Файл: Применение гидравлического разрыва пласта для повышения.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 637

Скачиваний: 21

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация

Содержание

Введение

1 Гидравлический разрыв пласта

1.2 Моделирование ГРП

1.3 Влияние параметров на эффективность ГРП

1.4 Факторы, влияющие на безопасность ГРП

1.6 Подготовка скважин и оборудования при ГРП

1.7 Расчет параметров ГРП

1.8 ГРП на вертикальных скважинах

1.9 ГРП на горизонтальных скважинах

1.10 Жидкости ГРП

2 Краткий географо – экономический очерк Ямбургского НГКМ

2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика вскрытых отложений

2.1 Тектоника

2.3 Краткие сведения о нефтегазоносности района и месторождения

2.4 Физико-химические свойства газа, конденсата и нефти

2.5 Обоснование начального состава пластового газа и потенциального содержания конденсата

2.6 Физико-химические свойства нефти

2.7 Анализ текущего состояния разработки залежей После более чем 20 лет эксплуатации газоконденсатных залежей месторождения, было отмечено снижение энергетической характеристики пласта, что привело к снижению добычи углеводородов в эксплуатационных зонах. Однако, благодаря накопленной информации о динамике изменения пластового давления, удалось оценить вовлеченные в разработку запасы мето-дом материального баланса. Используя метод P/Z-интерпретации, установлена линейная взаимосвязь между приведенным пластовым давлением и дренируемым объемом запасов, что позволило произвести оценку объемов добычи и потенциала добычи на будущее. Однако, стоит отметить, что дальнейшее освоение месторождения требует применения более продвинутых методов добычи, таких как интенсивная и горизонтальная бурение, что может привести к дополнительному увеличению объемов добычи. Как следует из представленных данных, в настоящее время у компании «Тюменбургаз» имеется значительное количество бездействующих скважин (81 ед.). Наибольшую долю среди них составляют скважины с низкими устьевыми параметрами (40,7%), некоторые из которых нуждаются в ремонтных работах по ликвидации негерметичности эксплуатационных колонн и водоизоляции. Кроме того, в низкопродуктивных скважинах, которые имеют удовлетворительное техническое состояние, недостаточные скорости потока газа на забое приводят к образованию столба жидкости, что снижает их добывные возможности. Для решения этой проблемы необходимо проведение работ по интенсификации притока газа, а также, при необходимости, замена НКТ на меньший диаметр и допуск их до нижних отверстий перфорации. В целом, проведение таких работ позволит компании «Тюменбургаз» значительно увеличить количество добываемых углеводородов из недавно открытых месторождений и, соответственно, увеличить свою прибыльность.Из данного текста видно, что некоторые скважины имеют низкие устьевые параметры и не могут быть полностью использованы для добычи газа и конденсата, даже при вводе ДКС. Кроме того, значительное количество скважин остановлено из-за негерметичности эксплуатационных колонн и их обводнения.Интересно отметить, что в случае негерметичности колонн эксплуатации происходит обводнение, так как водоносные пласты поступают в ствол скважины. Остановка таких скважин может привести к насыщению призабойной зоны жидкой фазой, что существенно ухудшает их продуктивную характеристику и приток газа.Ремонт негерметичных скважин может осуществляться различными методами, например, установкой пакерующих устройств или спуском дополнительной колонны. Однако, такие мероприятия часто характеризуются низкой успешностью и необходимостью проведения дополнительных работ.Наиболее эффективным мероприятием по выводу из бездействия негерметичных скважин может являться забуривание в них второго ствола. Это позволяет увеличить приток газа и продлить срок их эксплуатации.Кроме того, помимо ремонтно-восстановительных работ, существует еще один способ увеличения добычи газа - это гидроразрыв пласта. Этот метод заключается в создании искусственных трещин в пласте с помощью воды под высоким давлением, что позволяет увеличить проницаемость и улучшить приток газа к скважине. Однако, несмотря на потенциальные преимущества, применение гидроразрыва пласта может также привести к росту обводнения скважин и уменьшению их продуктивности, что требует дополнительных мер по контролю и управлению этим процессом.В любом случае, максимальное пополнение действующего фонда скважин необходимо для обеспечения стабильной и эффективной добычи газа. Однако, важно не забывать и о выбытии скважин, которое может произойти в связи с естественным истощением запасов газа в пласте, а также из-за негативных воздействий человеческой деятельности, например, при строительстве новых объектов на местности. Поэтому, необходимо постоянно проводить мониторинг технического состояния скважин и принимать своевременные меры по их восстановлению и ремонту, чтобы минимизировать выбытие скважин из действующего фонда. Рис. 4 - Характеристика пробуренного фонда скважин 3.1 Проектирование ГРП на скважинах куста 211 Для скважин куста 211 оценочное проектирование работ с применением ГНКТ проводилось для двух операций, проводимых за один спуско-подъем а именно: промывки забоя и освоения азотом.Скважины куста 211 обсажены колонной диаметром 168 мм и их цементирова- ние проведено до поверхности. Восемь из девяти скважин куста не были освоены. По- сле того, как они были пробурены в начале 90-х гг., их законсервировали с помощью жидкости для глушения более чем на 10 лет. Естественно возникал вопрос, как и в какой степени этот долгий период простоя повлиял на давление и насыщенность флюидами в области дренирования куста 211 в процессе истощения пластовой энергии.Предварительный анализ имеющейся промыслово-геологической и геофизической информации позволил сделать следующие выводы. Пластовое давление высокое

3.2 Анализ проведения ГРП на скважине 21101

3.2.1 Мини ГРП

3.2.2 Основной ГРП (см. рис. 5.6):

4 Экономическая эффективность проведения ГРП

2 Краткий географо экономический очерк Ямбургского НГКМ


Ямбургское месторождение является одним из крупнейших месторождений газа в России и имеет огромное значение для экономики страны. Разработка месторождения началась в 1980-х годах и продолжается до сих пор. В настоящее время Ямбургское месторождение является ключевым источником поставок газа в регионы России и за рубеж.

В связи с этим, в последние годы были проведены значительные инвестиции в инфраструктуру месторождения. Например, были построены новые дороги, расширена железнодорожная ветка, увеличено количество газопроводов и трубопроводов, а также установлены новые установки комплексной подготовки газа. Все это позволяет обеспечить надежную и эффективную добычу и транспортировку газа.

Однако, несмотря на значительные улучшения инфраструктуры, Ямбургское месторождение до сих пор является труднодоступным местом. Большинство населенных пунктов расположены на берегах рек Обь и Таз, а само месторождение находится вдали от цивилизации. Это создает определенные трудности для транспортировки грузов и перевозки оборудования, особенно в зимний период, когда дороги перекрыты снегом. Тем не менее, благодаря мощной инфраструктуре и уникальной технологии добычи газа, Ямбургское месторождение продолжает успешно функционировать и развиваться.

Месторождение находится в тундровой зоне, для которой обычно характерно повсеместное и сплошное распространение многолетнемерзлых пород (ММП). Глубина кровли ММП изменяется от 0.3 до 1.5 м, а в долинах где находятся крупные реки по- верхность ММП погружается до двух - пяти метров и ниже. Подошва ММП залегает на глубине от 318 до 465 м, а на преобладающей территории - от 400 до 450 м. [1]



Рис. 1 - Обзорная карта района работ

Большая часть территории покрыта мхами и лишайниками. По берегам рек растет кустарниковая растительность-полярные ивы и карликовые березы высотой до 1,5 м.

2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика вскрытых отложений


Ямбургское газоконденсатное месторождение расположено на территории Ямальского автономного округа, вблизи города Ноябрьска. Геологический разрез месторождения представлен многими песчано-глинистыми отложениями мезозойско-кайнозойского осадочного чехла, которые являются основным источником газа и конденсата на месторождении. Подстилающая часть разреза не была хорошо изучена на Ямбургском месторождении, так как залежи ниже кровли Тюменской или Малышевской свиты (средняя Юра). Однако, на
других территориях, например, в Надым-Пурском междуречье, отложения палеозойского фундамента были вскрыты на глубине 7.0-10.0 км. В пределах Ямбургского месторождения фундамент может быть представлен кремнисто-глинистыми, песчаными метаморфизованными породами, а также известняками. К кровле фундамента приурочен отражающий горизонт «А». Разрез осадочного чехла в контуре продуктивности неокомских шельфовых пластов на месторождении был вскрыт на максимальную глубину 4515 метров (скважина 500). Приведенный на рисунке 2 сводный литолого-стратиграфический разрез Ямбургского месторождения позволяет установить характер и последовательность отложений на месторождении.



Рис. 2 - Геологический разрез нижнемеловых отложений Ямбургского месторождения (по данным ООО «Газгерс»).

Триасовая система, находящаяся в пределах Надым-Пурского междуречья, представляет собой комплекс эффузивно-осадочных и осадочных пород тампейской серии. В ее состав входят покровы базальтов с корой выветривания в нижней части, а также аргиллиты, алевролиты с отпечатками растений и туфогенные породы. Однако содержание туфов уменьшается вверх по разрезу. Комплекс развит в пределах Уренгойского прогиба.

В Уренгойском районе над триасовой системой находится вышележащий осадочный комплекс, который подразделяется на несколько свит. В частности, пурская свита состоит из конгломератов и песчаников, которые каолинизированы, а также аргиллитов. В свою очередь, варенгаяхинская свита сложена темно-серыми аргиллитами с прослоями песчаников и конгломератов. К кровле свиты приурочен отражающий горизонт «Iб». Витютинская свита состоит из серых песчаников, полимиктовых конгломератов с прослоями темно-серых аргиллитов. К кровле этой свиты приурочен сейсмический отражающий горизонт «Iа». Общая толщина триасовых отложений по данным сейсмических исследований на своде составляет 2.0 км, а на восточном погружении – 4.0 км. Кроме того, установлено выклинивание нижней части разреза к своду Ямбургского поднятия.

Интересно, что в триасовой системе Надым-Пурского междуречья были найдены следы древних животных, таких как динозавры, птерозавры и млекопитающие. Некоторые из них жили в воде, что свидетельствует о том, что в этом регионе были обширные водные бассейны. Эти находки помогают ученым лучше понять историю развития живых организмов на Земле.



Юрская система является одной из самых известных геологических систем на планете, и ее отложения на территории России, в частности в Надым-Пурском районе, являются особенно интересными для геологов и палеонтологов. Кроме уже упомянутых береговой, ягельной, котухтинской, тюменской, абалакской и баженовской свит, в этом районе также встречаются отложения юрской системы других типов. Например, среди них можно выделить голубые сланцы, песчаники, алевролиты и глины.

Береговая свита, представленная геттанг-синемюр, возрастает до 600 метров и состоит из грубозернистых песчаников, гравелитов и конгломератов с подчиненными прослоями глинистых аргиллитов. В ней также обнаруживается растительный детрит.

Ягельная свита, состоящая из нижнего плинсбах, составляет до 150 метров и сложена глинами аргиллитоподобными темно-серыми, серыми от тонко отмученных до алевритовых, с зеркалами скольжения, с прослоями гравелитистых песчаников, иногда карбонатных.

Котухтинское отложение, в районе Надым-Перском, состоит из пинсбах-тоар-нижнего aaлена и делится на два верхних и один нижний слои. Нижняя часть нижнего слоя содержит чередующиеся песчаники, алевролиты, аргиллитоподобные глины с прослоями битуминозных пород, а верхняя часть (Югорская пачка) представлена глинами темно-серого цвета с тонкими слоями алевролитов и песчаников. В глинах можно наблюдать конкреции пирита, остатки микрофауны (фораминиферы, филлофоры) и углеродистый растительный детрит.

Тюменская свита, расположенная в Западной Сибири, является одним из важнейших объектов поисково-разведочной деятельности нефтегазовой отрасли России. В состав этой свиты входят отложения различных минералов, таких как аргиллиты, алевролиты и песчаники. Аргиллиты, обнаруженные в этом районе, отличаются своей темно-серой окраской и слоистой структурой. Алевролиты, в свою очередь, имеют горизонтальную и волнистую стратификацию и серовато-темный оттенок. Песчаники, составляющие часть Тюменской свиты, имеют серую окраску, мелкозернистую структуру и слюдистые примеси.

Как было установлено, Тюменская свита находится в зоне нефтегазоносности, что обусловлено наличием в этом районе обильных включений углеродистого и углеродисто-глинистого материала. В районе свиты были обнаружены регионально значимые образования CO2, которые залегают в кровле этой свиты. Интересно, что кровля тюменской свиты была вскрыта в скважине №500 на глубине 3754 метров. Общая толщина Тюменской свиты составляет примерно 580-620 метров.


Таким образом, Тюменская свита представляет собой уникальный геологический объект, который может иметь большое значение для развития нефтегазовой отрасли России. Открытие новых месторождений в этом районе может существенно увеличить добычу нефти и газа в России и повысить ее экономическую значимость.

Согласно геологическим данным, Абалакская и Баженовская свиты являются хорошими местами для нефтедобычи. В частности, в 2019 году на территории Баженовской свиты была открыта новая нефтяная скважина, которая дает высокую добычу сырой нефти. Кроме того, проведенные исследования показали, что в Абалаксской свите содержится значительное количество природного газа, что делает ее еще более привлекательной для разведки и добычи. Поэтому эти свиты рассматриваются как перспективные нефтегазоносные зоны, что привлекает внимание инвесторов и компаний, занимающихся добычей нефти и газа.

Верхнемеловая система представлена тремя свитами: апатитовской, балабановской и егорлыкской. Апатитовская свита (коньяк-сантон) включает в себя глины, алевролиты, песчаники, кремнистые известняки и меловые мергелевые отложения. Она находится на глубине 200-450 метров и имеет толщину около 150 м. Балабановская свита (алб-ценоман) состоит из тонкошароватых, слегка глинистых песчаников с пиритовыми стяжениями. Толщина свиты колеблется от 120 до 200 м, а ее мощность увеличивается в сторону севера. Егорлыкская свита (ценоман-сеноман) состоит из слабо глинистых песчаников и глин с вкраплениями глинистых известняков. Толщина свиты на Южном Урале составляет около 200 метров, но может увеличиваться до 500 метров в северных районах.

Покурская (нижняя часть) свита меловых отложений также была исследована различными скважинами и описана геологами. Эта свита состоит преимущественно из темно-серых глин, песчаников, слюдистых и карбонатных пород, включающих мелкие крупицы пирита и сидерита. В ее нижней части расположена небольшая песчаниковая зона, включающая пласт БУ6. Верхняя граница покурской свиты, как и у других свит мела, отмечена значительным увеличением карбонатной составляющей. Следует отметить, что Ямбургское месторождение газа не является единственным месторождением в этом регионе. В окрестностях существует несколько других месторождений
, включая Уренгойское, Ханты-Мансийское, Каргала и др. В рамках разведочных работ были выявлены многообещающие зоны сильного газоносности и нефтегазоносности в разных геологических свитах. Например, в Ханты-Мансийском месторождении наиболее перспективными для добычи газа являются меловые отложения, включая тангаловскую и сортымскую свиты. В Уренгойском месторождении наибольший интерес для добычи нефти и газа представляют пласты аптско-нижнемелового возраста, включая ПК18 и ПК21.

Помимо вышеописанных свит, существует еще одна - Березовская свита. Она относится к верхнему мелу и состоит из песчаников, глин, алевролитов и сланцев. Песчаники и алевролиты светло-серые, слюдистые, глинистые, с карбонатными прослоями. Глины темно-серые, плотные, с прослоями песчаника и ила. Обнаружены остатки раковин двустворок и моллюсков. Толщина свиты на месторождении составляет 68-115 м.

На месторождении газоконденсата Ямбург, где находятся описанные свиты, проводятся работы по разработке месторождения. Планируется использование горизонтальных скважин с гидроразрывом пласта, что позволит увеличить добычу углеводородов. Однако, такой метод может привести к нарушению экосистемы и загрязнению окружающей среды, поэтому проводятся мероприятия по контролю за добычей и защите природы. Кроме того, на месторождении ведется работа по созданию энергоэффективных технологий и переходу на использование возобновляемых источников энергии.

Палеогеновая система - это период в геологической истории Земли, который начался около 65 миллионов лет назад и закончился примерно 23 миллиона лет назад. Известно, что месторождения нефти и газа, образовавшиеся в ходе этого периода, существуют и добываются в различных регионах мира. Например, нефтегазоносные пласты, образовавшиеся в период палеогена, находятся в пределах Надымского газонефтеносного района в Западной Сибири.

В рамках изучения нефтегазоносности Надымского ГНР было проведено сопоставление этажей нефтегазоносности Ямбургского и Уренгойского месторождений. Это позволило установить, что они в целом соизмеримы и равны примерно 2000 метров. Однако есть отличие по неокомским отложениям, которые находятся на юге от Ямбургского месторождения в Уренгойском районе. Здесь диапазон глубин, в котором содержатся промышленные залежи газоконденсата, увеличивается с севера на юг. Это говорит о том, что газоконденсатные залежи в разных районах Западной Сибири могут иметь разные характеристики и требовать различных технологий добычи.