Введение к работе
Актуальность темы исследования
В настоящее время вовлечение в разработку запасов высоковязкой нефти является одной из сложных и актуальных задач топливно-энергетического комплекса России.
При разработке нефтяных месторождений, содержащих высоковязкие нефти, термические методы повышения нефтеотдачи пластов не имеют в настоящее время альтернативы. Самыми распространенными среди термических методов являются паротепловые методы. Большинство проектов по паротепловому воздействию начинается с пароциклических обработок скважин (ПТОС), которые характеризуется более быстрым периодом окупаемости и более низким паронефтяным отношением по сравнению с паротепловым воздействием на весь пласт.
Как показывает опыт разработки отечественных и зарубежных месторождений с применением теплового воздействия, эффективная реализация технологии пароциклических обработок скважин требует тщательного учета геолого-физических характеристик пласта, а также научного обоснования параметров процесса. Осуществление пароциклических обработок скважин требует значительных капитальных и энергетических затрат.
Поэтому, поиск и разработка методов, направленных на повышение энергетической и технико-экономической эффективности ПТОС, в том числе создание методик научно-обоснованного выбора оптимальных технологических параметров процесса с тщательным учетом геолого-промысловых характеристик месторождения, является актуальной народнохозяйственной задачей, позволяющей улучшить технико-экономические показатели метода и вовлечь в активную разработку залежи высоковязкой нефти.
Цель диссертационной работы:
Разработка комплексных технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности технологии пароциклических обработок скважин (ПТОС) в слоисто-неоднородных пластах с высоковязкой нефтью.
Основные задачи исследований:
-
Численное исследование основных закономерностей влияния слоистой неоднородности пласта на эффективность ПТОС.
-
Разработка технологии, направленной на повышение энергетической эффективности ПТОС.
-
Повышение эффективности ПТОС за счет научно-обоснованного выбора оптимальных технологических параметров процесса.
-
Применение полученных результатов при проектировании оптимальных технологических параметров ПТОС описанными выше методами на опытно-промышленном участке конкретного месторождения на основе детального численного моделирования.
Научная новизна работы определяется следующими результатами:
-
В результате исследования влияния ряда параметров слоистой неоднородности на эффективность пароциклических обработок скважин (ПТОС) установлено, что при прочих равных условиях существуют оптимальные значения коэффициентов песчанистости и расчлененности, при которых технологическая эффективность ПТОС достигает максимального значения.
-
Разработана и предложена новая технология пароциклических обработок скважин, предусматривающая, по сравнению с общепринятой технологией ПТОС, закачку ненагретой воды после прекращения закачки пара, что обеспечивает увеличение добычи нефти, уменьшение паронефтяного фактора, снижение температуры добываемых флюидов. На разработанную новую технологию пароциклических обработок скважин получен патент РФ.
-
Разработана методика определения оптимальных технологических параметров пароциклических обработок скважин на основе комплексного технико-экономического критерия.
-
Установлено, что существует оптимальная продолжительность периода добычи нефти, при которой дополнительная добыча нефти и экономическая эффективность при ПТОС выше таковой в случае применения общепринятого подхода, когда критерием завершения периода отбора продукции является снижение дебита нефти до уровня предшествующего применению ПТОС.
Основные защищаемые положения:
-
Результаты численных исследований влияния параметров слоистой неоднородности пласта на эффективность пароциклических обработок скважин, согласно которым существуют оптимальные значения коэффициентов песчанистости и расчлененности, при которых эффективность технологии достигает максимального значения.
-
Новая технология пароциклических обработок скважин (ПТОС), предусматривающая, по сравнению с общепринятой технологией ПТОС, закачку ненагретой воды после прекращения закачки пара, и обеспечивающая повышение технико-экономической эффективности реализации технологии.
-
Методика определения оптимальных технологических параметров пароциклических обработок скважин на основе комплексного технико-экономического критерия.
-
Методика определения оптимальной продолжительности периода добычи нефти при проведении пароциклических обработок скважин.
Практическая ценность работы обусловлена следующим: 1. Разработан на уровне изобретения способ разработки залежи высоковязкой нефти (получен патент РФ №2435951), который позволяет при проведении ПТОС увеличить дополнительную добычу нефти, уменьшить паронефтяной фактор, а также снизить температуру добываемых флюидов.
-
Разработанная автором методика определения оптимальных технологических параметров технологии ПТОС на основе комплексного технико-экономического критерия рекомендуется для дальнейшего использования при проектировании разработки месторождений высоковязкой нефти.
-
Проведенный в работе обзор литературных источников, освещающий современное состояние технологии ПТОС и мировой опыт их применения, рекомендуется для использования при составлении проектных документов на стадии выбора концепции разработки месторождений высоковязкой нефти.
Разработанные в диссертационной работе методы повышения эффективности пароциклических обработок скважин были использованы в ОАО "ВНИИнефть" при проведении научно-исследовательских и проектных работ на месторождениях с высоковязкой нефтью.
Апробация работы:
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на П-ом Международном научном симпозиуме "Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов", г Москва, 15-16 сентября, 2009 г.; 14-ой ежегодной конференции "Нефть и газ Сахалина 2010", г. Южно-Сахалинск, 29-30 сентября, 2010г.; Ш-ем Международном научном симпозиуме "Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов", г Москва, 20-21 сентября, 2011 г.; Международной научно-практической конференции «Теория и практика современных методов интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи пластов», г. Речица, 24-25 мая, 2012 г.
Личный вклад автора состоит в следующем:
разработана и предложена новая технология пароциклических обработок скважин (ПТОС), предусматривающая, по сравнению с общепринятой технологией ПТОС, закачку ненагретой воды после прекращения закачки пара;
проведено исследование влияние ряда параметров слоистой неоднородности на эффективность ПТОС с помощью численного термогидродинамического моделирования;
разработана методика определения оптимальных технологических параметров ПТОС на основе комплексного технико-экономического критерия;
проведено исследование влияния продолжительности периода добычи нефти на эффективность ПТОС на основе численного термогидродинамического моделирования.
Публикации:
По результатам выполненных научных исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе, 9 статей и докладов, 1 патент РФ (№2435951). В ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 4 научных работы.
Объем и структура работы:
Диссертация включает 172 страницы, 44 рисунка, 60 таблиц, состоит из введения, 5 глав, выводов и заключения; библиография насчитывает 98 наименований.
Автор благодарит своего научного руководителя к.т.н. Соломатина А.Г. за всестороннюю поддержку на всех этапах данной работы, творческую помощь при постановке исследований и анализе их результатов. Автор выражает глубокую признательность Малофееву Г.Е., Ялову Ю.Н. и Жданову С. А. за ценные консультации и плодотворное обсуждение основных положений диссертационной работы.
