Файл: Выполнение работ по поддержанию пластового давления.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 720
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Учреждение частное профессиональная образовательная организация
«Нефтяной техникум»
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: Выполнение работ по поддержанию пластового давления
Специальность: Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Выполнил: Ашимов Т.Н студента, 4курс,4ИР18/2
Руководитель: Самохвалов А.А преподавателя,
«Допущен к защите» Оценка:___________
заместитель директора по учебной работе Дата защиты:______
_____________Е.А. Волохин
«___»______________ 2021 г.
| | |
| Нормконтроль пояснительной записки принял______Л. А. Воронина | Электронный вариант принял ____________Волохин В. А. |
Ижевск
2022 г.
ВВЕДЕНИЕ
Нефтяная компания, разрабатывающая месторождение, прежде должна ставить перед собой задачи по проектированию разработке и внедрению системы поддержания пластового давления. Особенно большое внимание надо уделять очередности запуска добывающих и нагнетательных скважин, внедрению системы ППД на начальных стадиях разработки месторождения. В целом по России из общего фонда скважин, на которых добыча нефти ведется механизированным способом, основной объем нефти добывается с помощью электроцентробежных насосов.
В любой нефтяной компании основные задачи это - количество добытой нефти и минимальные затраты на ее добычу, но необходимо не забывать о таком понятии, как коэффициент извлечения нефти. Одним из наиболее эффективных методов повышения КИН является своевременное внедрение системы ППД. Чтобы добиться максимально-положительного результата по поддержанию проектного уровня закачки необходимо, при эксплуатации нагнетательных скважин периодически проводить мероприятия по выравнивания профиля притока, проводить ППР подземного оборудования, уделить особое внимание к системе подготовки воды для закачки в пласт. В процессе эксплуатации вести мониторинг и анализ эффективности внедренной системы ППД.
1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
1.1. Основные цели и задачи системы поддержания пластового давления.
В процессе эксплуатации нефтяного месторождения пластовое давление,
которое обуславливает приток нефти к скважине, может настолько снизиться, что дальнейшая эксплуатация скважины при данном дебите становится неэкономичной. В этом случае пластовое давление может быть восстановлено до требуемого уровня путем закачки с поверхности через нагнетательные скважины в пласт рабочего агента (вода, воздух, газ). Поддержание пластового давления закачкой воды, кроме повышения нефтеотдачи обеспечивает интенсификацию процесса разработки. Это обусловливается приближением зоны повышенного давления, создаваемого за счет закачки воды в водо-нагнетательные скважины, к добывающим скважинам.
Цель ППД:
- обеспечение закачки рабочего агента в пласт;
- обеспечение подготовки сеноманской воды до определенных условиями закачки показателей;
- управление эффективностью процесса поддержания пластового давления;
- повышение качества и оперативности принятия решений при управлении процессом; - оптимизация и контроль затрат на процесс поддержания пластового давления; - увеличение темпов отбора нефти из залежи и получить повышенные коэффициенты нефтеотдачи, характерные для напорных режимов.
Задачи ППД:
- определить метод поддержания пластового давления;
- выбрать рабочий агент для закачки в пласт;
- обеспечить качество закачиваемого агента;
- обеспечить эффективность процесса поддержания пластового давления.
1.2. Основные требования к закачиваемой воде.
При заводнении с целью поддержания пластового давления основное значение системы водоснабжения к изысканию и добыче необходимого количества качественной воды, распределению и закачки ее в пласт через систему нагнетательных скважин. Выбор системы водоснабжения во многом зависит от стадии разработки месторождения. В последнее время все чаще заводнение начинают осуществлять с самого начала разработки месторождения. Учитывая, что в первоначальный период разработки месторождения нефть добывается безводной, в это время требуется большое количество пресной воды. В проектах обустройства месторождений должно учитываться, что в последующее время добыча нефти будет сопровождаться ростом обводненности продукции скважин, поэтому система водоснабжения должна быть запроектирована и построена с учетом 100% утилизации в системе ППД всех промысловых сточных вод с промысловых установок подготовки нефти. На последней стадии разработки, чтобы извлечь одну тонну нефти, приходится извлекать двенадцать и более м3 пластовой воды. Это усложняет и удорожает систему водоснабжения, так как с увеличением объемов 14 добычи пластовых вод увеличиваются затраты на подготовку и очистку этой воды от механических примесей, пленочной нефти, а также увеличиваются работы на борьбу с коррозией технологического оборудования, водоводов, запорной арматуры. В то же время в сточных водах после установок по обезвоживанию и обессоливанию нефти содержатся поверхностно-активные вещества, которые обладают хорошим отмывающим и нефтевытесняющими способностями, что приводит к увеличению конечного извлечения [3].
Как показывает опыт разработки отечественных и зарубежных месторождений заводнение является довольно эффективным методом воздействия для поддержания пластового давления, но при строгом соблюдении необходимых требований к технологии его осуществления. При установлении необходимой степени подготовки вод, использующихся для системы ППД, основное значение имеют геолого-физические свойства нефтяного пласта (пористость, проницаемость), состав пород, диапазон изменения основных свойств коллекторов, слагающих пласт, качественный состав и количество в горной породе глин, физико-химические свойства пластовой и нагнетаемой воды.
Основным требованием, предъявляемым к закачиваемым в пласт водам, наряду с высокими нефтевытесняющими свойствами является обеспечение высокой степени фильтрации. Характер снижения приемистости нагнетательных скважин даже в пределах одного месторождения весьма разнообразен и зависит от качества применяемых вод.
Ухудшение коллекторских свойств зоны, примыкающей к скважине, происходит в результате:
- сужения поровых каналов и полной закупорки части из них за счет проникновения твердых частиц дисперсной фазы (промывочной жидкости или загрязненной закачиваемой воды);
- набухания глинистых минералов пласта при контакте с закачиваемой водой; - образования нерастворимых осадков при взаимодействии закачиваемых вод с пластовыми;
- образования стойких водонефтяных эмульсий, уменьшающих подвижность пластовой жидкости в зоне контакта;
- отрицательного влияния капиллярных и поверхностных явлений. В настоящее время при подготовке воды для системы ППД при эксплуатации месторождений количество взвешенных частиц (КВЧ) и содержание остаточных нефтепродуктов (ОНП), являющихся важными нормируемыми параметрами, должны быть приведены в соответствие с требованиями действующего отраслевого стандарта ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов.
Требования к качеству» (таблица 1).
Таблица 1 – Допустимое содержание механических примесей и нефти в закачиваемой воде в зависимости от проницаемости продуктивного коллектора
| Проницаемость пористой среды коллектора, мкм2 | Коэффициент относительной трещиноватости* коллектора | Допустимое содержание в воде, мг/л | |
| механические примесей | нефти | ||
| до 0,1 вкл. свыше 0,1 | | до 3 до 5 | до 5 до 10 |
| до 0,35 вкл. свыше 0,35 | от 6,5 до 2 вкл. менее 2 | до 15 до 30 | до 15 до 30 |
| до 0,6вкл. свыше 0,6 | от 35 до 3,6 вкл. менее 3,6 | до 40 до 50 | до 40 до 50 |
| * - коэффициент относительной трещиноватости определяется в соответствии с РДС 39-01-041-81 «Методика прогнозного определения норм качества сточных вод для внутриконтурного заводнения новых нефтяных месторождений платформенного типа. Содержание механических примесей и нефти в сточной воде» | |||
При единой системе организации ППД нагнетаемая вода должна по качеству соответствовать нормативам для самых низкопроницаемых пластов. Таким образом, согласно ОСТ 39-225-88 используемая для системы ППД вода должна соответствовать нижеперечисленным требованиям.
Допустимое содержание твердых взвешенных частиц в нагнетаемых водах не должно превышать 3 мг/л, а остаточных нефтепродуктов – 5 мг/л. Наличие механических примесей является одним из основных факторов, вызывающих снижение проницаемости призабойной зоны пласта при использовании как пресных, так и пластовых вод.
Механические примеси присутствуют в воде как «изначально» (песок, частицы слагающих породу минералов, глин, гидроокиси железа, малорастворимых солей, агрегаты асфальтенов, кристаллики парафинов) так и образуются в 16 результате различных химических реакций, протекающих при контакте закачиваемых вод с пластовой водой, нефтью и породой, химическими реагентами.
При использовании для заводнения продуктивных пластов подтоварной воды ощутимое снижение приемистости скважины (вплоть до полного прекращения закачки) вызывает присутствие остаточного количества нефтепродуктов. Это чаще всего нефть со значительным содержанием асфальтосмолпарафиновых отложений, диспергированных в водной фазе. Показано, что глобулы остаточной нефти имеют диаметр от 0,1 до 10,0 мкм. Остаточная нефть, проникая в более крупные капиллярные каналы ПЗП, постепенно коалесцируя и накапливаясь, может снизить приемистость скважины до полного прекращения закачки.
Закачиваемые воды должны быть совместимы с пластовыми. Наличие механических примесей иногда связано с нарушением стабильности вод. Это может быть следствием необратимых химических реакций, сопровождающихся выпадением твердых солей из пересыщенных растворов. Происходит это обычно при смешении вод разного состава, химически несовместимых друг с другом. Для предотвращения образования и осаждения солей, не следует допускать смешения вод различного состава.
Ограничение или исключение возможности смешения вод различного состава является технологическим приемом предотвращения солеотложения и в нефтепромысловом оборудовании.
Набухаемость глин коллекторов в закачиваемой воде не должна превышать значения их набухаемости в воде конкретного месторождения. Возможность использования различных вод для заводнения нефтяных месторождений в значительной степени определяется взаимодействием этих вод с породой коллектора.
В качестве вытесняющего агента для разработки продуктивных пластов нефтяных месторождений предпочтительно выглядят собственно пластовые, сеноманские и подтоварные воды.
Таким образом, учитывая средненабухающий тип цемента, можно сказать, что использование подтоварной воды для системы ППД не будет иметь значительного 17 отрицательного влияния. Применение же пресной речной воды может привести к увеличению набухания цемента продуктивных коллекторов.
Высокая дисперсность и значительная удельная поверхность глинистых частиц усиливают обменные реакции, что может вызвать дезагрегацию и отрыв глинистых минералов от обломочных зерен с последующим вовлечением их в приток, что также может привести к частичному закупориванию фильтрующих каналов.
1.3. Классификация метода заводнения
Заводнение нефтяных пластов является основой современной технологии разработки нефтяных месторождений. Для месторождений с разнообразными физико-геологическими условиями создан широкий комплекс систем воздействия на пласты методом заводнения. Разновидности: всех широко используемых в настоящее время методов заводнения нефтяных объектов приведены в работе М.М. Ивановой [4] в виде схемы (рисунок 1).
Рисунок 1. Разновидности метода заводнения
В представленной схеме зафиксированы все основные и широко используемые ныне на практике системы заводнения. Однако такая схема не 18 раскрывает перспективы развития метода заводнения, так как большинство из представленных в ней систем и видов заводнения являются тупиковыми.
Из рисунка 1 видно, что из первоначально внедренных в практику систем заводнения (законтурное, приконтурное, внутриконтурное) дальнейшее, наибольшее развитие получила система внутриконтурного заводнения (рядное, площадное, избирательное и т.д.). В свою очередь, рядная система заводнения, согласно представленной в работе [5] схеме, подразделяется на блоковое и с разрезанием на площади. Площадное - на пятиточечную, семиточечную, девятиточечную, ячеистую. Законтурное, приконтурное системы и избирательное, очаговое, головное, барьерное виды заводнения разновидностей не имеют. Аналогично на следующем уровне разновидности выделены лишь для блоковой (пяти - и трехрядное) системы заводнения.
В схеме за основу разделения метода заводнения на системы (законтурное, приконтурное, внутриконтурное) принято отличие их друг от друга размещением нагнетательных скважин относительно начального контура нефтеносности. Такое выделение основных систем отражает, в основном, развитие метода заводнения в историческом плане. Однако кроме них известны и другие методы, которые следовало бы отнести к числу систем заводнения. Так, межконтурное, закачка в "водоносные окна", кольцевое, осевое и др. разновидности метода, заводнения в схеме не учтены. Казалось бы, согласно принятой в [5] логике, их надо отнести к основным (исходным)