Файл: Методические указания По дисциплине Особенности разработки месторождений нефти горизонтальными скважинами для практических, лабораторных занятий и самостоятельных работ для бакалавров направления 131000. 62 Нефтегазовое дело для всех форм обучения.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Методические указания

По дисциплине «Особенности разработки месторождений нефти горизонтальными скважинами»

для практических, лабораторных занятий и самостоятельных работ для бакалавров направления 131000.62 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения

Ответственный секретарь РИС

_____________Сайдимова Э.Р.

^{(подпись)}

«__»___________20___г.

Председатель учебно-методической комиссии ИГиН

_____________________________

^{(подпись)}

«_____»_____________ 20___ г.

Подписи и контактные телефоны авторов:
________________ Самойлов А.С.

^{(подпись)}

«__»___________20___г.

тел. +7 919 933 8711
________________ Фоминых О.В.

^{(подпись)}

«__»___________20___г.

тел. +7 922 263 5003
________________Невкин А.А.

^{(подпись)}

«__»___________20___г.

тел. +7 905 822 6016

Зав. кафедрой РЭНГМ

__________ С.И. Грачев

^{(подпись)}

«_____»_____________ 20___ г.

Тюмень

ТюмГНГУ

2013

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Методические указания

По дисциплине «Особенности разработки месторождений нефти горизонтальными скважинами»
для практических, лабораторных занятий и самостоятельных работ для бакалавров направления 131000.62 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения

Тюмень 2013 г.

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

Методические указания предназначены бакалаврам направления 131000.62 «Нефтегазовое дело» для всех форм обучения. В методических указаниях приведены основные задачи с примерами решения по дисциплине «Особенности разработки месторождений нефти горизонтальными скважинами».

Составители: доцент, к.т.н. Самойлов А.С.

доцент, к.т.н. Фоминых О.В.

лаборант Невкин А.А.

© государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2013 г.

Содержание

3

ВВЕДЕНИЕ 7

Тема 1. Расчет дебитов скважин с горизонтальным окончанием и сопоставление результатов 9

Контрольные вопросы. 15

1. Что такое горизонтальная скважина? 15

2. Перечислить методики расчета дебита нефти к горизонтальному стволу 15

3. Условия перечисленных методик 15

Тема 2. Расчет дебита скважины с горизонтальным окончанием и наклонно - направленной с трещиной ГРП по приведенным формулам, сопоставление результатов 16

Выводы: проведя расчеты дебитов вертикальных скважин с ГРП и выполнив сравнительный анализ с дебитами, полученными для горизонтальной скважины, можно сделать вывод, что применение ГС значительно выгоднее, так как наблюдается существенная разница в полученных значениях. 18

Контрольные вопросы. 18

1. Цель проведения ГРП в горизонтальной скважине. 18

2. От чего зависит ориентация трещин ГРП в пределах продуктивного пласта? 18

Тема 3. Расчет дебита многоствольной скважины. 19

1. Расчитываем приток жидкости к многоствольной горизонтальной скважине по уравнению Борисова Ю.П., Пилатовского В.П., Табакова В.П.: 21

2. Расчитываем приток жидкости к многоствольной горизонтальной скважине по уравнению Григулецкого В.Г., Никитина Б.А.: 21

21

3. Расчитываем приток жидкости по формуле для одноярусной многоствольной горизонтальной скважине: 21

21

4. Расчитываем приток жидкости к многоствольной горизонтальной скважине по формуле Меркулова В.П.: 21

21

Полученные результаты: 22

Выводы: 1) Методика Борисова. Исходя из данной методики при α=90⁰, бурение многоствольных ГС с равномерным веерным расположением приводит к значительному увеличению дебита скважины. При этом резкое увеличение дебита наблюдается при бурении двух боковых стволов. 22

2) Методика Григулецкого. При одноярусном расположении ГС с увеличением количества боковых стволов дебит увеличивается. Значительное увеличение дебита наблюдается при зарезке двух боковых стволов. 22

3) Одноярусное расположение. Дебит увеличивается прямо пропорционально. 22

4) Методика Меркулова. При расчете по данной методике наблюдается снижение дебита при увеличении числа горизонтальных стволов 22

Контрольные вопросы 22

1. Типовые профили многоствольных горизонтальных скважин. 22

2. Основные объекты применения многоствольных горизонтальных скважин 22

3. Преимущества и недостатки многоствольных горизонтальных скважин. 22

4. Математические методики расчета моделирования МГС 22

5. Основные объекты применения многоствольных горизонтальных скважин. 22

Тема 4. Расчет оптимальной сетки горизонтальных скважин и сравнительная эффективность их работы с вертикальными 23

Контрольные вопросы. 29

1. Системы с внутриконтурным воздействием. 29

2. Расположение скважин в системах с внутриконтурным заводнением. 29

3. Параметр плотности сетки скважин 29

Тема 5. Интерпретация результатов гидродинамических исследований скважин с горизонтальным окончанием на установившихся режимах (по методике Евченко В.С.). 30

Вывод. Интерпретация данных ГДИС скважин с горизонтальным окончанием можно вычислить гидропроводность, проницаемость, скин-фактор призабойной зоны 35

Тема 6. Дебит горизонтальной скважины с трещинами ГРП, расположенной в анизотропном, полосообразном пласте. 36

Контрольные вопросы. 41

1. Цель проведения ГРП в горизонтальной скважине. 41

2. От чего зависит ориентация трещин ГРП в пределах продуктивного пласта? 41

Тема 8. Моделирование неустановившегося притока жидкости к горизонтальной скважине по двухзонной схеме. 46

2.Вычисляем коэффициент анизотропии пласта: 48

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 51

ВВЕДЕНИЕ

При масштабном внедрении в начале 2000-х и в течение последующего десятилетия в систему разработки месторождений Западной Сибири горизонтальных скважин (ГС) и боковых горизонтальных стволов (БГС) достигалась форсированная выработка запасов нефти при быстрой окупаемости вложений без строительства новых скважин. Внедрение производилось в оперативном порядке, не всегда согласованно с принятыми проектными решениями, либо путем трансформации существующей системы разработки. Однако, без системного обоснования технологии горизонтального вскрытия и эксплуатации объектов, проектные значения коэффициента извлечения нефти (КИН) не достигаются.

В последние годы технологии горизонтального вскрытия уделяется много большее внимание при проектировании системы разработки, в некоторых компаниях обоснование строительства каждого ГС выполняется в виде мини-проекта. На что повлиял и мировой финансовый кризис, когда в целях оптимизации производства погрешность и доля неопределенности сводились к минимуму. К технологии горизонтального вскрытия применили новые подходы о чем свидетельствуют результаты эксплуатации, построенных ГС и БГС с 2009 г. (в ОАО «Сургутнефтегаз» построено более 350 скв., ОАО «Лукойл» более 200 скв., в ТНК-ВР более 100 скв., в ОАО «НГК «Славнефть» более 100 скв., в ОАО «Газпром нефть» более 70 скв., в ОАО «НК «Роснефть» более 50 скв., в ОАО НК «РуссНефть» более 20 скв.).

Известно, что не достаточно определить только основные параметры применения ГС: длину, профиль, расположение ствола относительно кровли и подошвы, предельные технологические режимы эксплуатации. Необходимо учитывать размещение и параметры сетки скважин, схемы вскрытия пластов и регулирование режимов их работы. Необходимо создание принципиально новых методов мониторинга и управления выработкой запасов нефти особенно для сложнопостроенных залежей, которые будут основаны на достоверном изучении геологического строения посредством исследования горизонтальных стволов, зависимости дебита нефти от неоднородности геологического строения и гидравлических сопротивлений по длине, создании равномерности выработки запасов нефти по всему объему коллектора дренируемого ГС, высокоточном определение зоны дренирования, возможности проведения и прогнозирования эффективности способов повышении нефтеотдачи пластов, определения главных напряжений пород, от учета которых напрямую зависит эффективность системы заводнения и механические методы воздействия на пласт (гидроразрыв пласта).

Целью настоящего методического указания является обеспечение студентов знаниями, которыми пользуется современная наука и производство при управлении продуктивностью скважин.

В методических указаниях для каждой задачи по темам представлен алгоритм расчета и приведен пример решения типовой задачи, что существенно помогает успешному выполнению задания. Однако, его применение возможно лишь после изучения теоретических основ.

Все расчеты следует проводить в рамках международной системы единиц (СИ).

Теоретические основы дисциплины хорошо изложены в учебниках, ссылки которых приведены.

Тема 1. Расчет дебитов скважин с горизонтальным окончанием и сопоставление результатов

Для определения дебита нефти в одиночной горизонтальной скважине в однородно анизотропном пласте используется формула S.D. Joshi:

, (1.1)

где, Q_г – дебит нефти горизонтальной скважины м³/сек; k_h – горизонтальная проницаемость пласта м²; h – нефтенасыщенная толщина, м; ∆P – депрессия на пласт, Па; μ_н – вязкость нефти Па·с; B₀ – объемный коэффициент нефти; L – длина горизонтального участка скважины, м;r_c – радиус ствола скважины в продуктивном пласте, м;