Файл: Механические методы воздействия на призабойную зону пласта.docx

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.А. КАРИМОВА
Факультет «Нефтегазовое дело»

Кафедра разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений

Зарегистрирована: «___»__________________2022г.

Допущена к защите: «___»________________2022г.

Курсовая работа

По дисциплине «Основы нефтегазового дела»
На тему:

«Механические методы воздействия на призабойную зону пласта »

Студент _____________ Группы _____________ ____________________ подпись дата

Оценка____________________

Подпись___________________

Дата защиты__________________


Ташкент - 2022

“У Т В Е Р ЖДАЮ”

заведующий кафедра ___________

A.X.Каршиев

« ___ » __________ 202__ год

Курсовая работа

ЗАДАНИЕ

Название дисциплины: Основы нефтегазовый дело

Студент: группа: ___________
1. Тема курсовой работы:

2. Исходные данные для курсовой работы:

3. Список литературы:

4. Содержание аннотационной части отчета (перечень вопросов, подлежащих разработке):

5. Список чертежей (чертежи и графики, которые необходимо выполнить):

План сдачи курсовой работы

Введение	Теоретическая часть	Расчётная часть	Заключение	Защита

---

Руководитель:_________ _______________________

(подпись)

Введение

В настоящее время в разработку широко вовлекаются трудноизвлекаемые запасы нефти, приуроченные к низкопроницаемым, слабодренируемым, неоднородным и расчлененным коллекторам. Одним из эффективных методов повышения продуктивности скважин, вскрывающих такие пласты, и увеличения темпов отбора нефти из них, является гидравлический разрыв пласта (ГРП). Гидравлический разрыв может быть определен как механический метод воздействия на продуктивный пласт, при котором порода разрывается по плоскостям минимальной прочности благодаря воздействию на пласт давления, создаваемого закачкой в пласт флюида. Флюиды, посредством которых с поверхности на забой скважины передается энергия, необходимая для разрыва, называются жидкостями разрыва.

После разрыва под воздействием давления жидкости трещина увеличивается, возникает ее связь с системой естественных трещин, не вскрытых скважиной, и с зонами повышенной проницаемости; таким образом, расширяется область пласта, дренируемая скважиной. В образованные трещины жидкостями разрыва транспортируется зернистый материал (проппант), закрепляющий трещины в раскрытом состоянии после снятия избыточного давления.В результате ГРП кратно повышается дебит добывающих или приемистость нагнетательных скважин за счет снижения гидравлических сопротивлений в призабойной зоне и увеличения фильтрационной поверхности скважины, а также увеличивается конечная нефтеотдача за счет приобщения к выработке слабо дренируемых зон и пропластков.

Технологии ГРП различаются, прежде всего, по объемам закачки технологических жидкостей и проппантов и,соответственно,по размерам создаваемых трещин. Наиболее широкое распространение получил локальный гидроразрыв как эффективное средство воздействия на призабойную зону скважин. При этом бывает достаточным создание трещин длиной 10…20 м с закачкой десятков кубических метров жидкости и единиц тонн проппанта. В этом случае дебит скважин увеличивается в 2…3 раза.В последние годы интенсивно развиваются технологии создания высокопроводящих трещин относительно небольшой протяженности в средне- и высокопроницаемых пластах, что позволяет снизить сопротивление призабойной зоны и увеличить эффективный радиус скважины.

---

Проведение гидроразрыва с образованием протяженных трещин приводит к увеличению не только проницаемости призабойной зоны, но и охвата пласта воздействием, вовлечению в разработку дополнительных запасов нефти и повышению нефтеизвлечения в целом. При этом возможно снижение текущей обводненности добываемой продукции.Оптимальная длина закрепленной трещины при проницаемости пласта 0,01…0,05 мкм2 обычно составляет 40…60 м, а объем закачки — от десятков до сотен кубических метров жидкости и от единиц до десятков тонн проппанта. Наряду с этим применяется селективный гидроразрыв, позволяющий вовлечь в разработку и повысить продуктивность низкопроницаемых слоев. Для вовлечения в промышленную разработку газовых коллекторов со сверхнизкой проницаемостью (менее 10-4 мкм2) в США, Канаде и ряде стран Западной Европы успешно применяют технологию массированного ГРП. При этом создают трещины протяженностью 1000 м и более с закачкой от сотен до тысяч кубических метров жидкости и от сотен до тысяч тонн проппанта.

Глава 1.Механические методы воздействия на пласт.

1. Виды механических методов воздействия на пласт.

Методы воздействия на обработку призабойной зоны пласта скважин. Призабойная зона скважины – это область, примыкающая к стволу скважины, в пределах которой наблюдается изменение фильтрационных характеристик на протяжении всего периода эксплуатации скважины, начиная от ее строительства. Именно здесь все процессы протекают с наибольшей интенсивностью: максимальная скорость движения нефти и давление, максимальные энергетические потери и фильтрационные сопротивления. Состояние этой зоны оказывает существенное влияние на продуктивность добычи нефти. Именно поэтому важно обеспечить такие условия, чтобы при отборе или нагнетании жидкости затрачивалось минимальные количество энергии на борьбу с фильтрационным сопротивлением. Для уменьшения фильтрационного сопротивления проводят различные мероприятия, которые условно можно разделить на три категории.

Классификация методов воздействия:

• 
  Химические – применимы тогда, когда проницаемость ухудшилась вследствие отложения растворимых элементов: солей, железистых отложений.
  
• 
  Тепловые – применимы тогда, когда нефть имеет высокую вязкость вследствие наличия таких углеводородов, как парафин, смолистые вещества, асфальтены.
  
• 
  Механические – применимы при обработке твердых пород, когда имеет смысл создавать новые трещины в призабойной зоне для задействования удаленных зон пласта.
  

---

Также существуют такие методы, которые представляют собой сочетания из трех вышеперечисленных, к примеру – термокислотная обработка. Выбирать метод воздействия следует с учетом состояния призабойной зоны, существующих термодинамических факторов, химического состава и физических свойств пород и жидкостей. Плазменно-импульсное воздействие- это инновационная технология, которая с каждым днем набирает популярность. Относится к механическим методам, но показывает высокую эффективность при обработке скважин абсолютно любого типа. Особенностью этого метода является использование резонансных свойств пласта, что позволяет с минимальными затратами энергии и в кратчайшие сроки добиться впечатляющих результатов:

• 
  Увеличение проницаемости призабойной зоны;
  
• 
  Увеличение гидродинамической связи с пластом;
  
• 
  Очистка порогового пространства;
  
• 
  Создание новых микротрещин.
  

В результате повышается дебит скважины, причем не только обрабатываемой, но и всех соседних.

Преимущества технологии плазменно-импульсного воздействия:

• 
  Широкая область применения;
  
• 
  Безопасность;
  
• 
  Экологичность;
  
• 
  Минимальные сроки;
  
• 
  Высокая эффективность.
  

Гидравлическим разрывом называется процесс, при котором давление жидкости воздействует непосредственно на породу пласта вплоть до ее разрушения и возникновения трещины. Продолжающееся воздействие давления жидкости расширяет трещину вглубь от точки разрыва. В закачиваемую жидкость добавляется расклинивающий материал, например, песок, керамические шарики или агломерированный боксит. Назначение этого материала — удержать созданную трещину в раскрытом состоянии после сброса давления жидкости. Так создается новый, более просторный канал притока. Канал объединяет существующие природные трещины и создает дополнительную площадь дренирования скважины. Жидкость, передающая давление на породу пласта, называется жидкостью разрыва.

Механические методы воздействия на пласт.

Использование взрывных веществ. К ним относятся:

- пулевая перфорация;

- кумулятивная перфорация;

- общее торпедирование;

- направленное торпедирование;

- направленная перфорация взрывными снарядами;

При недостаточной нефтеотдаче можно повторно произвести обычную перфорацию пулевым перфоратором. Для повышения её эффективности скважину заполняют не глинистыми растворами, а жидкостями не загрязняющими вновь созданные перфорационные отверстия.

---

При наличии твёрдых и плотных пород можно торпедировать продуктивный пласт взрывчатым веществом спускаемым в интервал залегания пласта в гильзах, оснащённых электрическими взрывателями. Гильзы изготавливают из металла, асбеста или пластмассы. В качестве взрывчатых веществ наиболее часто применяют нитроглицерин, динамит, тротил и т.п.. Взрыв может создать в продуктивном пласте каверны и трещины. Таким образом, увеличивается проницаемость пласта в зоне с большим радиусом (создание микро- и макротрещин, которые могут распространяться на десятки метров).Направленное торпедирование можно осуществить за счёт соответствующей формы снаряда и вставок на пути взрывной волны. В зависимости от необходимости можно использовать торпеды: бокового рассеянного действия, бокового сосредоточенного действия и вертикального действия.Перфораторы с разрывными снарядами создают круглые отверстия в колонне и цементном камне проникая в породу, и взрываясь образуют каверны и трещины.

Кумулятивный перфоратор состоит из устройства, в ячейках которого содержатся заряды кумулятивного действия. Каждая ячейка с противоположной стороны взрывателя оснащена выемкой соответствующего профиля (например, в форме конуса). Таким образом газообразные продукты взрыва распространяются вдоль оси заряда в вид мощной струи, которая создаёт в колонне, цементе и породе канал соответствующего направления.

1.2. Гидравлический разрыв пласта и цель, задачи.

При гидравлическом разрыве должны быть решены следующие задачи: а) создание трещины; б) удержание трещины в раскрытом состоянии; в) удаление жидкости разрыва; г) повышение продуктивности пласта. Создание трещины. Трещина создается путем закачки жидкостей подходящего состава в пласт со скоростью превышающей ее поглощения пластом. Давление жидкости возрастает, пока не будут превзойдены внутренние напряжения в породе. В породе образуется трещина. Удержание трещины в раскрытом состоянии. Как только развитие трещины началось, в жидкость добавляется расклинивающий материал — проппант (обычно песок), переносимый жидкостью в трещину. После завершения процесса гидроразрыва и сброса давления проппант удерживает трещину открытой и, следовательно, проницаемой для пластовых жидкостей. Удаление жидкости разрыва. Прежде чем начать добычу из скважины, следует удалить жидкость разрыва. Степень сложности ее удаления зависит от характера применяемой жидкости, давления в пласте и относительной проницаемости пласта по жидкости разрыва. Удаление жидкости разрыва весьма важно, так как, понижая относительную проницаемость, она может создавать препятствия на пути притока жидкостей. Повышение продуктивности пласта. До начала проектирования процесса следует провести анализ его экономической целесообразности.

---