Введение к работе
з
Актуальность и постановка чадачи
Горизонтальные скважины находит все большее применение при разработке месторождений природного газа и нефти. Основное преимущество горн тіпальних скважин - многократное увеличение площади фильтрации пластового флюида за смог длины горизонтального ствола, соответственно, уменьшение депрессии на илист.
U настоящее время технология исследования горизонтальных газовых скважин на
стационарных режимах не регламентирована. Теоретически исследование скважин ни
стационарных режимах требует достижения полной стабилизации забойного давления и
дебита на каждом режиме и полного восстановления давления между режимами. Согласно
действующим нормативным документам необхолимо проведение таких исследований ни
5*8 режимах. Такой способ определения коэффициентов фильтрационного
сонрогивлсния и параметров пласта по результатам исследования горизонтальных скважин существенно увеличивает' продолжительность процесса исследования и требует выпуска большого количества газа в атмосферу. Значительное увеличение продолжительности процессов стабилизации забойного давления и дебита на режимах и восстановления давления между ними связано с весьма низкими проницаемостями нронластков I объекта ОНГКМ и большими размерами фрагментов залежи, дренируемыми горизонтальными скважинами. Высокие дебнгы горизонтальных скважин но сравнению с вертикальными обуславливают увеличение удельных запасов газа, приходящих на долю таких скважин, которые предопределяют размеры фрагмента. Полому время, необходимое для исследования на стационарных режимах фильтрации горизонтальных скважин, вскрывших низконродуктивные пласты, может достигать нескольких месяцев. На ОНГКМ для обоснования режима работы горизонтальных скважин такие полноценные исследования на горизонтальных газовых скважинах не проводятся.
11ри обосновании технологического режима эксплуатации горизонтальных газовых скважин, вскрывающих многослойные неоднородные низконродуктивные пласты I объекта, необходимо учитывать следующие факторы:
наличие подошвенной воды (в нриконгурной зоне),
возможность образования гидратов в стволе скважины,
вскрытие всех нронластков многослойного неоднородного пласта горизонтальным столом и обеспечение при зюм равномерного дренирования нронластков,
подключение горизонтальных скважин в общий коллектор.
Пи месторождении вскрытие неоднородных нрошшетков с различными емкостными и фильтрационными свойствами проводят под одним к'нипшм углом, что приводит к существенному уменьшению длины фильтра в проницаемых интервалах, неравномерному дренированию запасов по иронластким и. следовательно, к неравномерному падению пластового давлення в целом но пласту. На ОНГКМ практически не обосновывается и не просчитывается влияние подключения горизонтальных скважин в обший коллектор на режим их работы.
Практически ни всех месторождениях массивного и в нриконтурных частях пластового типов толщина продуктивного пласта уменьшается к контуру нсфтсгазоносности. Разработанные до настоящего времени методы определения производительности горизонтальных нефтяных н га юных скважин получены для однородного изотропного и анизотропного пластов постоянной толщины. При пом форма зоны дренирования принималась в виде круга, эллипса и целесообразного пласта.
Метод определения производительности горизонтальной га юной скважины, расположенной на участках залежи с переменной толщиной, в настоящее время отсутствует.
Перечисленные выше проблемы исследования горизонтальных скважин, учет влияния представленных факторов па режим их эксплуатации и необходимость разработки методов достоверного определения производительности горизонтальных скважин, вскрывших пласты с переменной толщиной, являются актуальными дли проектирования и анализа разработки газовых месторождений с использованием таких скважин.
Цель диссертационной работы заключается в разработке методов исследования, технологии эксплуатации горизонтальных гаювых скважин, вскрывших неоднородные низкопродуктивные пласты и определения их производигслыюсги при переменной толщине залежи.
Основные шоачи. щученные в диссертационной рішите, следующие:
-
Разработка экологически чистых и ресурсосберегающих методов исследования горизонтальных газовых скважин путем сокращения продолжи гслыюсги процесса исследования в условиях дли гслыюсги стабилизации забойного давления и дебита.
-
Разработка метода обоснования режима работы горизонтальных скважин » условиях возможного обводнения и образования гидратом.
-
Установление влияния подключения горизонтальных газовых скважип в общин коллектор на режим их роботы.
-
Обоснование вскрытия продуктивных пропластков многослойных неоднородных залежей горизонтальным стволом, обеспечивающего равномерное дренирование и падение пластового давления.
-
Разработка методов определения производительности горизонтальных газовых скважин, вскрывших пласт переменной толщины, и установление влияния на производительность размещения горизонтального ствола по толщине и относительно контуров питания.
Научная новизна
-Предложены экологически чистые и ресурсосберегающие методы исследования горизонтальных газовых скважин ОНГКМ для определения коэффициентов фильтрационного сопротивления, параметров пластов и обоснования их технологических режимов путем применения ускоренных методов, использования режима эксплуатации в промысловый коллектор, данных эксплуатации горизонтальных скважин и результатов исследования вертикальных скважин.
Установлено влияние подошвенной воды, возможности образования гидратов и подключение горизонтальных скважин в общий коллектор на их производительность.
Разработана технология вскрытия для равномерного дренирования запасов в неоднородных пластах пропорционально емкостным и фильтрационным свойствам пропластков.
Впервые разработаны методы определения производительности горизонтальной скважины, вскрывшей целесообразную залежь с переменной толщиной с учетом размещения горизонтального ствола по толщине и относительно контуров питания.
Основные тшищаемые положения:
-
Разработка рекомендации по методам исследования для определения коэффициентов фильтрационного сопротивления, параметров пластов и обоснования технологических режимов горизонтальных газовых скважин, вскрывших неоднородные низкопродуктивные пласты.
-
Обоснование технологических режимов эксплуатации горизонтальных газовых скважин, вскрывших неоднородные низконродуктивные пласты па примере ОНГКМ а условиях возможности их обводнения, образования гидратов но стволу и подключения в промысловый коллектор.
-
Разработка методики вскрытия неоднородных низконроннцаемых пропластков с учетом их емкостных и фильтрационных свойств, обеспечивающего их равномерное дренирование.
! в
4. Разработка приближенных методов определения производительности
горизонтальной скважины, вскрывшей полосообразную залежь с неременной толщиной.
Практическая тачимость работы
Разработаны экологически чистые и ресурсосберегающие технологии исследования горизонтальных газовых скважин, позволяющие сократить продолжительность процесса исследования в условиях длительности стабилизации забойного давления и дебита.
Установлено влияние на технологические режимы работы горизонтальных газовых скважин наличия подошвенной воды, подключения их в общий коллектор и возможность образования гидратов в условиях О! ІГКМ.
Разработаны приближенные аналитические методы для определении производительности горизонтальных газовых скважин, вскрывших пласт неременной толщины, необходимых при активном разбуринании нрнконтурных зон основной залежи Ulll'KM такими скважинами с учетом размещения горизонтального ствола но толщине и относительно контуров питания. Полученные результаты были проверены на фрагменте геолого-магематнческой модели и показали их пригодность для определения дебитов горизонтальных скважин.
Апробация работы
Основные результаты исследований докладывались на следующих конференциях и семинарах:
-
На V международном технологическом симпозиуме «Новые ресурсосберегающие технологии недропользования и повышение нефтеотдачи», РАГС при Президенте РФ, Институт нефтегазового бизнеса. Клуб исследователей скважин г. Москва, март 2006 г.
-
На научной конференции "Современные проблемы нефтегазоносностн Восточной Сибири" Институт проблем нефти и газа РАН г. Москва, октябрь 2006 г.
-
На научных семинарах ООО «ИУНИПИгаз» и кафедры Р и ОГГКМ.
Публикации Основные результаты выполненных исследований опубликованы в десяти статьях.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключении, библиографического списка из 118 наименований и содержит 175 страниц машинописного текста, в 1-ом числе 48 рисунков и 18 таблиц.
Клигодирности Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Алиеву З.С., tan. кафедрой РиЭГГКМ Іірмоласву А.И., сотрудникам кафедры д.т.н. проф. Сомову Б.Е., к.т.н. Маракову ДА. та ряд ценных замечаний и советов; а также сотрудникам ООО "ВУПИИИгаз";зам. дирекгора но науке к.т.н. Ваишеву В.З., зав. лаб. исследования скважин ООО "ВУНИНИгаз" к.т.н. Фроловой Т.М., зав. лаб. разработки к.т.н. Назырову М.Р., зав. лаб. добычи Валссву Ф.Х., зав. сект, отдела разработки Кузнецовой М.А., н.с. лаб. добычи Валеевой ОН., ст. нрен. веч. филиала РГУІІГ им. Губкина Гончарову СВ. за практические замечания по диссертационной работе.
