Введение к работе
з
Актуальность работы
Более 80% природного газа России добывается на месторождениях, расположенных на севере Западной Сибири. Большая часть доказанных запасов и практически вся добыча газа в этом регионе приходится на сеноманские отложения. В настоящее время многие крупнейшие и уникальные месторождения этого региона вступили в компрессорный период эксплуатации, характеризующийся низкими значениями пластовых давлений и температур, снижением дебитов скважин в условиях физического и морального износа газопромыслового оборудования при одновременном ухудшении условий добычи. Последнее обстоятельство явилось причиной применения на промыслах этих месторождений сорбционных методов осушки газа, очень чувствительных к термобарическим условиям эксплуатации, а также быстрого ввода дожимных компрессорных станций (ДКС) и совершенствования технологии капитального ремонта скважин (КРС).
В этот период эксплуатации месторождений важную роль при добыче и подготовке природного газа к транспорту на газовых промыслах выполняют операции КРС и процессы охлаждения газа.
Вместе с тем применение ДКС приводит к повышению температуры газа после компримирования, в связи с чем возрастает роль действующих технологий промысловой подготовки газа и аппаратов воздушного охлаждения (АВО).
Проблемы совершенствования способов капитального ремонта скважин, процесса охлаждения сырого газа, регенерации сорбентов и вывода скважин из эксплуатации, возникающие на поздней стадии разработки месторождения Медвежье, актуальны для всех объектов сеноманских залежей.
Рациональная эксплуатация месторождений, находящихся на поздних стадиях разработки, на современном научно-техническом уровне возможна
исключительно при получении, анализе и обобщении информации о состоянии в комплексе продуктивного пласта и всех технических сооружений, оборудования и применяемых технологий при добыче, промысловом транспорте и подготовке газа к дальнему транспорту. Цель диссертационной работы
Повышение эффективности функционирования системы «пласт -скважина - шлейф - ДКС - УКПГ» на поздних стадиях разработки газовых месторождений. Основные задачи исследований
1. Выявить основные проблемы в системе «пласт - скважина - шлейф -
ДКС - УКПГ» для повышения эффективности добычи и подготовки газа к
транспорту в компрессорный период разработки и эксплуатации газовых
месторождений.
2. Выявить особенности геологического строения пород-коллекторов
залежей газа и их влияние на добычу газа.
-
Оценить состояние фонда действующих скважин с целью обоснования способов КРС для совершенствования разработки месторождений.
-
Провести анализ изменения состава скважинной продукции в процессе разработки и эксплуатации газового месторождения с целью обоснования способов предупреждения образования песчаных и гидратных пробок в шлейфах и повышения эффективности подготовки газа на установках комплексной подготовки газа (УКПГ).
-
Разработать технологию охлаждения сырого газа в АВО методом циклического растепления теплообменных труб с применением многоспайных термопар.
-
Провести опытно-промышленное испытание гликоля с многокомпонентными присадками на УКПГ-2, 7 месторождения Медвежье для повышения эффективности промысловой подготовки газа к транспорту.
Научная новизна работы
-
Проведен комплексный анализ работы системы «пласт - скважина -шлейф - ДКС - УКПГ» на поздних стадиях разработки газовых месторождений, выявлены основные причины, негативно влияющие на нормальную, бесперебойную работу процессов добычи, промыслового транспорта скважиннои продукции и подготовки газа к дальнему транспорту и предложены методы и способы их устранения.
-
В результате проведенного анализа выявлено, что в подсистеме «пласт - скважина» основным негативным фактором на завершающей стадии разработки месторождения является вынос с газом в скважину и далее в шлейф слабосцементированного коллектора (песка) при обводнении продуктивного пласта. Это является причиной образования песчаной пробки на забое, которая со временем забивает часть фильтра, что приводит к снижению дебита и выносу пластовой воды, а также к захлебыванию скважины и ее остановке. Для устранения образованной песчаной пробки в условиях расположения скважин в зоне многолетнемерзлых пород автором предложен эффективный способ (патент РФ 2188304 от 28.12.2001), заключающийся в ее промывке с применением безмуфтовой длинномерной трубы.
-
На основе проведенного анализа влияния режимных параметров на технологические процессы промысловой подготовки газа обоснован способ получения более низких температур газа на выходе АВО за счет контролирования процесса гидратообразования и циклического растепления теплообменных труб.
4. Результаты проведенных сравнительных испытаний процесса
абсорбционной осушки газа с применением присадки «К» к ДЭГу разработки
НПО «Оксит» на УКПГ-7 месторождения Медвежье показали надежную
работу системы осушки газа и регенерации гликоля и могут быть
использованы при модернизации подобных установок.
6 На защиту выносятся
-
Результаты комплексного анализа работы системы «пласт - скважина - шлейф - ДКС - УКПГ» на поздних стадиях разработки газовых месторождений, выявленные причины, влияющие на нормальную, бесперебойную работу процессов добычи, промыслового транспорта скважиннои продукции и подготовки газа к дальнему транспорту, также предложенные методы и способы их устранения.
-
Способ устранения образованной песчаной пробки на забое в период падающей добычи газа в условиях расположения скважин в зоне многолетнемерзлых пород, заключающийся в ее промывке с применением безмуфтовой длинномерной трубы.
-
Технология охлаждения сырого газа в АВО, основанная на циклическом растеплении теплообменных труб с использованием многоспайных термопар.
-
Результаты промышленных испытаний процесса абсорбционной осушки газа с применением присадки «К» к ДЭГу разработки НПО «Оксит» на УКПГ-7 месторождения Медвежье при модернизации подобных установок.
Практическая значимость работы
-
Разработан долгосрочный прогноз ремонтно-изоляционных работ и даны предложения по совершенствованию технологии КРС на месторождениях ООО «Газпром добыча Надым».
-
Разработаны инженерно-технические и организационно-производственные мероприятия по консервации и ликвидации скважин, которые не подлежат КРС в компрессорный период эксплуатации месторождений ООО «Газпром добыча Надым».
3. Разработан способ прогноза добычи газа и изменения состава
скважиннои продукции на завершающем этапе эксплуатации месторождения
Медвежье.
4. Разработан комплекс методик и средств измерения для проведения
экспериментальных исследований и обоснования практических мер по
повышению эффективности и надежности работы АВО газа.
-
Разработана и внедрена технология охлаждения сырого газа в серийных АВО на УКПГ-2, 3, 8 месторождения Медвежье методом циклического растепления теплообменных секций с применением термоэлектрических датчиков.
-
Результаты промышленных испытаний процесса абсорбционной осушки газа с применением присадки «К» к ДЭГу разработки НПО «Оксит» на УКПГ-7 месторождения Медвежье показали высокую эффективность и надежность работы системы осушки газа и регенерации гликоля. Данная технология рекомендована для модернизации подобных установок.
7. Результаты проведенных исследований при участии автора
реализованы в следующих документах:
Технологический регламент по ремонту скважин с применением колтюбинговых установок на месторождениях ООО «Газпром добыча Надым» (РД 00158758-227-01);
Технологический регламент по ликвидации и консервации скважин на месторождениях ООО «Газпром добыча Надым» (РД 08-347-00);
- Технологический регламент по глушению скважин техноло
гическими растворами на месторождениях ООО «Газпром добыча Надым»
(РД 00158758-225-01);
- Проект доразработки сеноманской газовой залежи Медвежьего
газоконденсатного месторождения на заключительной стадии эксплуатации"
(Приказ № 95-р/05 от 30 декабря 2005 г.).
8. От внедрения разработок и рекомендаций, изложенных в работе,
получен значительный экономический эффект.
Личный вклад автора состоит в постановке научно-технических проблем, разработке методологии исследований, организации, руководстве
промысловыми исследованиями и экспериментами, а также проведении исследований и обобщении полученных результатов. Идеи автора нашли отражение в патенте РФ. Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы комплексного использования низконапорного газа в устойчивом развитии социальной сферы газодобывающих регионов» (г. Надым, 2003 г.); научно-технической конференции «Обеспечение эффективного функционирования Уренгойского нефтегазодобывающего комплекса» (г. Анапа, 2003 г.); отраслевой научно-практической конференции «Актуальные проблемы и новые технологии освоения месторождений углеводородов Ямала XXI века» (п. Ямбург, 2004 г.); заседаниях секции «Добыча и промысловая подготовка газа и газового конденсата» научно-технического совета ОАО «Газпром» (г. Надым, 2001 г., г. Ноябрьск, 2006 г., г. Тюмень, 2008 г.). Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 2 монографии, 1 патент на изобретение РФ и одна работа в издании, входящем в перечень рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованных источников - 104. Работа изложена на 179 страницах машинописного текста, включая 53 рисунка и 25 таблиц.
Похожие диссертации на Разработка методов повышения эффективности эксплуатации системы "пласт-скважина-шлейф-ДКС-УКПГ" на газовых промыслах Крайнего Севера
