Введение к работе
Актуальность проблемы. В Западном Каиахстане, на полуостровах Мангышлак и Бузачи, выявлено более 30 месторовденнй, на которых имеются залежи высокопарафинистых и вязких нефтей. Наиболее крупные из них Узень, Еетыбай, Калашсас, Карананбас, Северный Бузачи содержат более 90 всех запасов нефти. Нефти месторождений Узень и Неты-бай предельно насыщены растворенным парафином при высоком его содержании, а также смолами и асфальтенами; нефти остальных из указанных месторождений, особенно Каражанбаса и Северного Бузачи, отличаются высокой вязкостью, большой смолистостью при высоком содержании сернистых соединений и малым содержанием легких углеводородов.
Разработка таких месторождений связана с большими трудностями, использованием нетрадиционных способов воздействия на нефтяные залежи, не имеющих аналогов за рубежом, больших энергетических затрат и соблюдением исключительных мер по сохранению экологии на поверхности и охране геологических недр.
Проблема разработки перечисленных месторождений осложняется к тому же исключительной сложностью геологического строения залежей нефтей, различием начальных термобарических условий насыщения пластов-коллекторов флюидами, трудностью природных Факторов: пустыня, отсутствие пресных вод, жаркое лето, песчаные бури, низкие температуры зимой.
Текущее состояние разработки месторождений требует постоянного совершенствования применяемых технологий с целью повышения нефтеотдачи пластов и сбережения ресурсов при эксплуатации скважин.
Основная идея, которое посеяеєне ребота. Изучение геологических и термобарических условий залегания основных разрабатываемых месторождений полуостровов Мангышлак и Бузачк, анализ состояния ра: работки и методов воздействия на галеги высокопарафинистых и вягкш нефтей, выбор основных направлений совершенствования технологий и путей их реализации на базе использования энергетического принципа теплового воздействия на нефтяные пласты, которые могут использоваться в настоящее время.
Основными задечаки исследований являлись:
-
Анализ геологических и термоСарических условий залегания нефтяных месторождений полуостровов Иангыилак и Бузачк, состава и свойств пород-коллекторов и пластовых нефтей.
-
Изучение методов воздействия на продуктивные пласты к технологических особенностей разработки месторождений Узень, Еетыбай, Калаыкас и Караханбас.
S. Обобщение опыта термозаводнения на месторождения Узень.
-
Исследование эффективности воздействия на нефтяные пласты месторождения Каламкас и термовоздействия на месторовдений Кара-жанбас.
-
Совершенствование и создание новых технологий разработки залежей высокопарафинистых и вязких нефтей.
Методы решения поставленных задач. Составленные задачи решалис: путем обобщения опыта эксплуатации введенных в разработку месторождений. Методологической основой является комплексный анализ промысловых данных, учитывающих особенности разработки залежей парафинис-тых и вязких нефтей в условиях реализации энергосберегающих технологий, в сочетании с аналитическими исследованиями по прогнозированию применения ресурсосберегающих процессов.
Научная новизна работы. В соавторстве с учеными ВНИИнефть и представителями ПО "Мангисгаумунайгаэ" получены патенты Р5 на новые энергосберегающие технологии по разработке залекей нефтей, насыщенных парафином, не имеющие аналогов за рубеяом.
Проведено теоретическое обоснование целесообразности перехода на месторождении Узень от закачки в нефтяные залеки горячей воды на закачку неподогрегсй воды для поддержания пластового давления и пластовой температуры.
Для месторождения Узень совместно с сотрудниками ВНИИнефть разработана энергосберегаюиая технология, основанная на применении энергетического критерия, составлена программа перехода на продви-иение в нефтяных залевах оторочки закачанной ранее горячей воды с помощью нагнетаемой неподогретой воды.
Проведены теоретические и лабораторные исследования с сотрудниками Гипровостокнефть по выбору оптимальной технологии разработки месторождения Каламкас, основанной на использовании полимерных компонентов; разработана рецептура трехномпонентных композиций, обладающих вязкоупругими свойствами, для воздействия на пласты, насыщенные вязкой нефтью, а такяе модифицированные полимерные системы, способные в отличие от ВУС проникать в пласты на значительное расстояние от нагнетательных сквавин.
Практическая ценность и реализация работы. Результатами проведенных исследований является обобщение опыта разработки месторои-дения Узень, уникального не только в Казахстане, но и з мире, по запасам зысокспарафинистых нефтей, сложности геологического строения продуктивных горизонтов, аномальным свойствам пород-коллекторов, физико-химическому составу и свойствам пластовых нефтей. Опыт эксплуатации этого месторовдения использован при проектировании разработки залежей нефтей, насыщенных парафином, в Архангельской
- б -
области v. других районах России, а также на зарубежных месторождениях. '
Работа автора способствовала переходу на месторождении Узень на энергосберегающую технологию, разработки нефтяных залежей, основанную на закачке в пласты неподогретой воды. В итоге этого сэкономлены сотни миллионов кубометров нефтяного газа, который использовали на нагрев закачиваемой воды, различные ресурсы и оборудование, связанные с процессом термозаводнения.
Обобщены особенности и зффехтавностъ воздействия не продуктивные пласты с вязкой нефтью не месторождении Каламкас путек применения полимерного заводнения. Масштабы внедрения этой технологии не имеют аналогов в мире. В результате проведения опытно-промышленных работ увеличена нефтеотдача пластов при значительной снижении обводненности добываемой продукдак. Полученный опыт может быть исполь' вован не других месторождениях, сходных по геолого-физическим характеристикой к свойствам пластовых нефтей.
Обобщены результаты лабораторных єкспериментов, на основании которых проведены на месторождении Каражанбас опытно-промышленные испытания двух способов термического воздействия на залежи высоковязких нефтей: внутрипластового влажного горения (ВВГ) и паротепло-вого воздействия (НТВ). Получена стабилизация темпов отбора нефти, большая генерация тепла; предложен метод ининциировакия горения с дообогащением призабойной зоны пласта твердым топливом, что приводит к инициированию ВВГ в 5-6 раз быстрее. В результате внедрения НТВ на опытном участке достигнут высокий теш отборе НИЗ в течение 5 лет.
Работа в объеме, указанном в названии диссертации, выполнена впервые. Бе значение неоценимо для проектирования разработки месторождений высокопарафинистых и вязких нефтей, независимо от их на-
- 7 -хождения.
Апробация работа. Основные положения диссертации обсуждались на центральной комиссии по разработке нефтяных месторождений РФ, заседаниях технико-экономических советов объединения и ученых Советов институтов, на УП международной Конференции по нефти и газу в Москве (1994 г.).
Публикация. По материалам диссертации опубликовано'24 печатных работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем работы составляет 244 страницы,включая 38 рисунков, 22 таблицы и список литературы из 51 наименования.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., профессору М.Д.Розенбергу, соавторам ряда опубликованных работ - к.т.н. С.В.Сафронову и к.т.н. Е.В.Геслюку, а также к.т.н. Н.Д.Федоровой, к.т.н. Е.К.Огап, к.г-м.н. Герштанскому за научные консультации и помошь в. подготовке диссертационной работы, руководству НГДУ "Узеннефть", "Комсоыольскнефть", "Каражанбастермнефть" и "йегыбайнефть" за участие в проведении промысловых и опытно-промышленных работ на месторождениях Узень, Каламхас и Каражанбас.