Содержание к диссертации
Введение 5
Закономерности изменения условий разработки неф
тяных месторождений в поздней и завершающей ста
диях 10
Нестационарное термодинамическое состояние разраба
тываемых залежей 10
Техногенные изменения геолого-промысловых характе
ристик продуктивной толщи 12
Осложнения геолого-промысловых условий заканчива-
ния, эксплуатации и ремонта скважин 14
Снижение эффективности контроля системой разработки
месторождений и управления ею 19
Выводы 21
Проблемы выработки трудноизвлекаемых остаточ
ных запасов нефти и повышения нефтеотдачи пла
стов 22
Ухудшение коллекторских свойств продуктивных пластов
при заканчивании скважин 23
Нарушения герметичности крепи и технического состоя
ния фильтра 27
Геолого-технические условия эксплуатации скважин,
ОПЗ, РИР и МУН 31
Выводы 39
Системные подходы и решения проблем интенсифи
кации выработки трудноизвлекаемых запасов угле
водородного сырья 41
Основные принципы системного подхода к решению технологических проблем строительства и эксплуатации
скважин 42
Геолого-техническая система «скважины - углеводород
ная залежь» 43
Системные решения технологических проблем заканчи-
вания и эксплуатации скважин 55
Технология первичного вскрытия продуктивных отложе
ний 57
Технология комбинированного разобщения и селектив
ной изоляции пластов продуктивной толщи 62
Технология совершенствования конструкций забоя сква
жин 72
3.4. Технология модернизации конструкций забоя действую
щего фонда скважин 82
Методические подходы и технологические решения по гидроизоляции водо- и газонасыщенных пластов от продуктивных 82
Расчеты технологических параметров процесса гидроизоляции водо- и газонасыщенных пластов 89
Выводы 97
4. Состояние и перспективы разработки нефтегазовых
залежей ОАО «Сургутнефтегаз» на поздней стадии 99
4.1. Структура запасов нефти и состояние разработки место
рождений 99
4.1.2 Состояние разработки месторождений 101
Негативные факторы и тенденции в технологии разработки нефтегазовых залежей 110
Краткая аналитическая оценка технологических и технико-экономических показателей методов интенсификации добычи нефти на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз» 114
Научно-технические направления совершенствования технологических процессов воздействия на залежь и при-
забойную зону пласта 126
Выводы 130
5. Научно-технические разработки по интенсификации
процессов выработки остаточных трудноизвлекае-
мых запасов нефти 131
Колтюбинговые установки в технологических процессах нефтедобычи 131
Усовершенствование технологии изоляционных работ 140
Современные представления о причинах флюидопрояв-лений в скважинах 141
Технология изоляции заколонных перетоков в боковых стволах и горизонтальных забоях 145
5.3. Технология изоляции участков прорыва газа и воды в
скважинах с горизонтальным забоем 165
Краткий анализ состояния работ 165
Жидкости для блокирования горизонтального ствола скважины 169
Лабораторные исследования по выбору композиций изоляционных составов 170
5.3.4. Гидравлический расчет движения технологических жидко
стей в горизонтальном стволе скважины при РИР 194
5.4. Эффективность технологий воздействия на пласты и
перспективы совершенствования 207
Результаты совершенствования технологии ГРП 207
Перспективы развития технологии ГРП 228
Анализ эффективности эксплуатации боковых стволов .... 231
Оценка эффективности эксплуатации скважин с горизонтальным забоем 244
Общие показатели применения методов воздействия на пласты 250
Основные выводы и рекомендации 257
Список литературы 260
Приложение 278
Введение к работе
Актуальность работы. Проблема повышения нефтеотдачи пластов интенсификацией выработки остаточных запасов в поздней стадии разработки углеводородных залежей с каждым годом приобретает все большую значимость на месторождениях нефтегазодобывающего комплекса России.
Связано это с проявлением в последние годы ряда устойчивых тенденций: снижением с 15 до 10 % количества вводимых в разработку крупных месторождений, увеличением до 80 % фонда добывающих скважин на месторождениях в поздней стадии разработки, неуклонным ростом обводненности добываемой продукции, достигшей 70-90 %, с годовым приростом до 5 %. Так, при увеличении объемов ремонтно-изоляционных работ (РИР) по Западной Сибири на 40 % ежегодно, число обводненных скважин растет в 1,5-2,0 раза быстрее.
Но наиболее существенное влияние на дальнейшее развитие нефтегазодобывающей отрасли России оказывает закономерное негативное изменение структуры разрабатываемых запасов нефти. Обусловлено это, с одной стороны, введением в разработку все большего числа сложнопостроенных с ухудшенными фильтрационно-емкостными свойствами, продуктивных отложений и повышенной вязкостью нефти, с другой - переходом большинства месторождений в позднюю стадию разработки (фактор техногенного влияния), когда доля трудноизвлекаемых запасов неуклонно возрастает, а активных запасов нефти - снижается.
Опыт показывает, что широкое применение традиционной технологии заводнения (основной метод разработки месторождений углеводородов в России) не обеспечивает эффективной выработки остаточных запасов из низкопроницаемых и высокообводненных пластов.
Нестационарность термодинамического состояния месторождений в поздней стадии разработки осложняет геолого-промысловые условия и снижает показатели качества и эффективности работ при заканчивании и ремонте скважин. Наибольшее негативное воздейст-. вие при этом оказывается на природные коллекторские свойства продуктивных пластов, долговременную изоляцию их от водонасыщенных пород, техническое состояние крепи и фильтра скважин.
Таким образом, в настоящее время становится очевидным, что в сложившихся обстоятельствах особую актуальность приобретают аналитические обобщения и оценка состояния разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, а также поиски принципиально новых методических подходов и технических решений по интенсификации их выработки и увеличению нефтеотдачи пластов.
Цель работы.
Интенсификация выработки остаточных, трудноизвлекаемых запасов в поздней стадии разработки нефтегазовых месторождений совершенствованием методических подходов и внедрением системных технологий.
Основные задачи исследований.
Аналитическая оценка негативного влияния нестационарного термодинамического состояния разрабатываемых залежей на качественные и технико-экономические показатели строительства и эксплуатации скважин.
Обоснования с позиций системного подхода приоритетных научно-технических направлений разработок по интенсификации выработки остаточных, трудноизвлекаемых запасов нефти и газа.
Модернизация конструкций забоя эксплуатационных скважин, интенсифицирующих процессы выработки остаточных, трудноизвлекаемых запасов нефти и газа.
4. Обобщение и оценка результатов проведенных научно-прикладных исследований и разработок при внедрении на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз», перешедших в позднюю стадию разработки.
Методы исследований.
Для решения поставленных задач использованы методика системного подхода, методы экспериментальных (фильтрационные на УИПК-1М, физико-химические, аналитические и др.) и промысловых исследований (ГИС, гидродинамические), математической статистики, физического моделирования, стендовых испытаний.
Научная новизна.
Научное обобщение на принципах системного подхода и аналитическая оценка состояния работ в области заканчивания и эксплуатации скважин, перспектив развития новых технологий разработки нефтегазовых месторождений и их реализации в техногенно аномальных геолого-промысловых условиях.
Установлена взаимосвязь и взаимовлияние основных геолого-технических факторов при заканчивании и эксплуатации скважин на закономерное снижение качества их строительства и эффективность разработки нефтегазовых залежей.
3. Развито современное научно-техническое направление по
системному подходу и решению технологических проблем строитель
ства и эксплуатации скважин в сложных и изменяющихся геолого-
промысловых условиях.
4. Научно обосновано перспективное направление совершенст
вования процессов интенсификации выработки остаточных запасов
нефти сохранением природных коллекторских свойств продуктивных
отложений, долговременной изоляции их от водонасыщенных пла-
стов, модернизацией конструкции забоя скважин в сочетании с эффективными методами ОПЗ, РИР, МУН. Практическая ценность.
Результаты промышленной реализации методических подходов и технологических разработок при заканчивании скважин горизонтальным забоем (БС, ГС), методов модернизации конструкций забоя скважин, колтюбинговой технологии водоизоляционных работ, ОПЗ, РИР, МУН на нефтегазовых месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз».
По материалам промысловых испытаний разработаны и внедрены на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз»:
Временный регламент. Технология ремонтно-изоляционных работ по ликвидации заколонных перетоков в горизонтальных скважинах. ОАО «Сургутнефтегаз». 2002. - 43 с.
Технологический регламент. Производство работ по гидроразрыву пласта на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз». Сургут, 1999.-25 с.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы и результаты докладывались на:
1. Международная научная конференция «Проблемы подготовки кадров для строительства и восстановления нефтяных и газовых скважин на месторождениях Западной Сибири» (г.Тюмень, 1996), Международная научно-техническая конференция «Ресурсосбережение в топливно-энергетическом комплексе России» (г.Тюмень, 1999), 3-я Международная научно-практическая конференция «Освоение ресурсов трудноизвлекаемых и вязких нефтей» (г. Анапа, 24-28.09.2001), Международный технологический симпозиум «Интенсификация добычи нефти и газа» (г.Москва, 26-28.03.2003 г.).
2. Международной научно-технической конференции «Ресурсосбережение в топливно-энергетическом комплексе России» (г. Тюмень, 1999).
Диссертационная работа автора является научным обобщением результатов теоретических, экспериментальных и промысловых исследований и разработок в области заканчивания и эксплуатации скважин в аномальных геолого-технических условиях разработки нефтегазовых залежей, выполненных как самостоятельно, так и совместно с профессорами Кузнецовым Ю. С, Поляковым В. Н., Ишбае-вым Г. Г., а также со специалистами СУПНП и КРС, и института ТО «СургутНИПИнефть».
