Введение к работе
Актуальность работы. Выработка запасов нефти находится под влиянием множества естественных и искусственных факторов, которые в большей или меньшей степени влияют на величину коэффициента извлечения нефти (КИН). При этом регулирование отдельных его составляющих с целью повышения нефтеотдачи пластов должно рассматриваться в комплексе с геологическими характеристиками пласта и системой разработки на разных стадиях эксплуатации объекта. Кроме того, вовлечение в разработку слабодренируемых участков пласта должно быть проведено на основе выявления причин пониженных значений коэффициентов вытеснения, заводнения и сетки, с последующей разработкой рекомендаций, направленных на регулирование КИН. Одним из методов регулирования КИН является проводка многоствольных горизонтальных скважин (МГС), которые в последнее время приобретают все большую популярность у многих недропользователей России и стран зарубежья. Технология бурения многоствольных горизонтальных скважин обладает высокими перспективами, связанными с возможностью увеличения темпов отбора природных углеводородов и повышения коэффициента извлечения нефти. Однако оценка теоретических исследований отдельных параметров многоствольных горизонтальных скважин, в частности углов между стволами, влияния характера вытеснения на величину коэффициента извлечения нефти, остается малоизученной. Поэтому необходимость разработки новых методов регулирования КИН с приобщением характера режимов отбора многоствольными горизонтальными скважинами является весьма востребованной и актуальной проблемой.
Цель работы – изучение основных методов регулирования КИН при отборе нефти проводкой многоствольных скважин с расположением стволов под разными углами в разных плоскостях в режиме активного заводнения.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:
-
Оценка влияния естественных и технологических факторов на величину КИН;
-
Исследование изменения составных частей текущего КИН от изменения технологических показателей разработки;
-
Анализ и численное исследование величины плотности сетки скважин с учетом горизонтальных стволов на примере месторождений Западной Сибири;
-
Теоретические исследования процессов выработки запасов нефти при применении многоствольных горизонтальных скважин в многослойных пластах с разными углами между стволами;
-
Разработка оптимизационных методов регулирования КИН в технологиях выработки запасов нефти путем воздействия на коэффициенты-сомножители.
Методы решения поставленных задач
Для поиска аналитических решений поставленных задач в представленной работе использовались численные методы решения отдельных промысловых задач. Моделирование разработки многоствольными горизонтальными скважинами реального месторождения проведено при помощи трехфазного симулятора «Tempest-More» с сопоставлением фактических показателей работы скважины рассматриваемого типа. Расчеты отдельных технологических показателей выработки запасов нефти залежи выполнены с привлечением современной вычислительной техники. Обобщение результатов использования технологий многоствольного бурения проведено по промысловым данным.
Научная новизна результатов работы:
-
Исследовано численно и подтверждено фактическими данными состояние выработки запасов нефти заводнением с разделением значений КИН на отдельные составляющие с целью повышения пониженных значений коэффициентов заводнения, вытеснения и сетки путем модельных расчетов изменения технологических показателей разработки залежи и оптимизирована величина КИН, последовательно меняя технологии заводнения (стационарное, нестационарное, физико-химическое воздействие на пласт), расположение и регулирование числа вертикальных, горизонтальных и многоствольных скважин;
-
Теоретически исследовано изменение технологических показателей многоствольных скважин, стволы которых расположены в одной и разных плоскостях, получено, что наибольший КИН водонефтяных зон (ВНЗ) обеспечивается в случае расположения стволов с разными углами одноплоскостной конфигурации и установлено, что в сравнении с разноплоскостным вариантом КИН выше на 17,6 %/град;
-
Численными исследованиями установлено, что наибольший КИН отмечается по многоствольным скважинам с углами между горизонтальными стволами в пределах 105о … 120о, дальнейшее увеличение не приводит к росту КИН;
-
Исследовано влияние расстояния от очага заводнения до многоствольных скважин с разными углами (от 5о до 65о), при удалении источника заводнения с 600 до 1200 м от многоствольной скважины с углом между стволами менее 65о для вязких нефтей рост КИН составляет 35 %, средних – 21 %, маловязких – 9,7 %.
На защиту выносятся:
-
Методика исследования изменения КИН на залежи путем повышения отдельных его сомножителей изменением технологий извлечения нефти;
-
Методика теоретических исследований изменения технологических показателей разработки объекта от расположения стволов в разных плоскостях и углов между стволами;
-
Результаты численных исследований определения предельных значений углов между стволами;
-
Результаты исследования влияния физико-химических свойств пластовых флюидов (вязкости) на показатели выработки запасов нефти многоствольными скважинами.
Практическая ценность и реализация результатов работы
-
Результаты диссертационной работы используются при разработке геолого-технических мероприятий (ГТМ), направленных на повышение КИН локальных участков залежи путем использования методики регулирования КИН, основанной на выявлении пониженных значений отдельных его сомножителей;
-
Внедрение методики изменения КИН с последующим формированием комплекса ГТМ на слабодренируемых участках пласта в ООО НПО «Нефтегазтехнология» за 2013 год способствовало сокращению трудозатрат и сроков выполнения этапов по формированию рекомендаций с целью повышения КИН, что позволило получить экономический эффект 203 тыс. руб.
Апробация результатов работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических советах НПО «Нефтегазтехнология» (г. Уфа, 2012-2013 гг.), на XIII Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках XIII Российского энергетического форума (г. Уфа, 2013 г.), на Международной научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках Нефтегазового форума и XXII Международной специализированной выставки «Газ. Нефть, Технология – 2014» (г. Уфа, 2014 г.)
Публикации и личный вклад автора
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 11 научных трудах, в том числе 8 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
В рассматриваемых исследованиях автору принадлежат постановка задач, их решение, анализ и обобщение полученных результатов, анализ результатов опытно-промышленных испытаний технологий отбора нефти.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 103 наименования. Работа изложена на 121 странице, содержит 16 таблиц, 95 рисунков.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю к.т.н. Хамитову И.Г. и сотрудникам ООО НПО «Нефтегазтехнология» за внимание и полезные советы, высказанные в процессе работы над диссертацией.
