Файл: Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский политехнический университет.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
____________________________________________________________________
Инженерная школа
Природных ресурсов
Отделение
Нефтегазового дела
Направление
21.03.01 Нефтегазовое дело
Профиль
Обслуживание и эксплуатация объектов добычи нефти
БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
УДК 622.51(571.1)
Студент
Группа
ФИО
Подпись
Дата
2Б4Г
Гасанов Фарид Арастун оглы
Руководитель
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель
Максимова Юлия
Анатольевна
КОНСУЛЬТАНТЫ:
По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Доцент
Цибульникова
Маргарита Радиевна к.г.н
По разделу «Социальная ответственность»
Должность
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Ассистент
Немцова Ольга
Александровна
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ:
Руководитель
ООП
ФИО
Ученая степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель
Максимова Юлия
Анатольевна
Томск – 2018

2
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа
Природных ресурсов
Отделение
Нефтегазового дела
Направление
21.03.01 Нефтегазовое дело
Профиль
Обслуживание и эксплуатация объектов добычи нефти
УТВЕРЖДАЮ:
Руководитель ООП
_____ _______ ___________________
(Подпись) (Дата) (Ф.И.О.)
ЗАДАНИЕ
на выполнение выпускной квалификационной работы
В форме:
Бакалаврской работы
(бакалаврской работы, дипломного проекта/работы, магистерской диссертации)
Студенту:
Группа
ФИО
2Б4Г
Гасанов Фарид Арастун оглы
Тема работы:
Анализ методов ограничения водопритоков на месторождениях Западной Сибири
Утверждена приказом директора (дата, номер)
1750/с от 14.03.2018
Срок сдачи студентом выполненной работы:
16.06.2018
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ:
Исходные данные к работе
Анализ и обзор существующих технологий и тампонажных материалов для ограничения водопритока и опыт применения методов и технологий по ограничению водопритоков на месторождениях Западной Сибири.
Перечень подлежащих исследованию,
проектированию и разработке
вопросов
Разработка теоретического и технологического обеспечения мероприятий ограничения водопритоков, повышающих эффективность работ по снижению обводненности скважинной продукции. Разработка имеющихся технологии водоизоляционных работ с использованием составов на основе кремнийорганических соединений и методики выбора скважин- кандидатов для её реализации.
Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы:
Раздел
Консультант
«Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
Доцент, к.г.н,. Цибульникова Маргарита Радиевна

3 ресурсосбережение»
«Социальная ответственность»Ассистент, Немцова Ольга Александровна
Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном
языках:
Анализ методов ограничения водопритоков на добывающих скважинах
Выбор водоизолирующих составов и основные принципы технологии водоизоляционных работ
Основные выводы и рекомендации
Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение
Социальная ответственность
Дата выдачи задания на выполнение выпускной
квалификационной работы по линейному графику
18.02.2018
Задание выдал руководитель:
Должность
ФИО
Ученая
степень,
звание
Подпись
Дата
Старший преподаватель
Максимова Юлия
Анатольевна
18.02.2018
Задание принял к исполнению студент:
Группа
ФИО
Подпись
Дата
2Б4Г
Гасанов Фарид Арастун оглы
18.02.2018

4
Определения, обозначения и сокращения
ИННК –
импульсный нейтрон-нейтронный каротаж;
АКЦ – акустическая цементометрия;
ВНЗ – водонефтяная зона;
ОВПС – ограничения водопритока в скважину;
РИР – ремонтно - изоляционная работа;
ПАА – полиакрилонитрил (гипан) и полиакриламид;
КОС – кремнийорганические соединений;
КРС – капитальный ремонт скважин;
ГИС – геофизические исследования скважин;
ВТС – водорастворимые кремнийорганические тампонажные составы;
ВУС – вязкоупругие составы;
ГОС
–
гелеобразующие составы;
АКОР –алкоксиорганический реагент;
КОЭ – кремнийорганические эмульсий;
ПАВ – поверхностно-активные вещества;
КО – кислотная обработка;
ОПЗ – обработка призабойной зоны;
ОВПС – ограничения водопритока в скважине;
ОЗС – ожидание затвердевания состава;
ОЗЦ – ожидание затвердения/схватывания цемента;
ОПЗ – обработкой призабойной зоны;
ВИР – водоизоляционные работы.

5
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа 80 страниц, в том числе 13 рисунков, 13 таблиц. Список литературы включает 19 источников.
Ключевые слова: нефть, добывающие скважины, алкоксиорганический реагент, ремонтно-изоляционные работы, кремнийорганические соединения, месторождение.
Объектом исследования являются добывающие скважины, на которых применяются технологии по ограничению водопритоков.
Цель работы - оценить эффективность методов ограничения водопритоков на нефтяных месторождениях Западной Сибири.
Анализ имеющихся технологий и специальных тампонажных материалов для ограничения водопритока и влияния геолого-технологических факторов на результативность работ по ограничению водопритоков.
Рассмотрена технология водоизоляционных работ с применением кремнийорганических соединений на основе АКОР и методики выбора скважин-кандидатов для её реализации.
Водоизоляционные работы целесообразно применять на месторождениях, где обводнённость добываемый продукций превышает среднегодовой показатель обводненности добываемой в стране нефти около 85 %.

6
Оглавление
1.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКОВ НА ДОБЫВАЮЩИХ
СКВАЖИНАХ ................................................................................................................................... 9 1.1.
Причины обводнения скважин при первичном освоении и на этапе эксплуатации .... 9 1.2.
Геофизические методы определения источника обводнения ...................................... 12 1.3.
Актуальность проблемы обводнения добывающих скважин и существующие методы ее решения .................................................................................................................................... 14 1.3.1
Неселективный метод ............................................................................................... 18 1.3.2
Селективный метод ................................................................................................... 19 1.4.
Опыт применения методов и технологий по ограничению водопритоков на месторождениях Западной Сибири............................................................................................ 21 2.
ВЫБОР ВОДОИЗОЛИРУЮЩИХ СОСТАВОВ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
ТЕХНОЛОГИИ ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ .................................................................... 22 2.1.
Классификация водоизоляционных работ ..................................................................... 22 2.2.
Методика выбора скважин-кандидатов для проведения водоизоляционных работ .. 22 2.3.
Характеристика тампонажного материала на основе кремнийорганических соединений АКОР ....................................................................................................................... 26 2.4.
Применение кремнийорганических соединений (КОС) для изоляции обводнившихся пропластков .................................................................................................................................. 28 2.5.
Анализ и основные принципы применения технологий водоизоляционных работ в продуктивных пластах ................................................................................................................ 35 4.
ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ............................................................................................................... 39 4.1
Расчёт затрат на мероприятие.......................................................................................... 39 5.
СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ............................................................................... 46 5.1
Промышленная безопасность и охрана труда для оператора по ДНГ......................... 46 5.2
Промышленная безопасность и охрана труда при эксплуатации и техническом обслуживании центробежных секционных насосов типа ЦНС .............................................. 52 5.3
Электробезопасность ........................................................................................................ 53 5.4
Пожарная безопасность и аварийная ситуация на кустовой площадке ...................... 54 5.5
Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности: .......................... 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................................ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ...................................................................... 60

7
ВВЕДЕНИЕ
Основной объем нефти в России добывается в Западной Сибири, на тех месторождениях, которые были введены в эксплуатацию еще во второй половине 20 века. История разработки нефтяных месторождений показывает, что преждевременное обводнение скважин приводит к большим потерям промышленных запасов нефти и газа. Проблема обводненности характерна и для новых месторождений Западной Сибири. Но даже на ранних этапах эксплуатации скважин невозможно решить только технологическими методами, а использование специально разработанных тампонажных материалов закачиваемых в пласт для создания блокирующего экрана уделяется недостаточное внимание, в то время как такие методы по ограничению водопритоков с использованием составов на химической основе имеют большую перспективу для широкого внедрения.
Ограничение притока воды в нефтяные скважины осуществляется путем проведения водоизоляционных работ. Основное их назначение - изоляция путей поступления воды в скважину с целью снижения обводненности добываемой продукции. Основным способом проведения водоизоляционных работ в нефтяных скважинах является закачка химических реагентов, способных фильтроваться в пористую среду и тампонировать пути поступления воды в скважину.
Для проведения водоизоляционных работ в скважине применяется множество химических реагентов, но окончательный выбор зависит от причины обводнения и места, откуда поступает вода, а также от петрофизических особенностей продуктивного пласта.
Ожидаемые результаты исходя из выбора того или иного способа технологии обработки:
 закачиваемые материалы должны целиком заполнить каналы поступления воды;

8
 материалы обязаны создать водоизолирующий барьер, который при последующей эксплуатации скважины обеспечит достаточное сопротивление без разрушения при действующей депрессии;
 при проведении водоизоляционных работ не будут снижены фильтрационные свойства нефтенасыщенной части пласта;
При этом применяемые химические материалы и растворы должны:
 быть химически инертными по отношению к горным породам и металлу труб;
 обладать низкой ценной и недефицитностью;
 гарантировать не только высокую эффективность водоизоляционных работ, но и безопасность рабочих при работе;
 соответствовать существующим экологическим требованиям;
 иметь вязкость, оптимальную для проникновения в низко- проницаемые породы;
 быть пригодными для использования в любое время года и простыми в применении.
Добывающие скважины, являясь основным объектом проведения водоизоляционных работ, предъявляют высокие требования к своей обработке.
Необходимо не только обеспечить поступление водоизолирующего состава в зоне притока воды, но и исключить его негативное воздействие на нефтенасыщенную часть пласта.
Вместе с тем эффективность мероприятий и их конечный результат остаются далеки от желаемого. Научный прогресс не стоит на месте. Новейшие разработки направлены на создание тампонажных систем и сопутствующих этому процессу материалов. Расширяются и технологии изоляционных работ.
Не снижается актуальность решения задачи по ограничению водопритоков и улучшению качества мероприятий, направленных на эти цели.

9
1.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКОВ НА
ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИНАХ
1.1. Причины обводнения скважин при первичном освоении и на
этапе эксплуатации
Для решения проблемы увеличения безводного срока добывающих скважин необходимо проанализировать ряд причин, приводящих к исходному поступлению воды в скважину при вводе их в эксплуатацию и в начальный период эксплуатации.
Эффективность разработки месторождений углеводородов во многом отражается от качеств буровых работ и гидродинамически совершенной конструкцией забоя скважины.
Неоднородность коллекторов одна из весомых причин интенсивной обводненности нефтяных и газовых скважин, как по площади простирания, например и по толщине залежи. По причине неоднородности продуктивных слоев нередко скважины обводняются неравномерно. Нередко при первых днях эксплуатации скважины, залежи, приуроченные к водонефтяным зонам, обводняются. Ранее обводнение отдельных слоев или же прослоек создает негативные условия для добычи нефти.
Высококачественное деление слоев считается одной из весомых и сложных задач при завершении строительства скважины. Когда не закрыта продуктивная часть пласта, нарушается равновесие, появившаяся в течение длительных геологических периодов. Независимо от того, насколько качественное разделение слоев ни было, при этом все равно не будет достигнута естественная изоляция пластов.
Добываемую воду разделяют на 2 типа. К первому типу относят воду, которая поступает из нагнетательных скважин или из активных водоносных горизонтов, вносящих свой вклад в вытеснение нефти из пласта. Она поступает в скважину в объеме меньшем предельного, соответствующего критическому водонефтяному фактору. Водонефтяной фактор (ВНФ) является отношением дебита воды к дебиту нефти и диктуется экономикой. Ко второму типу относят

10 воду, поступающую в скважину и добываемую без нефти или с нефтью в объеме, не достаточном для покрытия расходов, связанных с ее утилизацией - т.е. объем воды превышает экономический предел, определяемый критическим
ВНФ. Причины появления воды второго типа в каждой отдельной скважине могут быть разнообразны. В таблице 1 они сведены к десяти базовым ситуациям. Представленная здесь классификация типов проблем, связанных с водопритоками, упрощена, и на самом деле возможно большое число их комбинаций.
Таблица 1 - Основные типы проблем избыточных водопритоков
Проблемы
Причины
Пути решения для скважин
Вертикальных
Горизонтальных
1.Негерметичность обсадной колонны,
НКТ или пакера.
- старение фонда скважин;
- технологические причины;
- коррозия.
- применение изолирующих жидкостей и использование пробок, цементных мостов и пакеров;
- применение пластырей.
2.Заколонные перетоки.
- низкое качество цементного камня;
- пустоты в заколонном пространстве.
- применение изолирующих жидкостей
(закачивание высокопрочного цемента или смолистых полимеров в затрубное пространство, либо менее прочных жидкостей на гелевой основе, закачиваемых в пласт для остановки притока в затрубное пространство).
3.Движение водонефтяного контакта (ВНК).
- очень низкая вертикальная проницаемость.
- заглушка нижних отверстий перфорации с использованием механических систем.
- зарезка второго горизонтального ствола.
4.Обводненный пропласток без внутрипластовых перетоков.
- наличие высокопроницаемого пропластка, ограниченного сверху и снизу водоупорами.
- применения неупругих изолирующих жидкостей или механических изоляторов.
- проблема не встречается в горизонтальных скважинах, вскрывающих лишь один продуктивный горизонт.
5.Трещиноватость или разломы между нагнетательной и добывающей скважинами.
- наличие трещиноватых или трещиновато- пористых пластов, разветвленных систем трещин.
- закачка гелей;
- водоизоляция (является наилучшим решением данной проблемы).
6.Трещины или разломы, которые соединяют нефтяной и водяной пласты.
- наличие системы трещин, пересекающих водяной пласт.
- обработка трещин гелевыми составами
(особенно успешна, когда по трещинам нет притока нефти);
- закупорка трещин в прискважинной зоне
(при наличии локализованной системы трещин).