размерностей. До настоящего времени нет надёжных методик расчета вариантов компоновки СШНУ, в т.ч. с использованием хвостовиков для выноса воды, что связано, в первую очередь, с недостаточной адекватностью зависимостей для расчета истинного нефтесодержания потока в обсадной колонне для низкодебитных скважин.
Учитывая вышеизложенное, актуальным является исследование, направленное на решение проблемы выбора( мероприятий по оптимизации
5 работы обводненных глубиннонасосных скважин с учетом взаимовлияния, а также совокупности критериев и ограничений.
ЦЕЛЬЮ ДИСУ-ЯРТ'АТ'ГС/ТИ является: разработка метода согласования элементов «пласт - прнзабойная зона скважины - скважина - скважикное оборудование» при оптимизации работы обводненных глубиннонасосных скважин с учетом совокупности технологических, экономических и ресурсных критериев и ограничений. " Для достижения поставленной цели:
обоснована необходимость разработки методики выбора вариантоз компоновки СШНУ с использованием хвостовиков для выноса воды с интервала гаабой - прием СШН»;
проведен анализ взаимосвязей скважин через пласт и по ограниченным ресурсам, которые необходимо учитывать при оптимизации их работы;
разработано алгоритмическое и программное обеспечение методики подбора вариантов компоновки СШНУ с использованием хвостовика;
поставлена и решена задача, позволяющая выбрать рациональный вариант компоновки СШНУ с учетом взаимовлияния скважин;
разработана методика оценки взаимовлияния скважин, основанная на использовании ретроспективных промысловых данных;
проведены расчеты по обоснованию границ эффективного применения хвостовиков в различных промысловых условиях;
проведена апробация метода выбора мероприятий по оптимизации работы глубиннонасосных скважин Ромашкинского и Западно -Сургутского месторождений.
1.Теоретически обоснован и разработан метод согласования элементов системы «пласт - призабойная зона скважины - скважина -скважинное оборудование» при оптимизации работы обводненных глубиннонасосных скважин, учитывающий взаимовлияние скважин через пласт и по ограниченным ресурсам. Метод позволяет - выявить и количественно оценить имеющиеся резервы повышения эффективности работы глубиннонасосных скважин.
2.Разработана методика учета взаимовлияния скважин с использованием ретроспективных промысловых данных, которая, в отличие от известных постановок, наиболее полно учитывает особенности v^-аинамики дебитов, забойных и пластовых давлений исследуемой группы скважин, а также влияние варианта компоновки СШНУ на практическое проявление интерференции.
3.Поставлена и решена задача выбора рационального варианта компоновки СШНУ с учетом взаимовлияния скважин. При этом может быть получен краткосрочный прогноз эффективности мероприятий по оптимизации. __
4.Выявлены качественные н количественные закономерности изменения свойств газожидкостной смеси в обсадной колонне при использовании хвостовиков для выноса воды с интервала «забой - прием СШН» в различных промысловых условиях.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. На основе проведенных теоретических исследований и результатов промышленной апробации метода разработана методика автоматизированного выбора рациональных вариантов компоновки СШНУ с учетом' взаимовлияния скважин. Методика реализована в виде пакета прикладных программ для ПЭВМ и
7 предназначена для использования на предприятиях нефтяной промышленности.
Методнха позволяет решить следующие основные задачи:
-
Выбор рациональных вариантов компоновки СШНУ, в т.ч. с использованием хвостовиков, на стадии оперативного управления процессом глубиннонасосной добычи нефти.
-
Обоснование комплекса мероприятий по оптим.илшш работы скважин с СШ1-ІУ.
3. Выявить н количественно оценить имеющиеся резервы
повышения добычи нефти, а также рентабельности эксплуатации скважин.
4. Обосновать рациональные значения критериев и требуемых
ресурсов для исследуемой группы скважин.
Результаты расчетов использованы в НГДУ «Сургутнефть».
АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ. Основные положения диссертации были изложены на научно-технической конференции "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России" (Москва, 1997 г.); на научных семинарах кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений» ГАНГ им. И.М. Губкина (199S и 1996 тт.% на научном семинаре ИГШГ РАН (1997 г.).
По результатам исследований опубликовано 4 статьи.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав,
. выводов и приложений. Работа содержит 249 страниц машинописного
текста, рисунков, fyty таблиц, ^приложения, список
использованной литературы из 404 наименований.
