ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
«Фонтанная эксплуатация нефтяных скважин»
Вложение | Размер |
---|---|
Теоретическое обоснование | 46.93 КБ |
Презентация | 800.5 КБ |
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КОГАЛЫМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
«Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений»
Выполнил студент I курса группы № 147 по
профессии «Оператор нефтяных и
газовых скважин»:
Герасим Максим Михайлович
Руководитель работы: преподаватель
Силантьев Владимир Владимирович
г.Когалым 2015г.
Содержание:
1. Разработка нефтяных месторождений стр. 3-5
2. Разработка газовых месторождений стр. 6-10
3. Разработка газоконденсатных месторождений стр. 11-12
4. Стадии разработки залежи стр. 13-14
5. Список литературы стр. 15
1. Разработка нефтяных месторождений
Разработка нефтяного, газового или газоконденсатного месторождения - это комплекс мер и мероприятий, направленных на извлечение из залежи наивысшего количества нефти, газа, конденсата и получение высокой прибыли при минимальных капитальных вложениях.
Чаще всего нефтяные и газовые месторождения состоят из нескольких залежей, расположенных одна над другой. Но бывают и исключения, когда отдельные пласты или залежи залегают самостоятельно, независимо от других залежей.
Существует множество систем разработки нефтяных и газовых залежей, отличающихся друг от друга. Поэтому перед началом разбуривания и ввода месторождения в разработку необходимо выбрать наиболее рациональную систему, обеспечивающую получение наилучших технико-экономических показателей.
Рациональная система разработки на многопластовом нефтяном месторождении требует комплексного решения таких основых мероприятий, как:
а) Выбор основных (базисных) и возвратных горизонтов и определение сроков их ввода в разработку.
Базисный горизонт - это самый крупный по размерам и запасам, а также наиболее изученный по сравнению с другими горизонтами.
К возвратным обычно относят менее продуктивные с меньшими запасами и менее изученные пласты. Возвратные пласты вводят в разработку после окончания разработки основного (базисного) горизонта, возвратные пласты залегают выше основного. Поэтому скважины бурят по выбранной сетке на основной пласт.
После окончания разработки основного пласта в скважинах устанавливаются цементные мосты (отсекают основной горизонт), проводят перфорацию вышележащих возвратных горизонтов и вводят их в разработку. При переходе на вышележащий объект при необходимости бурят дополнительные эксплуатационные и нагнетательные скважины. Конечно, можно одновременно бурить скважины на основном и на возвратном объектах, т.е. разрабатывать каждый пласт самостоятельной сеткой одновременно. При этом будет обеспечен быстрый рост добычи нефти и газа.
В то же время, учитывая, что на каждый объект будет буриться самостоятельная сетка скважин, потребуются значительные дополнительные капитальные вложения на бурение скважин и их обустройство. Поэтому окончательное решение принимается после проведения технико-экономического обоснования с рассмотрением в нем нескольких различных вариантов систем разработки, при этом учитываются сроки окупаемости капитальных вложений, коэффициент нефтеизвлечения и прибыль по каждому варианту и принимается наиболее эффективный.
б) Главным показателем, влияющим на конечное нефтеизвлечение и объемы капитальных вложений при вводе месторождений в разработку, является выбор сетки скважин. Учитывая, что почти половина капитальных вложений идет на бурение скважин, то выбор сетки и, соответственно, количество скважин занимает важное место при выборе системы разработки. В зависимости от геологического строения залежи размещение эксплуатационных и нагнетательных скважин может быть равномерным по всей площади или рядами.
Если залежь нефти имеет неподвижный контур нефтеносности, например массивные водоплавающие залежи с напором подошвенных вод или залежи, изолированные от напора вод, то в этом случае скважины располагаются по равномерной квадратной или треугольной сетке по всей площади. На нефтяных месторождениях с напорным режимом скважины размещаются рядами, параллельными перемещающимся контурам: при водонапорном режиме - параллельно контуру водоносности и т.д.
Расстояние между скважинами и рядами скважин выбирается всегда с учетом геологического строения залежи, а также с учетом вязкости нефти и коллекторских свойств пласта.
Темп отбора нефти из залежи, срок ее разработки будут во многом зависеть от выбранной сетки скважин, количества скважин и их размещения по площади.
Оптимальное расстояние между скважинами определяется с помощью гидродинамических расчетов по данным геологического строения месторождения, вязкости нефти, содержания в нефти газа, режима разработки залежи и т.д. При всех прочих равных условиях вязкость нефти при этом будет играть решающее значение. Порядок ввода нефтедобывающих и нагнетательных скважин может быть различным: от центра к периферийным зонам или от контура нефтеносности к центру.
Сетка скважин может быть редкой в начальный период разбуривания месторождения с последующим ее уплотнением после детального изучения залежи. Такое может быть при разработке крупных нефтяных месторождений со сложным геологическим строением коллекторских свойств нефтяных пластов.
в) Установление режима работы нефтяных и нагнетательных скважин. При этом планируются темпы отбора нефти и закачки агента воздействия в пласт для поддержания пластового давления на соответствующий период.
Дебиты нефтяных скважин и приемистось нагнетательных скважин могут быть разными и зависят от геологического строения продуктивных пластов, режимов работы залежей, системы воздействия на залежь, вязкости нефти и т.д.
Режимы работы скважин изменяются во времени в зависимости от состояния разработки залежей, на том или ином этапе времени (от состояния пластового давления, обводнённой, положения контура нефтеносности, применяемой техники и оборудования в добыче нефти, закачки рабочего агента в пласт для поддержания пластового давления и т.д.).
Темп отбора нефти зависит от дебитов нефтяных скважин, качественного и количественного проведения исследовательских работ, по результатам анализа которых регулируется процесс разработки (перемещение водонефтяного или газонефтяного кон такта от контуров водо- и газоносности и т.д.).
Темп отбора нефти из залежи в конце первой и начале второй стадии разработки месторождения (активный период ее эксплуатации) достигает 8-10% от начальных извлекаемых запасов.
2. Разработка газовых месторождений
Отличие разработки газовых месторождений от разработки нефтяных месторождений заключается в различии свойств газа от свойств нефти. Газ имеет значительно меньшую вязкость (в 100 и более раз меньше, чем вязкость легкой нефти) и обладает большей степенью сжимаемости. Газ, добытый со скважин, тут же подается в магистральные газопроводы, по которым он транспортируется до газоперерабатывающих заводов или непосредственно к местам его потребления.
Чаще всего основная особенность разработки газовых месторождений, особенно с большими запасами, заключается в неразрывной цепи в системе пласт - скважина - газосборные сети на газовом промысле - магистральный газопровод - пункты потребления - пункты переработки и потребления. В основу рациональной разработки газового месторождения положен принцип получения максимального газоизвлечения и высокой прибыли при минимальных капитальных вложениях с соблюдением условий охраны недр и окружающей среды. В технологической схеме разработки (проект разработки) определяют темп разработки месторождения по годам, общий срок разработки, сетку скважин и их диаметр, размещение скважин по площади и т.д.
При разработке газовых месторождений и определении сетки скважин большое значение имеет определение диаметра эксплуатационной колонны скважин. Из газовой скважины газ добывается по эксплуатационной колонне, поэтому чем больше диаметр ствола скважины, тем больше будет дебит скважины
и меньше потерь на трение по ее стволу. Это значит, что на месторождении можно извлечь то же количество газа меньшим числом скважин.
Однако с увеличением диаметра растут осложнения при бурении, увеличиваются сроки бурения, а главное - это ведет к удорожанию скважин за счет увеличения их металлоемкости.
Сжатый газ, обладая большой упругостью, всегда обладает запасом энергии, необходимой для фильтрации в пористой среде. Этот запас существует даже при минимальном пластовом давлении, близком к атмосферному. На газоизвлечение влияет множество факторов. Основным из них является остаточное давление в залежи на последней стадии разработки.
Наибольшее газоизвлечение может быть получено при снижении пластового давления до минимального значения, близкого к атмосферному. Но при этих условиях дебиты газа становятся низкими из-за небольших перепадов между пластовым и забойным давлениями, и эксплуатация их становится нецелесообразной.
Обычно разработку газовых залежей с учетом экономических показателей прекращают при давлениях на устьях газовых скважин несколько выше атмосферного. Конечный коэффициент газоотдачи на газовых месторождениях в технологических схемах обычно принимается равным 0,75-0,85.
Режимы газовых месторождений. Под режимом газовых месторождений понимается влияние движущихся сил в пласте, обеспечивающих приток газа к эксплуатационным скважинам. Существует два режима эксплуатации газовых месторождений: газовый и водонапорный (или упруговодонапорный). Приток газа к забоям скважин при газовом режиме обеспечивается упругой энергией сжатого газа. При этом контурная или подошвенная вода практически не поступает в газовую залежь.
При водонапорном режиме в газовую залежь в процессе разработки поступает контурная или подошвенная вода. При водонапорном режиме приток газа к забоям скважин обеспечивается упругой энергией сжатого газа и напором продвигающейся в газовую залежь контурной или подошвенной воды. Приток воды
в газовую залежь приводит к замедлению темпа падения пластового давления. При водонапорном режиме сравнительно часто пластовое давление в начале разработки залежи падает (как при газовом режиме).
Затем, по мере поступления воды в залежь, падение пластового давления замедляется. Замедление в начале поступления воды в газовую залежь может быть связано с проявлением в водоносном пласте предельного градиента давления. При расчетах пластового давления пользуются понятием средневзвешенного по газонасыщенному объему порового пространства пластового давления на данный период времени. Смысл этого понятия заключается в следующем. Это такое давление, которое установится в газовой залежи после длительной остановки добывающих скважин. Изменение во времени среднего пластового давления при газовом режиме определяется по уравнению
где Рн - начальное пластовое давление; Qaii(t) - суммарное количество добытого газа ко времени t, приведенное к атмосферному давлению PaT и стандартной температуре Гст; се£1н - газонасыщенный объем порового пространства залежи; a - коэффициент газонасыщенности; QH - поровый объем залежи; ZH и Z[P{t)] - коэффициенты сверхсжимаемости газа при пластовой температуре ТПл и давлениях Рн и P(t).
Из этого следует, что для газового режима характерна прямолинейность зависимости P/Z(P) = f[QRo6(t)].
От темпов продвижения контурной или подошвенной воды зависит темп падения пластового давления. От темпов падения пластового давления зависит темп падения дебитов газа в газовых скважинах, а отсюда и количество скважин, необходимых для обеспечения запланированных объемов добычи газа.
Как и при разработке нефтяных месторождений, неоднородность продуктивных коллекторов приводит к продвижению воды по наиболее проницаемым пропласткам, что вызывает
преждевременное обводнение газовых скважин. В итоге ухудшаются технико-экономические показатели разработки газового месторождения. В этом случае приходится проводить геолого-технические мероприятия, в т.ч. и бурение дополнительных скважин.
При водонапорном режиме процесс обводнения газовых скважин - это естественный процесс. Но при этом необходимо предусматривать такое число добывающих газовых скважин, такое размещение их по площади газоносности и соответствующие технологические режимы эксплуатации газовых скважин, систему обустройства и транспорта газа, которые обеспечивали бы наибольшее газоизвлечение, получение максимальной прибыли при наименьших капитальных затратах.
Различают три периода разработки газовых залежей: I - период нарастающей добычи газа; II - период постоянной (максимально достигнутой) добычи газа; III - период падающей добычи газа.
В первом периоде нарастающей добычи газа ведется разбуривание месторождения, обустройство газового промысла, ввод месторождения в планомерную разработку и в конце первого периода - выход на максимально запланированную (предусмотренную проектом разработки) добычу газа. Этот период в зависимости от размеров залежи и запасов длится от 2-3 лет до 5-7 лет и более. Период постоянной добычи газа продолжается до отбора из залежи 65-75% запасов газа, а иногда и более.
Период падающей добычи газа продолжается до достижения минимального рентабельного отбора газа из месторождения, который зависит от цены на газ и существующего закона по налогообложению.
Техногенные последствия разработки газовых месторождений. Газовые залежи, как и нефтяные, находятся под воздействием горного давления вышележащих горных пород. Это давление воспринимается непосредственно скелетом продуктивного (нефтяного, газового, газоконденсатного) пласта. А содержащиеся в скелете пласта нефть или газоконденсат находятся под так называемым начальным пластовым давлением. От величины этого давления и последующего его снижения во многом зависят показатели разработки месторождения (нефтяного, газового, газоконденсатного). Под величиной пластового давления следует понимать внутрипоровое давление, под которым нефть или газ находятся в данной точке залежи. Внутрипоровое давление в залежи противостоит горному давлению. В процессе разработки горное давление остается постоянным. Изменение внутрипорового давления сказывается (кроме изменения показателей разработки) на деформационных изменениях продуктивного коллектора, т.к. из-за увеличения разницы между горным и поровым давлениями возрастает нагрузка на него. Следствием этого является уменьшение внутрипорового пространства (коэффициента пористости). На основе лабораторных экспериментов и промысловых данных доказаны факты изменения емкостных и фильтрационных свойств продуктивных пластов. Кроме этого, уменьшение пористости в каждой точке пласта интегрально приводит к изменению толщины продуктивного пласта. Его «усадка» вызывает перераспределительные процессы в вышележащих породах. Совокупным результатом является проседание дневной поверхности или дна моря при разработке континентального шельфа. Систематические наблюдения за проседанием земной поверхности у нас в стране и за рубежом начали проводиться только с 70-х годов. К настоящему времени значительные проседания земной поверхности имеются более чем на 30 разрабатываемых месторождениях. Например, на месторождении Уилмингтон (Калифорния, США) за 27 лет разработки уровень дневной поверхности снизился на 9 метров. При этом максимальное проседание происходит над участками залежи с высокими коллекторскими свойствами и наибольшими коэффициентами нефтеизвлечения.
Имеют также место при этом существенные горизонтальные смещения почвы, которые приводят к нарушениям (деформациям) инженерных коммуникаций и сооружений.
В 1949 году началось освоение нефтяного месторождения Нефтяные Камни в Каспийском море, в 80 км от г. Баку. Там была сооружена система эстакад, был построен вахтовый поселок с пятиэтажными домами и т.д. В последние годы эти сооружения погружаются в море.
Зарубежные и отечественные данные говорят о том, что разработка месторождений нефти и газа провоцирует, в ряде случаев, техногенные землетрясения. Так, на Старо-Грозненском нефтяном месторождении (Северный Кавказ) в 1971 году произошло землетрясение в 7 баллов с глубиной очага 2,5 км в при сводовой части залежи. Через 5 часов повторное землетрясение в 4-5 баллов было зарегистрировано на глубине 5 км. С момента начала сейсмических исследований на территории Ромашкинско-го месторождения (Татария) только в сентябре-декабре 1986 года зарегистрировано 15 землетрясений с глубиной очага до 10 км и силой в эпицентре в 5-6 баллов.
Данные по разработке нефтяных и газовых месторождений показывают, что проседание земной поверхности и техногенные землетрясения приводят к нарушениям герметичности эксплуатационных колонн, разрушению промысловых коммуникаций, разливу нефти и т.д.
Проседание уровня земли приводит к негерметичности эксплуатационных колонн, а это, в свою очередь, может приводить к перетокам нефти, газа и пластовых сильно минерализованных вод в другие горизонты. Это создает большие экологические проблемы и наносит вред недрам. Следует отметить, что вопросам охраны недр и окружающей среды в последние годы стали уделять большое внимание. Многое сделано, но многое еще требуется решать. Особенно острый вопрос - это добыча газа в районах Крайнего Севера (где открыты крупнейшие месторождения газа). На месторождениях севера Тюменской области, Восточной Сибири и Заполярья имеются вечномерзлые породы, толщиной от поверхности и ниже до нескольких сот метров. При бурении и эксплуатации скважин здесь происходит растепление этих участков пород, вследствие чего происходит просадка пород вокруг скважин. Приходится принимать специальные меры против растепления пород как в процессе бурения скважин, так и при эксплуатации скважин. При разработке газовых месторождений при низкой пластовой температуре в призабойной зоне могут возникать гидратообразования. Борьба с гидратообразованием ведется путем периодической закачки в пласт ингибитора гидратообразования - метанола. Гидратообразование возможно и в стволе скважин. Борьба с гидратообразованием в стволе скважин ведется путем непрерывной дозировочной закачки метанола в скважину.
3. Разработка газоконденсатных месторождений
Залежи газа, в которых содержатся растворенные в газе жидкие углеводороды, называются газоконденсатными.
Содержание конденсата (жидкие углеводороды) в газе газоконденсатных месторождений зависит от состава газа, пластового давления и температуры. Содержание конденсата в газе колеблется в основном от 50-700 см3/м3.
Обычно до глубин 1600 м жидкие углеводороды полностью растворены в газе, т.е. углеводороды в смеси находятся в однофазном состоянии. Тяжелые углеводороды полностью растворены в легких газообразных углеводородах. После начала разработки газоконденсатного месторождения пластовое давление в нем начинает подать и из газа начинает выпадать конденсат.
Давление, при котором из газа начинает выделяться конденсат, называется давлением начала конденсации.
Выпадение тяжелых углеводородов (конденсата) в пласте начинается, когда давление становится ниже давления насыщения.
Разработка газоконденсатного месторождения может осуществляться в режиме истощения или с поддержанием пластового давления.
На истощение газоконденсатные месторождения разрабатываются при небольшом содержании конденсата в газе, когда применение методов поддержания пластового давления, по соображениям экономики, не целесообразно. Затраты не окупаются дополнительным извлечением конденсата. При искусственном воздействии на залежь с целью поддержания пластового давления закачкой воды или сухого газа необходимо более тщательное изучение геологического строения газоконденсатной залежи, коллекторских свойств пласта по всему разрезу, состояния водонапорной системы и т.д. Особенно необходимо хорошо знать проницаемость пласта с целью определения приемистости его по воде и сухому газу.
При снижении пластового давления часть конденсата впитывается породой пласта, большая часть которого может остаться в пласте безвозвратно.
Коэффициент конденсатоотдачи зависит от коэффициента газоотдачи. При содержании конденсата более 160 г/м3 (начальный период разработки) чаще всего газоконденсатные месторождения разрабатывают при забойных давлениях в скважинах, выше давления начала конденсации, за счет поддержания пластового давления закачкой сухого газа в пласт. Эффективность закачки сухого газа в пласт во многом зависит от запасов газа, конденсата, числа добывающих и нагнетательных скважин и их расположения по площади залежи. Часто закачка сухого газа осуществляется по схеме кругового оборота. Газ вместе с конденсатом из скважины поступает на поверхности в конденсатную установку, в которой при соответствующем давлении и температуре выпадают (выделяются) жидкие углеводороды.
Затем очищенный сухой газ сжимается в компрессорах на 15-20% превышающего давления в скважине, и под этим давлением через нагнетательные скважины обратно нагнетается в пласт.
Этот метод позволяет получить наибольший коэффициент конденсатоотдачи пласта. Однако этот метод имеет существенные недостатки. Для закачки газа требуется строить дорогостоящее компрессорное хозяйство. В компрессорах сжигается большое количество газа. Участвующий в кругообороте сухой газ консервируется, что отрицательно сказывается на показателях процесса.
Ученые и производственники считают, что негативные последствия могут быть компенсированы за счет применения для поддержания пластового давления не газа газоконденсатного месторождения, а неуглеводородных газов, таких как С02, азот, дымовые газы. При использовании неуглеродных газов сокращается ущерб от консервации части запасов газа, увеличивается конечный коэффициент конденсатоизвлечения. Свойства азота аналогичны свойствам метана. Азот, извлекаемый из воздуха, сегодня в несколько раз дешевле стоимости природного газа. При сжигании 1 м3 метана образуется более 10 м3 дымовых газов. В этой связи в пласт можно закачать не 1 м3 сухого газа, а 10 м3 выхлопных газов. В настоящее время ни на одном газоконденсатном месторождении не осуществляется поддержание пластового давления закачкой воды. Однако уже достаточно большая работа проведена учеными по эффективному использованию заводнения при разработке газоконденсатных месторождений, в т.ч. и загущенной воды полиакриламидами и т.д.
4. Стадии разработки залежи
Разработка нефтяных залежей характеризуется четырьмя стадиями:
I стадия - нарастающая добыча нефти;
II стадия - выход на максимальный уровень добычи нефти и его стабилизация;
III стадия - падающая добыча нефти;
IV стадия - поздняя (завершающая) добыча нефти.
На I стадии идет рост добычи нефти за счет ввода в разработку новых скважин из бурения. Этот период характеризуется безводной добычей нефти. В конце I стадии в отдельных скважинах появляется вода. Ведутся подготовительные работы, а иногда начинается закачка воды или иного агента воздействия с целью поддержания пластового давления. После завершения бурения и ввода в эксплуатацию всего фонда скважин наступает стабилизация, т.е. выход на максимальный уровень добычи нефти и удержание его. Этот период может быть 4-5 лет. Разработчики недр принимают меры, чтобы как можно дольше удержать максимальный уровень добычи нефти. Достигается это за счет выхода на проектный уровень закачки воды (или иного агента воздействия) для поддержания пластового давления, проведения различных геолого-технических мероприятий как в нефтяных, так и в нагнетательных скважинах, внедрения насосов большей производительности (при механизированном способе добычи нефти), проведения ремонтно-изоляционных работ. При необходимости бурят резервные скважины. Применяются также меры по увеличению коэффициента эксплуатации скважин, а также снижению бездействующего фонда скважин. Важное место занимает проведение исследовательских работ в добывающих и нагнетательных скважинах и т.д.
III стадия - падающая добыча нефти. В этот период снижение дебитов в нефтяных скважинах происходит за счет роста обводненности, снижения пластового давления, выхода скважин в ремонт и т.д. Промысловиками принимаются меры по снижению темпов падения добычи нефти. Достигается это теми же мерами, что и на П стадии. С учетом большей изученности и проведения детальных исследований внедряются более эффективные геолого-технические мероприятия. На основе анализа полученных промысловых исследований большое внимание уделяется включению в работу неработающих продуктивных пропластков за счет бурения боковых горизонтальных стволов, проведения поинтервальных кислотных обработок, направленных гидравлических разрывов, щелевой резке, обработке скважин оксидатом и т.д. Проводятся большие работы по снижению водопритоков в добывающих скважинах, применяется циклическое заводнение и т.д. Появляется проблема с утилизацией больших объемов пластовых вод. Скорость обводнения эксплуатационных скважин при разработке нефтяных залежей зависит от отношения вязкостей нефти и воды:
Промысловыми исследованиями установлено, что (при условии равномерной проницаемости продуктивного пласта) если Мо < 3, то происходит более полное вытеснение нефти из пласта и не наблюдается преждевременное опережающее обводнение нефтяных скважин. Если JUQ > 3 - происходит преждевременное опережающее продвижение воды к забою эксплуатационных скважин и быстрое обводнение скважин. В этой связи проводят работы по снижению значения //0 за счет загущения закачиваемой воды в пласт полиакриламидом или биополимером. На I - П - Ш стадиях разработки планируется отбор основных запасов нефти (80-90% от извлекаемых запасов).
IV стадия разработки месторождения является завершающей. На IV стадии отмечаются низкие дебиты и отборы нефти, но большие отборы пластовой воды. Этот период длится сравнительно долго - до рентабельности разработки месторождения.
В конце 1П и IV стадий разработки возможна форсированная эксплуатация скважин с извлечением из пласта больших объемов воды (8-12 м3 пластовой воды на 1 т добываемой нефти).
Сроки и объемы добычи каждой стадии определяются в технологической схеме разработки месторождения.
Список литературы:
Слайд 1
РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Когалымский политехнический колледж Подготовил студент. Герасим Максим МихайловичСлайд 2
Разработка нефтяных и газовых месторождений - комплексная область знаний, включающая научно обоснованный выбор систем и технологий разработки месторождений, моделирование и расчеты процессов вытеснения нефти и газа из пластов, определение рациональной системы воздействия на пласт, прогнозирование показателей разработки месторождения, планирование и реализацию выбранного метода разработки, проектирование и регулирование разработки месторождений.
Слайд 3
ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РОССИИ Современное развитие нефтедобывающей промышленности России характеризуется ухудшением структуры запасов нефти. Все больший объем стали занимать трудноизвлекаемые запасы, эффективность выработки которых может быть достигнута лишь при условии применения новых технологий повышения нефтеотдачи пластов. Роль последних в сложившейся ситуации значительно возрастает, так как увеличение нефтеотдачи на разрабатываемых месторождениях России всего лишь на один процент равносильно открытию нескольких крупных месторождений, которые могут обеспечить 2,5 – 3 – летнюю добычу нефти по стране.
Слайд 4
Особенности современного этапа развития нефтяной промышленности в России
Слайд 5
Историческая справка Решающую роль в создании разработки нефтяных месторождений как самостоятельной области науки и учебной дисциплины сыграла основополагающая работа А. П. Крылова, Ч. М. Глоговского, М. Ф. Мирчинка, Н. М. Николаевского и Л. А. Чарного “Научные основы разработки нефтяных месторождений”, вышедшая в свет в 1948 г. В этой работе была дана первая формулировка основного принципа разработки, заложен фундамент проектирования разработки нефтяных месторождений, решен ряд важных задач подземной гидромеханики, а наука о разработке нефтяных месторождений представлена как комплексная область знаний, использующая достижения нефтяной геологии и геофизики, подземной гидродинамики, эксплуатации скважин и прикладной экономики.
Слайд 6
Разработка нефтяных месторождений — интенсивно развивающаяся область науки. Дальнейшее ее развитие будет связано с применением новых технологий извлечения нефти из недр, новых методов распознавания характера протекания внутрипластовых процессов, управлением разработкой месторождений, использованием совершенных методов планирования разведки и разработки месторождений с учетом данных смежных отраслей народного хозяйства, применением автоматизированных систем управления процессами извлечения полезных ископаемых из недр, развитием методов детального учета строения пластов и характера протекающих в них процессов на основе детерминированных моделей , реализуемых на мощных ЭВМ.
Слайд 7
В курсе разработки нефтяных и газовых месторождений комплексно используют многие важные положения геологии, геофизики, физики пласта, подземной гидродинамики, механики горных пород, технологии эксплуатации скважин и систем добычи нефти, экономики и планирования.
Слайд 8
Вместе с тем разработка нефтяных и газовых место-рождений — это не конгломерат геологии, подземной гидромеханики, технологии добычи нефти и экономики, а самостоятельная область науки и инженерная дисциплина , имеющая свои специальные разделы, связанные с учением о системах и технологиях разработки месторождений, планированием и реализацией основного принципа разработки, проектированием и регулированием разработки месторождений. Наиболее полное извлечение нефти, газа и конденсата из месторождений — главное направление рационального использования недр.
Слайд 9
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Слайд 10
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РЕГЛАМЕНТ составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений РД 153-39-007-96 взамен РД 39-0147035-207-86 РАЗРАБОТАН ОAO "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. академика А.П.Крылова (ВНИИ)" с участием рабочей группы специалистов нефтяных предприятий, Минтопэнерго Российской Федерации СОГЛАСОВАН Госгортехнадзором Российской Федерации, Роскомнедра ВНЕСЕН Главным управлением разработки и лицензирования месторождений УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Минтопэнерго Российской Федерации ВЗАМЕН РД 39-0147035-207-86 Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 11
Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений 1. Правила разработки нефтяных и газонефтяных месторождений/ Миннефтепром. - М., 1987. 2. Регламент составления проектов и технологических схем разработки нефтяных и газонефтяных месторождений. РД 39-0147035- 207-86 / Миннефтепром. - М., 1986. - 105 с. 3. Положение о порядке составления, рассмотрения и утверждения технологической проектной документации на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений: РД 39-0147035-215-86/ Миннефтепром М., 1986. 4. Методические указания по проведению авторских надзоров за реализацией проектов и технологических схем разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений: РД 39-0147035-203-87. - М., 1986. 5. Методическое руководство по геолого-промысловому анализу разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений: РД 39-0147035- 205-86. - М., 1985. - 144 с. 6. Методические указания по проведению геолого-промыслового анализа разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений: РД 39- 0147035-202-87. - М., 1987. - 46 с. 7. Классификация запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов. - М., 1983.
Слайд 12
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ЦКР Минтопэнерго РФ - Центральная комиссия по разработке Минтопэнерго РФ НИПИ - научно-исследовательский проектный институт ГКЗ РФ - Государственная комиссия по запасам Российской Федерации ЦКЗ-нефть Роскомнедра - Центральная комиссия по запасам нефти Роскомнедра ВНК - водонефтяной контакт ГНК - газонефтяной контакт ГВК - газоводяной контакт ГИС - геофизические исследования скважин ГДИ - гидродинамические исследования ВСП - вертикальное сейсмическое профилирование КВУ - кривая восстановления уровня КВД - кривая восстановления давления Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 13
Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений ЧНЗ - чисто нефтяная зона ГНЗ - газонефтяная зона ВНЗ - водонефтяная зона ГВНЗ - газоводонефтяная зона КИН - коэффициент извлечения нефти РИР - ремонтно-изоляционные работы ГРП - гидравлический разрыв пласта ППД - поддержание пластового давления ПАВ - поверхностно-активные вещества ЦГЭ - Центральная геофизическая экспедиция НКТ - насосно-компрессорные трубы ТЭО - технико-экономическое обоснование МУН - методы увеличения нефтеотдачи САПР - система автоматизации проектирования разработки ПДС - полимердисперсная система
Слайд 14
ПОРЯДОК СОСТАВЛЕНИЯ И УТВЕРЖДЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ДОКУМЕНТОВ НА ВВОД В РАЗРАБОТКУ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Разведанные месторождения или части месторождений нефти и газа считаются подготовленными для промышленного освоения, согласно действующим нормативным документам, при соблюдении следующих основных условий: 1 ) Осуществлена пробная эксплуатация разведочных скважин или опытно-промышленная разработка представительных участков месторождения . 2) Балансовые и извлекаемые запасы нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов утверждены ГКЗ (государственной комиссией по запасам) РФ, и дана оценка перспективных ресурсов нефти, газа и конденсата. Проектирование и ввод в разработку месторождений с извлекаемыми запасами нефти до 3 млн.т и газа до 3 млрд.м3 осуществляются на базе запасов, принятых ЦКЗ-нефть Роскомнедра; Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 15
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений 4) Состав и свойства нефти, газа и конденсата, содержание в них компонентов, имеющих промышленное значение, особенности разработки месторождения, дебиты нефти, газа и конденсата, гидрогеологические, геокриологические и другие природные условия изучены в степени, обеспечивающей получение исходных данных для составления технологической схемы разработки месторождения. 3) утвержденные балансовые запасы нефти, газа и конденсата, а также запасы содержащихся в них компонентов, используемые при составлении проектных документов на промышленную разработку, должны составлять не менее 80% категории С1 и до 20% категории С2 . Возможность промышленного освоения разведанных месторождений (залежей) или частей месторождений нефти и газа при наличии запасов категории С2 более 20% устанавливается в исключительных случаях ГКЗ РФ при утверждении запасов на основе экспертизы материалов подсчета; Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 16
6) Имеются сведения о наличии в разведочных скважинах поглощающих горизонтов, которые могут быть использованы при проведении проектно-изыскательских работ для изучения возможностей сброса промышленных и других сточных вод. 7) Составлены рекомендации по разработке мероприятий по обеспечению предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечению безопасности проведения работ. 8) Утверждены технологические проектные документы на промышленную разработку (технологическая схема или проект) и проектно- сметная документация на обустройство, предусматривающие утилизацию нефтяного газа, газового конденсата в случае установления их промышленного значения. 9) Получена лицензия на право пользования недрами. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений 5) В районе разведанного месторождения должны быть оценены сырьевая база строительных материалов и возможные источники хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения, обеспечивающие удовлетворение потребностей будущих предприятий по добыче нефти и газа;
Слайд 17
Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Запасы нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, по степени изученности подразделяются на разведанные (промышленные) категории А, В, C 1 и предварительно оцененные—категория С 2 . Категория А - запасы залежи (ее части), изученной с детальностью, обеспечивающей полное определение типа, формы и размеров залежи; эффективной нефте- и газонасыщенной толщины, типа коллектора, характера изменения коллекторских свойств; нефте- и газонасыщенности продуктивных пластов, состава и свойств нефти, газа и конденсата, а также основных особенностей залежи, от которых зависят условия ее разработки. 3апасы категории А подсчитываются по залежи (ее части) разбуренной в соответствии с утвержденным проектом paзработки месторождения нефти или газа.
Слайд 18
Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Категория В - запасы залежи (ее части), нефтегазоносность которой установлена на основании полученных промышленных притоков нефти или газа в скважинах на различных гипсометрических отметках. Запасы категории В подсчитываются по залежи (ее части), разбуренной в соответствии с утвержденной технологической схемой разработки месторождения нефти или проектом опытно-промышленной разработки месторождения газа. Категория C1 - запасы залежи (ее части), нефтегазоносность которой установлена на основании полученных в скважинах промышленных притоков нефти или газа (часть, скважин опробована испытателем пластов) и положительных результатов геологических и геофизических исследований в неопробованных скважинах. Запасы категории С1 подсчитываются по результатам геолого-разведочных работ и эксплуатационного бурения и должны быть изучены в cтeпeни, обеспечивающей получение иcxoдныx дaнныx для составления технологической схемы разработки месторождения нефти или проекта опытно-промышленной разработки месторождения газа.
Слайд 19
Проектирование и регулирование разработки нефтяных месторождений Категория С2 - запасы залежи (ее части), наличие которых обосновано данными геологических и геофизических исследований. Запасы категории С2 используются для определения перспектив месторождения, планирования геологоразведочных работ или геолого-промысловых исследований при переводе скважин на вышележащие пласты и частично для проектирования разработки залежей. Категория С3 - перспективные ресурсы нефти и газа подготовленных для глубокого бурения площадей, находящихся в пределах нефтегазоносного района и оконтуренных проверенными данного района методами геологических и геофизических исследований , а также не вскрытых бурением пластов разведанных месторождений , если продуктивность их установлена на других месторождениях района.
Слайд 20
Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Технологические проектные документы служат основой для составления проектов обоснования инвестиций и ТЭО проектов, проектов обустройства месторождений, технических проектов на строительство скважин, схем развития и размещения нефтегазодобывающей промышленности района, разработки годовых и перспективных прогнозов добычи нефти и газа, объемов буровых работ и капиталовложений, геолого-технических мероприятий, внедряемых на месторождении. Технологическими проектными документами являются: · проекты пробной эксплуатации; · технологические схемы опытно-промышленной разработки; · технологические схемы разработки; · проекты разработки; · уточненные проекты разработки (доразработки); · анализы разработки.
Слайд 21
Проектные технологические документы на разработку месторождений и дополнения к ним рассматриваются и утверждаются ЦКР (центральной комиссией по разработке) Минтопэнерго РФ, а также территориальными Комиссиями, создаваемыми по согласованию с Минтопэнерго РФ. Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Проекты пробной эксплуатации составляются для месторождений, разведка которых не закончена или при отсутствии в достаточном объеме исходных данных для составления технологической схемы разработки. Проект пробной эксплуатации месторождения составляется по данным его разведки, полученным в результате исследования, опробования, испытания и пробной эксплуатации разведочных скважин. Технологические схемы опытно-промышленной разработки составляются как для объектов в целом или участков месторождений, находящихся на любой стадии промышленной разработки, так и для вновь вводимых месторождений в целях проведения промышленных испытаний новой для данных геолого-физических условий системы или технологии разработки. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 22
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Технологическая схема разработки является проектным документом, определяющим предварительную систему промышленной разработки месторождения на период его разбуривания основным эксплуатационным фондом скважин. Технологические схемы разработки составляются по данным разведки и пробной эксплуатации. Проект разработки является основным документом, по которому осуществляется комплекс технологических и технических мероприятий по извлечению нефти и газа из недр, контролю над процессом разработки. Проекты разработки составляются после завершения бурения 70% и более основного фонда скважин по результатам реализации технологических схем разработки с учетом уточненных параметров пластов. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 23
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Уточненные проекты разработки составляются на поздней стадии разработки после извлечения основных извлекаемых (порядка 80%) запасов нефти месторождения в соответствии с периодами планирования. В уточненных проектах по результатам реализации проектов и анализа разработки предусматриваются мероприятия по интенсификации и регулированию процесса добычи нефти, по увеличению эффективности применения методов повышения нефтеизвлечения. Анализ разработки осуществляется по разрабатываемым месторождениям в целях определения эффективности применяемой технологии разработки, выработки запасов по площади и разрезу, объектов разработки и определения мер, направленных на совершенствование систем разработки и повышение их эффективности. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 24
Составление технологических проектных документов на промышленную разработку нефтяных и газонефтяных месторождений является комплексной научно-исследовательской работой , требующей творческого подхода, учета передового отечественного и зарубежного опыта, современных достижений науки и практики разработки (нефтепромысловой геологии, физико-химии пласта и подземной гидродинамики), компьютерных методов, технологии и техники строительства и эксплуатации скважин, обустройства промыслов, экономико-географических факторов, требований охраны недр и окружающей среды. Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 25
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений В проектных документах на разработку обосновываются: выделение эксплуатационных объектов; системы размещения и плотность сеток добывающих и нагнетательных скважин; выбор способов и агентов воздействия на пласты; порядок ввода объекта в разработку; способы и режимы эксплуатации скважин; уровни, темпы и динамика добычи нефти, газа и жидкости из пластов, закачки в них вытесняющих агентов, обеспечивающие наиболее полную выработку; вопросы повышения эффективности реализуемых систем разработки заводнением; вопросы, связанные с особенностями применения физико- химических, тепловых и других методов повышения нефтеизвлечения из пластов; выбор рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования; Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 26
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений В проектных документах на разработку обосновываются: мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин; требования к системам сбора и промысловой подготовки продукции скважин; требования к системам поддержания пластового давления (ППД) и качеству используемых агентов; требования и рекомендации к конструкциям скважин и производству буровых работ, методам вскрытия пластов и освоения скважин; мероприятия по контролю и регулированию процесса разработки; комплекс геофизических и гидродинамических исследований скважин; мероприятия по охране недр и окружающей среды, технике безопасности, пром-санитарии и пожарной безопасности с учетом состояния окружающей среды; объемы и виды работ по доразведке месторождения; вопросы, связанные с опытно-промышленными испытаниями новых технологий и технических решений. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 27
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений В технологических схемах число расчетных вариантов должно быть не менее трех , а в проектах и уточненных проектах разработки – не менее двух вариантов. В каждом из вариантов разработки устанавливается проектный уровень добычи нефти по месторождению, период стабильной добычи из условия, чтобы величины максимальной и минимальной добычи за этот период не отличались более чем на 2-5% от проектного уровня. Во всех проектных документах один из рассматриваемых вариантов разработки выделяется в качестве базового варианта . Им, как правило, является утвержденный вариант разработки по последнему проектному документу с учетом изменения величины запасов нефти. Во всех рассматриваемых вариантах разработки в технологических схемах и проектах разработки предусматривается резервный фонд скважин . Число резервных скважин обосновывается и в технологических схемах может составлять 10-25% основного фонда скважин, в проектах – до l0%. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 28
Порядок составления и утверждения проектных документов на ввод в разработку нефтяных и газонефтяных месторождений В технологических схемах и проектах разработки обосновывается возможность или необходимость применения методов повышения нефтеизвлечения или необходимость их опытно-промышленных испытаний. Экономические показатели вариантов разработки определяются с использованием действующих в Минтопэнерго РФ методов экономической оценки на основе рассчитанных технологических показателей и системы рассчитываемых показателей, выступающих в качестве экономических критериев В технологических схемах и проектах разработки должны предусматриваться наиболее прогрессивные системы разработки и передовая технология нефтедобычи , обеспечивающие достижение или превышение утвержденной величины коэффициента извлечения нефти. Проектирование разработки нефтяных и газонефтяных месторождений
Слайд 29
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Слайд 30
Нефтяные и нефтегазовые месторождения - это скопления углеводородов в земной коре, приуроченные к одной или нескольким локализованным геологическим структурам , т.е. структурам, находящимся вблизи одного и того же географического пункта . Залежью называется естественное локальное единичное скопление нефти в одном или нескольких сообщающихся между собой пластах-коллекторах , т. е. в горных породах, способных вмещать в себе и отдавать при разработке нефть.
Слайд 31
Места скопления природного газа в свободном состоянии в порах и трещинах горных пород называются газовыми залежами . Если газовая залежь является рентабельной для разработки, т.е. когда сумма затрат на добычу, транспорт и использование газа меньше полученного экономического эффекта от его применения, то она называется промышленной. Газовым месторождением обычно называют одну залежь или группу залежей, расположенных на одной территории .
Слайд 32
С и с т е м о й р а з р а б о т к и месторождения называется совокупность взаимосвязанных инженерных решений, определяющих: • объекты разработки; • последовательность и темп их разбуривания и обустройства; • наличие воздействия на пласты с целью извлечения из них нефти и газа; • число, соотношение и расположение нагнетательных и добывающих скважин; • число резервных скважин; • управление разработкой месторождения; • охрану недр и окружающей среды. Построить систему разработки месторождения означает найти и осуществить указанную выше совокупность инженерных решений.
Слайд 33
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ О б ъ е к т р а з р а б о т к и — это искусственно выделенное в пределах разрабатываемого месторождения геологическое образование (пласт, массив, структура, совокупность пластов), содержащее промышленные запасы углеводородов , извлечение которых из недр осуществляется при помощи определенной группы скважин .
Слайд 34
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Геолого-физические свойства Пласт 1 2 3 Извлекаемые запасы нефти, млн.тонн Толщина пласта, м Проницаемость, 10 -2 мкм 2 Вязкость нефти,10 -2 П а с 200 10 100 50 50 5 150 60 70 15 500 3 Пласты 1 и 2 объединяются в один объект разработки (А) Пласт 3 разрабатывается своей группой скважин (Б)
Слайд 35
СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Основный принцип выделения конкретного объекта разработки – это объединение в один объект пластов со сходными (близкими) характеристиками по следующим факторам: 1. Геолого-физические свойства пород-коллекторов нефти и газа. 2. Физико-химические свойства нефти и газа. 3. Фазовое состояние углеводородов и режим пластов. 4. Условия управления процессом разработки месторождений. 5. Техника и технология эксплуатации скважин.
Дымковский петушок
Рождественские подарки от Метелицы
Лиса Лариска и белка Ленка
Хитрость Дидоны
Что общего у травы и собаки?