Введение к работе
Актуальность темы
Многие месторождения Российской Федерации (РФ), в том числе и основные месторождения Республики Татарстан (РТ), находятся на поздней стадии разработки. Особенностью современной структуры запасов нефти месторождений РТ является значительная доля в них трудноизвлекаемых запасов. В этих условиях существенным резервом нефтедобычи в РТ являются мероприятия, направленные на ввод в активную разработку трудноизвлекаемых запасов (ТЗН) основных месторождений и месторождений склонов ЮжноТатарского свода.
По месторождениям РТ в пределах южного купола Татарского свода в обособленную структурную единицу (по особенностям тектонического строения кристаллического фундамента) выделяют район его широкого западного склона. Нефтяные месторождения западного склона ЮжноТатарского свода (ЗС ЮТС) характеризуются целым рядом особенностей.
Месторождения многозалежные. Залежи нефти по запасам относятся к категории мелких и средних. Свыше 70% запасов большинства залежей являются трудноизвлекаемыми. Нефти месторождений - высоковязкие (30-600
-э
мПа-с и выше), с низким газосодержанием (2,5-20 м /т), с высоким содержанием серы (1,5-5%), смол (15-32%), асфальтенов (5-8%). Пласты- коллекторы характеризуются высокой зональной и послойной неоднородностью, как в терригенных, так и в карбонатных отложениях. Вырабатываются со сравнительно низкими технико-экономическими показателями и нефтеотдачей.
Повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов в значительной степени зависит от изученности характеристик залежей, особенностей их выработки и планирования технологий методов увеличения нефтеотдачи (МУН), механизм воздействия которых соответствует конкретному геологическому объекту.
Настоящая работа направлена на создание научно-методических основ термогидродинамического контроля выработки ТЗН месторождений ЗС ЮТС.
Цель работы
Создание, развитие и внедрение термогидродинамических методов контроля разработки трудноизвлекаемых запасов месторождений ЗС ЮТС.
Задачи исследования
-
Анализ геолого-физических факторов, влияющих на эффективность разработки месторождений ЗС ЮТС, и особенностей термогидродинамических методов контроля.
-
Развитие методов определения давления на забое скважины на основе звукометрических и диэлькометрических исследований.
-
Создание технологии проведения термогидродинамических исследований в горизонтальных (ГС) и многозабойных (МЗС) скважинах
глубинными комплексными контрольно-измерительными приборами.
-
Создание методик интерпретации термогидродинамических исследований вертикальных, горизонтальных и многозабойных скважин на основе методов математического моделирования.
-
Исследование теплового поля нефтяных месторождений ЗС ЮТС, температурных режимов действующих скважин.
Методы решения поставленных задач
Для решения поставленных задач применялись общепринятые методы проведения научных исследований, включающие: анализ и обобщение результатов отечественного и зарубежного опыта; интерпретацию результатов проведенных промысловых исследований; методы математического моделирования.
Научная новизна
-
-
Создана научно-методологическая и технологическая основа комплексного решения проблемы проведения и интерпретации результатов термогидродинамических исследований ГС и МЗС.
-
На основе промысловых гидродинамических и термометрических исследований разработана методика выделения неоднородных по проницаемости участков горизонтальной части ствола ГС и МЗС, определения работающих стволов МЗС, определения источника и места притока воды в ГС.
-
На основе экспериментальных исследований определены особенности строения теплового поля нефтяных месторождений ЗС ЮТС: температура и глубина нейтрального слоя, абсолютные значения температуры на кровле основных эксплуатационных объектов, величины амплитуд и градиентов температурных аномалий, приуроченных к продуктивным верейско-башкирским и тульско-бобриковским отложениям. Дана оценка коэффициента Джоуля-Томсона для нефти тульских отложений. Создана методика определения теплофизических характеристик горных пород в естественных условиях их залегания.
-
Разработан новый аппаратно-программный комплекс определения скорости звуковой (упругой) волны в газе межтрубного пространства добывающих скважин.
Основные защищаемые положения
-
-
-
Техника и технология промысловых термогидродинамических исследований горизонтальных и многозабойных скважин.
-
Результаты экспериментального исследования теплового поля нефтяных месторождений ЗС ЮТС: температура и глубина нейтрального слоя, абсолютные значения температуры на кровле основных эксплуатационных объектов, величины амплитуд и градиентов температурных аномалий, приуроченных к продуктивным верейско-башкирским и тульско-бобриковским отложениям, коэффициент Джоуля-Томсона для нефти тульских отложений. Методика определения теплофизических характеристик горных пород в естественных условиях их залегания.
-
Метод определения давления на забое механизированных скважин месторождений ЗС ЮТС на основе звукометрических и диэлькометрических измерений.
Практическая значимость и реализация результатов
-
-
-
-
Разработана и внедрена новая технология проведения термогидродинамических исследований в механизированных добывающих горизонтальных и многозабойных скважинах автономными комплексными контрольно-измерительными приборами (КИП). Она позволяет доставлять средства КИП в любой участок горизонтальной части ствола скважины, выводить скважину на установившийся режим работы.
-
Разработана и внедрена новая методика интерпретации результатов гидродинамических исследований в ГС и МЗС на основе методов регуляризации, позволяющая оценивать горизонтальную и вертикальную проницаемости пласта. В отличие от графоаналитических методов этот подход не требует идентификации режимов потоков. Применение предложенной методики повышает точность и достоверность определяемых фильтрационных параметров.
-
Разработана и внедрена методика интерпретации кривых восстановления (падения) давления в ГС и МЗС на основе методов регуляризации, снятых одновременно несколькими манометрами- термометрами, установленными на различных участках горизонтальной части ствола, позволяющая оценивать как зональную, так и послойную неоднородность пласта.
-
Создан контрольно-измерительный комплекс «Резонанс», позволяющий измерять скорость звуковой волны в газовой среде межтрубного пространства механизированных скважин.
-
На основе метода фильтрационных волн давления (ФВД) решены задачи: по определению фильтрационных параметров межскважинных интервалов месторождений с ТЗН ЗС ЮТС (Ямашинское, Шегурчинское, Архангельское, Березовское, Беркет-Ключевское, Сиреневское, Ерсубайкинское месторождения); по определению источника обводнения добывающих скважин (Ерсубайкинское, Березовское месторождения), уточнения геологического строения залежей нефти (Шегурчинское, Ерсубайкинское, Сиреневское месторождения); по принятию обоснованных решений при проектировании мероприятий по регулированию и совершенствованию принятой системы разработки (Беркет-Ключевское месторождение); по выбору методов увеличения нефтеизвлечения (Беркет- Ключевское месторождение).
-
Созданы технологии воздействия на призабойную зону скважин, защищенные свидетельствами, патентами и апробированные в промысловых условиях.
-
Созданы инструкции и руководящие документы по исследованию скважин:
исследование пластов методом температурных волн (1981г); расчет пластовых (забойных) давлений по определенным эхометрированием уровням в механизированных скважинах (1983г); инструкция по динамографированию насосных добывающих скважин (1984г); инструкция по исследованию насосных скважин волнометрированием (1986г); положение о периодичности производства гидродинамических исследований (1998г); оптимальный комплекс и периодичность гидродинамических методов контроля за разработкой месторождений ОАО «Татнефть» (2004г); инструкция по использованию прибора «Резонанс-М» при эхометрировании насосных скважин (2006г).
-
-
-
-
Разработаны и внедрены вычислительные программы: перерасчета значений уровня жидкости в межтрубном пространстве скважины на давление, (программы «Level», «Jamashi»); диагностики и расчета характеристик глубинно-насосного оборудования по динамографированию (программа «Dinamo»).
-
Материал, полученный при выполнении работы, используется в учебном процессе в Альметьевском государственном нефтяном институте, Казанском государственном техническом университете. Он был использован при составлении учебных пособий по исследованию скважин методом динамографирования (2005г), гидропрослушивания (2007г), по контролю процесса разработки нефтегазовых месторождений (2009г).
-
Разработан новый аппаратно-программный комплекс определения давления на забое механизированных скважин на основе звукометрических и диэлькометрических измерений.
Работа «Выработка трещиновато-пористого коллектора нестационарным дренированием» удостоена Фирменной премии ОАО «Татнефть» (1998 г.). Работа «Исследование скважин сложной архитектуры» удостоена гранта ИВФ АН РТ (2008г).
Результаты исследований, полученные автором, применяются исследовательскими службами ОАО «Татнефть» и ООО «ТНГ-Групп».
Апробация работы
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях технико-экономического совета ОАО «Татнефть», а также на российских и международных семинарах, выставках, конференциях и симпозиумах:
XIII научно-техническом семинаре «Гидродинамические методы исследований и контроля процессов разработки нефтяных месторождений» (Полтава, 1976г);
научно-техническом семинаре «Новая техника промысловых исследований скважин» (Казань, 1977г);
научно-технической конференции «Проблемы совершенствования разработки нефтяных месторождений Татарии» (Альметьевск, 1983г);
научно-технической конференции «Геология и разработка нефтяных месторождений» (Альметьевск, 1993г);
международной конференции «Проблемы комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов» (Казань, 1994г);
научно-практической конференции «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супертехнологий» (Бугульма, 1997г);
научно-практической конференции «Опыт разведки и разработки Ромашкинского и других крупных нефтяных месторождений Волго-Камского региона» (Лениногорск, 1998г);
семинаре-дискуссии «Горизонтальные скважины: бурение, эксплуатация, исследование» (Актюба, 1999г);
научно-практической конференции VII Международной выставки «Нефть и газ - 2000» (Казань, 2000г);
научно-практической конференции «Геология и проблемы разработки месторождений углеводородов» (Уфа, 2001г);
научно-практической конференции, посвященной 10-летию АН РТ «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения» (Казань, 2002г);
VIII Четаевской Международной конференции (Казань, 2002г);
XII Европейском симпозиуме «Повышение нефтеотдачи пластов» (Казань, 2003г);
межрегиональной научно-практической конференции «Перспективы и эффективность разработки залежей нефти в карбонатных и слабопроницаемых коллекторах» (Альметьевск, 2003г);
международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки» (Казань, 2007г);
научно-практической конференции, посвященной 60-летию образования ОАО «Татнефть» (Альметьевск, 2010).
Научные публикации и личный вклад автора
Автору принадлежат постановки задач термогидродинамических исследований скважин и пластов, создание технологии производства термогидродинамических исследований в скважинах сложной архитектуры, создание контрольно-измерительного комплекса для измерения скорости упругой волны в газовой среде межтрубного пространства механизированных скважин, исследование теплового поля месторождений ЗС ЮТС, проведение промысловых экспериментов, анализ и обобщение результатов экспериментальных и промысловых работ.
По результатам представленных в работе исследований опубликована 91 научная работа, в том числе 7 монографий, 19 печатных работ в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки РФ. Получено 8 авторских свидетельств, патентов и свидетельств на полезную модель. Выпущено 7 руководящих документов отраслевого и регионального значения, 3 учебных пособия.
Структура и объем работы
Похожие диссертации на Научно-методические и технологические основы контроля разработки нефтяных месторождений с использованием термогидродинамических исследований
-
-
-
-
-
-
-
-
-
