Цели и методы интенсификации продуктивности скважин

Министерство образования и  науки РТ

Альметьевский государственный нефтяной институт

Кафедра: РиЭНГМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

По предмету «Основы нефтегазового  дела»

Тема: «Цели и методы интенсификации продуктивности скважин»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                      Проверил: доцент кафедры РиЭНГМ

                                                                                                                 Вакула Я.В.

                                                                                    Выполнил: студент гр. 67-21

                                                                                                      Александров В.Н.

 

 

Альметьевск 2009 г.

 

Содержание.

 

1. Причины уменьшения дебита скважин, мероприятия по предупреждению.
2. Существующие методы восстановления продуктивности, области применения критерии выбора.
3. Комплексное воздействие на пласты.

Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Причины уменьшения дебита скважин, мероприятия по предупреждению.

 

     Процессы заводнения  нефтяных месторождений является  одним из развитых и широко  применяемых не только на месторождениях России и Татарстана, но и на многих крупных месторождениях мира (Восточный Техас, месторождения шельфа Северного моря, Дания и др.). В ходе нагнетания значительных количеств воды, имеющей различные физико-химические и микробиологические составляющие свойства, пластовая система может претерпевать изменения разного характера и глубины, которые следует учитывать при разработке методов воздействия на остаточные запасы нефти.

     Исследования в этой  области широко развернулись  в последнее десятилетие. В качестве основных направлений в этой области можно выделить исследования реальных нефтей и нефтенасыщенных образцов керна, а так же исследование модельных остаточных нефтей, получаемых при проведении экспериментов по нефтевытеснению. Первое направление представлено работами А. Г. Ковалева, О. В. Ковалевой, А. Г. Козлова, Г. П. Курбского, Л. М. Петровой, Г. В. Романова, М. Л. Сургучева, Э. М. Симкина, Т. Н. Юсуповой, частью исследований Р. Н. Фахретдинова с соавторами и др. Ко второму направлению следует отнести так же исследования О. В. Ковалевой, С. Н. Головко и Т. А. Захарченко, С. А. Жданова, В. И. Титова, значительный объем исследований А. Г. Милешиной, Б. И. Тульбавича и Р.Н. Фахретдинова с соавторами и др. 

     Результаты проведенных  исследований свидетельствуют о  неоднозначности происходящих в  пласте процессов преобразования нефти. Это, в свою очередь, может оказать существенное влияние на способы и методы разработки остаточных запасов. Если ряд исследователей отмечают значительные изменения состава и свойств остаточных нефтей на естественных образцах и в ходе модельных исследований – Г. П. Курбский, С. Н. Головко, Р. Н. Фахретдинов, то другие – А. Г. Ковалев, О. В. Ковалева, А.Г. Козлов характеризуют эти процессы как незначительные и существенно протяженные во времени, а также локализованные в определенном, ограниченном пространстве. Причем если одним исследователям – Г.П. Губский, Б.И Тульбович, Р.Н. Фахретдинов отмечают ухудшение свойств остаточных нефтей  - увеличение в составе углеводородов доли тяжелых окисленных компонентов, в силу этого рост плотности, вязкости, то С.Н. Головко и Т.А. Захарченко применяя метод ядерно-магнитной релаксации по атому водорода, фиксируют «облегчение» состава остаточной после лабораторного нефтевытеснения нефти. Такой результат в промысловых условиях мог бы объясниться литологией залежи и условиями разработки. Р.Н. Фахретдинов с соавторами отмечает, что в углеводородов остаточной нефти повышено содержание нормальных парафинов, а в добываемой «отбензиненной» (освобожденной от легких фракций) изо-парафинов. О.В. Ковалева напротив, полагает, что изопроводные задерживаются на поверхности коллектора. При этом часто при анализе разделение остаточной нефти на отсорбированную и паровую не проводится.

     Следует отметить, что  подавляющее число исследований  остаточной нефти проведено с  применением инструментальных методов, таких как икспектрометрия, газажиткостная и жидкостная  хроматарафия ямррелаксация, которые дают качественную характеристику компонентов остаточной нефти, особенно принимая во внимание  значительную неоднородность кА в отборе проб так и в характеристиках пластовых флюидов и компонентов.

     Таким образом, исходя  из результатов проведенных различными авторами исследований, могут быть сделаны прямо противоположные выводы по методам извлечения и доизвлечения нефти. В целом, характеризуя перечисленные и ряд других исследований в этой области, следует отметить сложность и неоднозначность пластовых процессов преобразования нефти чувствительных их к температуре пласта, составу породы, слагающих коллекторов, минерализации пластовых и закачиваемых вод, а так же условия проведения исследований и отбора проб. В то же время практика разработки нефтяных месторождений заводнением свидетельствуют о слабой изменчивости параметров нефти. При этом установление взаимосвязей между перечисленным комплексом  параметров и составом остаточной нефти  с локализацией по объему пласта, а также разработка соответствующих МУН могут стать сложной и трудно разрешимой задачей.

    

 

2. Существующие методы продуктивности, области применений, критерий выбора.

    

     Одним из  наиболее изученных и опробованных в промысловой практике Татарстана МУН является методы, развитые на базе анкилированной серной кислоты- крупномасштабном и дешевом отходе нефтехимического производства. Основополагающие исследования по разработке этих МУН проведены И.Ф. Глушовым с соавторами. Значительный вклад в реализацию, модифицирования этих процессов, а также адаптацию к другим геолого-физическим условиям внесен В.Д. Качетковым, М.Ш. Вайсмоном, С.Н. Головко, В.К. Петуховым, Р.А. Хабировым, Ю.К. Вердеревским, А.И. Камисаровым, В.А. Провым мн. др. Разработанные до 90-х годов прошлого столетия технологии были ориентированы преимущественно на первичные условия применения или раннюю стадия заводнения.

     Самую сложную  и противоречивую историю применения  в бывшем СССР среди всех  МУН имеют методы, основанные на использовании поверхностно активных веществ. Теоретически и экспериментально  многочисленными исследованиями П.А. Редиидора, А.А. Абрамзона, А.И. Русанова, Е.Д. Щукина, М.И. Шахпоронова и др.показано, что ПАВ позволяют эффективно воздействовать на поверхность раздела фаз нефть-вытесняющих агент, резко снижая межфазное натяжение. Б.В Дерягин, Н.В Сураев  и др. исследователи показали существенное снижение угла смачивания на границе нефть-поверхность кварцевой пластинки. Исследователями А.Ф Корецкого с соавторами показана возможность эффективного использования водных растворов ПАВ для очитки твердых поверхностей от углеводородных загрязнений. Широкомасштабные исследования по применению водоростворимых несложных ПАВ (НПАВ) для увеличения нефтеотдачи были проведены  в Бали НИПИ нефти под руководством Г.А. Бабаляна. Эти работы на новом качественном уровне были продолжены в НПО «Союзнефтеотдача» Р.Н. Фахретдиновым, Р.Х. Алмаевым с сотрудниками.

     Неоднозначные результаты, получены в ходе промысловых испытаний, в том числе и с применением мицеллярных растворов по американской технологии (Южно-Ромашкинская и Ценирально-Азнакаевские площади Ромашкинского месторождения), приведенные А.Т Горбуновым и М.П. Сургучевым, свидетельствуют о сложности м слабой управляемости процессов вытеснения нефти из неоднородных пластов, особенно заводненных. Работы по созданию и испытанию новых, отечественных композиций на основе НПАВ, для увеличения нефтеотдачи и обработки призабойных зон скважин были проведены во ВНИИ нефти под руководством  А.Т. Горбунова, М.П. Сургучева, Н.М. Шерстнева, В.А. Широкова, Б.Т. Щербаненко и в ОАО «Татнефть» под руководством И.Ф. Гумова, Р.Х  Муслимова.

     Значительные  силы были подключены к решению  проблем применения НПАВ в  нефтедобыче в 80-е годы прошлого столетия в связи с пуском масштабного отечественного производства оксиэтилированных алхилфенолов в ОАО «Нижнекамскнефтехим». Для решения этих и других задач химзачии нефтяной промышленности в г. Казань было основано НПО «Союзнефтепромхим» исследователи которого – В.И. Русевин, Ю.Л. Вердеревский, О.Б. Сабанова. Г.Б. Фридман и рядом других были разработаны перспективные композиционные составы на основе НПАВ. Большая работа по экспериментальному и промысловому исследованию композиционных систем проводится в Институте химии нефти РАН под руководством Л.К. Алтушиной.

     Важным элементом   эффективности МУН на основе  ПАВ является их высокая адаптивность  к различным геологофизическим условиям (температура пласта, состав породы, слагающий коллектор, а также слоевой состав пластовых и закачиваемых вод), а нефстатком являющимся продолжением этого достоинства – высокая чувствительность к изменению этих параметров в ходе процессов взаимодействия поверхностно-активных составов с пластовой системой. В связи с указанными обстоятельствами предложенные копоэиционные составы настраивались на определенные геолого-физические условия, а также на соответствующий характер вытеснения. Наиболее уязвимая часть реализации технологического процесса поддержания заданных параметров композиции при приготовлении и закачке ее в пласт. Многие из разработанных в последнее время композиций на основе НПАВ многокомпонентны, сложны в приготовлении, дороги, могут вызвать побочные отрицательные технологические эффекты. Особенно актуальна эта проблема для многокомпонентных составов,каковым являются многие композиции НПО «Союзнефтепромхим», НПО «Срюзнефтеотдача», Института химии нефти РАН и других разработчиков.

     В области  математического моделирования  процессов, связанных с применением ПАВ (активной примеси) для вытяснения нефти, а также фазовыми переходами и реологическими характеристиками, значительная работа была проведена И.М Аметовым, П.Г. Бедриковецким, К.С Басниевым, В.М. Битовым, Ю.П. Житовым, А.Ф. Возовским, С.Н. Закировым, Б.И. Леви, А.Х Мирзаджаизаде, Р.И. Нигматуллиным, М.П. Розенбергом и др.    Но указанный комплекс параметров пластовой системы, на ряду с многокомпонентностью поверхностног активных составов, не позволяет решать проблемы управления ходом вытяснения нефти при применении ПАВ, основываясь только на математическом моделировании с использованием разработанных подходов. Для активно развиваемых в настоящее время методов, направленных на увеличение охвата заводненных пластов вытеснением, необходимо проведение дополнительных, в первую очередь, реологических исследований поведения композиций НПАВ в процессе их разбавления пластовыми системами.

     Анализ результатов  применения водоростворимых НПАВ  типа ОП-10для увеличения нефтеотдачи  заводненных пластов показал их низкую эффективность, что по всей видимости объясняется недостаточным снижением межфазного натяжения на границе нефть – раствор НПАВ и высоким значением адсорбции на породах пласта. При этом обхват пластов вытеснением может оставаться низким, а возможно и снижаться за счет увеличения фазовой проницаемости для воды в промытых зонах.

     К тому  же, в силу зависимости стоимости  НПАВ от стоимости углеводородного сырья, применения их подвержено сильному влиянию коньюктуры мирового рынка нефти. Методы с использованием ПАВ прекращают реализовывать первыми при падении цен на нефть, а начинают последними, при их росте. Таким образом, для МУН, основанных на ПАВ, жизненно важным является увеличение технологической и экономической эффективности.

     В последние годы, в связи с активным развитием биотехнологических методов в различных отраслях промышленного производства, во многих нефтедобывающих странах развернуты масштабные исследования микробиологических. Важность и актуальность этой проблемы можно черкнуть тем фактом, что концепция применения микроорганизмов для увеличения нефтеотдачи, которую еще в 1926 г. предложил J.W. Beckman, получила реальное воплощение только в последние 20-25 лет, а федеральные программы научно – исследовательских работ в США  по этой проблеме резко активизировались в последние десятилетия прошлого века.

     Биотехнологические  методы воздействия на пласт   можно разделить на два основных  типа по месту генерации метаболитов (продуктов жизнедеятельности), оказывающих воздействие на нефтевфтеснение.

     Использование  продуктов, полученных биотехнологическими методами на поверхности (в промышленных ферментах); развитие микробиологических процессов в пластовых условиях, с получением метаболитов in situ.

     Микробиологические методы воздействия второго типа, в свою очередь, также могут быть подразделены на две основные группы по способу ввода микроорганизмов и питания, к первой следует отнести те методы, в которых в пласт вводятся культуры микроорганизмов и питательные вещества. Во вторую группу входят методы, реализация которых связана с использованием естественной пластовой микрофлоры (микрофлорой призабойной зоны, сформировавшейся при закачке) с вводом питания с поверхности. Методы второй группы разрабатываются преимущественно в России. Большой вклад в их развитие и становление в последние годы внесен коллективами специалистов института микробиологии РАН и ТАТНИПИНЕФТИ. Успешные работы по применению активного бактериального ила в процессах интенсификации добычи и увеличения нефтеотдачи пластов проведены под руководством Э.М. Юлбарисова.