Введение к работе
Актуальность проблемы
Известно, что целый ряд крупных месторождений Республик Башкортостан, Татарстан и других регионов Российской Федерации характеризуются аномально вязкими свойствами нефти. На этих месторождениях актуальной проблемой на завершающей стадии их эксплуатации при заводнении является обеспечение наиболее полной выработки запасов нефти. Решение данной проблемы осложнено разнообразием геологических условий залегания, физических свойств пород и нефтей как по отдельным пластам, так и в пределах площадей и месторождений.
Арланское нефтяное месторождение в Башкортостане - одно из крупнейших месторождений Российской Федерации по запасам нефти. Трудности в обеспечении эффективной разработки месторождения обусловлены многопластовостью, высокой неоднородностью геологического строения эксплуатационных объектов, изменчивостью коллекторских свойств, повышенной вязкостью и аномальными свойствами нефти. Все эти особенности предопределяют сложности процесса разработки залежей нефти в терригенных отложениях нижнего карбона Ар-ланского месторождения при заводнении. Из-за отсутствия достоверных промысловых данных об аномально вязких свойствах нефти влияние их на процессы фильтрации и вытеснения в условиях неоднородных пластов на стадии проектирования месторождений арланского типа учитывается недостаточно полно. За сорок лет эксплуатации Арланского месторождения выполнено шесть проектов разработки.С целью достижения высокой нефтеотдачи здесь пришлось пробурить дополнительно к проектному количеству (1965г.) 4885 скважин, существенно усовершенствовать систему заводнения. Оптимизация разработки Арланского месторождения осуществляется постоянно. Учитывая, что в Башкортостане месторождения арланского типа обеспечивают свыше 60% добычи нефти, а также возросшую роль месторождений со сложным геологическим строением и аномально вязкими свойствами нефти в балансе запасов Российской Федерации, регулирование разработки залежей аномальных нефтей на завершающей стадии представляет большой интерес как в теоретическом, так и практическом отношениях. При этом осо-
бую важность приобретают промысловые исследования технологической и экономической эффективности разработки неоднородных пластов при различных методах воздействия на них.
В этой связи актуально создание новых или усовершенствование технологий разработки, в том числе заводнения, с целью повышения выработки запасов нефти.
Цель работы
Выявление факторов, влияющих на полноту вытеснения аномально вязких нефтей; разработка и внедрение новых, эффективных технологий увеличения охвата пластов воздействием путем применения гелеобразующих композиций.
Задачи работы
1. Изучение фильтрационных параметров продуктивных
пластов при различных темпах отбора нефтей в пластовых
условиях.
-
Изучение взаимодействия скважин при разработке залежей с аномально вязкой нефтью.
-
Исследование влияние гидродинамических методов воздействия на показатели разработки неоднородных пластов.
-
Разработка эффективных технологий повышения нефтеотдачи пластов на завершающей стадии выработки запасов аномально вязкой нефти.
Основные защищаемые положения
-
Методика количественной оценки градиента давления, при котором проявляется аномалия подвижности нефти в пластовых условиях Арланского месторождения.
-
Область эффективного применения гидродинамических методов воздействия при заводнении залежей аномально вязких нефтей.
-
Составы гелеобразующих композиций для повышения нефтеотдачи пластов и регулирования заводнения.
-
Критерии подбора нагнетательных и добывающих скважин для применения гелеобразующих композиций.
5. Новая технология изоляции водопритоков и увеличения охвата обводненных продуктивных пластов путем закачки гелеобразующих композиций с регулируемым временем заге-ливания на месторождении с высокоминерализованными пластовыми водами.
Научная новизна
1. Установлены зависимости изменения фильтрационных
параметров продуктивных неоднородных пластов от темпа от
бора аномально вязкой нефти в пластовых условиях.
2. Выявлены последствия аномально вязких свойств нефти:
- установленное несоответствие расчетной и фактической
зависимости "число скважин-дебит жидкости" на Новохазин-
ском опытном участке обусловлено изменением гидропровод-
ности пластов при различных градиентах давления и ано
мальными свойствами нефти;
- при взаимодействии группы скважин процесс перераспре
деления давления замедляется с расширением области пласта
с малоподвижной аномально вязкой нефти.
-
Разработаны композиции химических реагентов для приготовления гелеобразующих систем.
-
Предложена новая технология изоляции водопритоков и увеличение охвата обводненных продуктивных пластов выработкой на завершающей стадии их эксплуатации путем закачки гелеобразующих композиций с регулируемым временем загеливания на месторождении с высокоминерализованными закачиваемыми и пластовыми водами.
Методы исследований
В работе использованы методы экспериментальных лабораторных и промысловых исследований. Обработка их результатов велась с применением математической статистики и вычислительной техники.
Достоверность полученных результатов и выводов
В работе использованы современные физико - математические методы исследований, позволяющие получать достоверные результаты. Обработка результатов промысловых исследо-
ваний скважин и пластов, а также лабораторных анализов произведена с учетом основных положений теории ошибок при экспериментах.
Практическая ценность
-
Выявленные особенности влияния аномально вязких свойств нефтей в пластовых условиях рекомендуется использовать при проектировании, анализе и регулировании разработки нефтяных залежей и выборе сетки скважин на месторождениях аномально вязких нефтей.
-
Предложено методическое руководство по оценке эффективности работы нагнетательных скважин при заводнении пластов многопластовой залежи.
о. Предложена и внедрена новая технология ограничения водопритоков с использованием водных растворов композиционных систем на основе жидкого стекла в сочетании с соляной кислотой и полиакриламидом. Эффективность предлагаемой технологии составляет свыше 37 тонн дополнительно добытой нефти на 1 тонну гелеобразующей композиции. На данную гелевую технологию получено положительное решение экспертизы Роспатента от 24 июля 1996 года.
-
Разработаны и внедрены новые модифицированные геле-вые технологии повышения нефтеотдачи пластов на основе .доступных и дешевых реагентов АО "Салаватнефтеоргсинтез" и Стерлитамакского АО "Каучук".
-
Предложены и использованы на опытных участках Ар-ланского месторождения технологии и технические средства для пригоговления и закачки в нагнетательные скважины трех модификаций гелеобразующих композиций на основе жидкого стекла, отработанной щелочи и алюмосиликатов.
6. Разработано, защищено авторским свидетельством и
внедрено устройство для замера забойного давления в скважи
нах, оборудованных центробежным насосом с погружным
электродвигателем.
7. Предложены и использованы технологии и технические
средства раздельного исследования пластов при их совместной
эксплуатации.
Реализация работы в промышленности
1. Основные результаты промыслового изучения особенно
стей фильтрации и вытеснения аномально вязких нефтей реа
лизованы в процессе проведения промышленного эксперимен
та на Новохазинской площади Арланского месторождения.
Результаты эксперимента показали, что плотность сетки
скважин оказывает влияние на темп добычи нефти. Уплотне
ние сетки скважин снижает темп роста обводненности добы
ваемой жидкости и улучшает выработку пласта.
В течении 1969-1996 г. г. на Арланском месторождении дополнительно пробурено 4885 уплотняющих скважин, то есть 43% от всего фонда добывающих скважин. Это привело к снижению удельных запасов на скважину и обеспечило увеличение градиентов давления на значительной площади Арланского месторождения. Ослабление отрицательного влияния аномально - вязких свойств нефти позволило повысить эффективность вытеснения нефти и охват продуктивных пластов выработкой.
2. Установлены критерии эффективного применения форси
рованного отбора жидкости на скважинах с обводненностью
60 - 90% для пластов с аномально вязкими свойствами нефти.
Показано, что форсированный отбор жидкости дает прирост добычи нефти (свыше 90 тысяч тонн из 36 анализируемых скважин), снижает себестоимость продукции.
3. Внедрена технология увеличения охвата воздействием
коллекторов на завершающей стадии разработки нефтяных
месторождений путем применения гелеобразующих систем на
основе жидкого стекла, отработанной щелочи и алюмосилика
тов. Общий объем внедрения на 01.01.1998 года составляет 23
скважино - обработок на 12 опытных участках. При средней
обводненности добываемой продукции 90 - 96% из добы
вающих скважин дополнительно добыто 28 тыс. тонн нефти и
сокращена добыча 350 тыс. тонн попутной воды. Это позволи
ло получить экономический эффект за 1993 - 1997 г. г. в раз
мере 2231,5 млн. рублей в ценах указанного периода времени.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены на
технических Советах НГДУ "Арланнефгь", П и Ш творческих
конференциях молодых специалистов объединения
"Башнефть"(г. Уфа, июль 1968 г., август 1969 г.), Всесоюзном совещании " Обобщение опыта и дальнейшее совершенствование разработки нефтяных месторождений" (г. Уфа, апрель 1983 г.), седьмой республиканской межотраслевой научно -практической конференции "Проблемы использования химических средств с целью увеличения нефтеотдачи пластов" (г. Уфа, март 1983 г.), научно - технических семинарах "Повышение нефтеотдачи пластов на месторождениях Башкортостана" (г. Уфа, АНК "Башнефть", апрель 1996 г.), "Перспективы применения новых методов повышения нефтеотдачи пластов на месторождениях акционерных обществ НК "Роснефть" (г. Москва, ВВЦ, июнь 1996 г.)
Публикации
Результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 22 печатных работах. По материалам диссертации получены авторское свидетельство и уведомление о положительном результате формальной экспертизы Роспатентом от 24 июля 1996 года.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций и содержит
172 страницы, в том числе 48 рисунков и 31
таблицу. Список использованных источников состоит из
165 наименований.
Автор выражает искреннюю признательность: Густову Б.М., Усенко В.Ф., Асмоловскому B.C., Шрейберу Е.И., Хабибуллину З.А., Ленченковой Л.Е., Сайфутдинову Ф.Х. за помощь при выполнении работы.
