Курсовая работа: Анализ эффективности проведения геолого-разведовательных работ

-замеры устьевых давлений нагнетания и объемов закачки по нагнетательным скважинам;

-гидродинамические исследования добывающих и нагнетательных скважин на станционарных и нестанционарных режимах;

-исследования по контролю ВНК, ГНК, нефтегазонасыщенности, технического состояния ствола скважины промыслово-геофизическими методами;

-отбор и исследования глубинных проб нефти, поверхностных пород продукции скважин (нефти, газа, воды);

-специальные исследования, предусмотренные проектным технологическим документом на разработку.

Периодичность исследований и измерений по контролю за разработкой должна удовлетворят рекомендации технологического проекта на разработку данного месторождения.

Ввод в эксплуатацию скважин, не оборудованных для индивидуального замера жидкости, газа и приемистости закачиваемого агента, не разрешается.

Обязательные комплексы гидродинамических и промыслово-геофизических исследований по контролю разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений разрабатываются научно-исследовательскими организациями (авторами проектных документов) и утверждаются производственным объединением. Исследования по контролю разработки осуществляются нефтегазодобывающими управлениями, геофизическими службами и научно-исследовательскими институтами. Материалы по контролю процесса разработки залежи (эксплуатационных объектов) анализируются и обобщаются геологической службой нефтегазодобывающих предприятий и включаются в виде специального раздела в годовой геологический отчет. Материалы исследований по контролю за разработкой месторождений (залежей) подлежат обязательному хранению на протяжении сроков, определяемых ведомственными инструкциями. В таблице 3.3 перечислена всего 1/3 часть геофизических исследований по месторождению. Согласно технологической схеме разработки Повховского месторождения весь комплекс геофизических исследований выполняется.

Таблица 3.3

Контроль за разработкой Повховского месторождения

3.4 Выбор метода воздействия на продуктивный пласт с целью увеличения дебита скважины

В течение всего времени разработки месторождения с момента ввода в эксплуатацию новых скважин и до стадии истощения могут появляться факторы, нарушающие сообщение пласта со скважиной, уменьшая продуктивность или приёмистость скважин.

К этим факторам относятся:

? низкая проницаемость пласта, обусловленная его геолого-физическими характеристиками;

? гидродинамическое несовершенство скважин, обусловленное способом вскрытия продуктивного пласта;

? снижение проницаемости пласта в призабойной зоне по причинам, обусловленным бурением, цементированием, освоением;

? эксплуатацией и ремонтными работами.

Для частичного или полного устранения этих нарушений разработаны и на практике используются многие способы интенсификации скважин.

Одним из основных и наиболее эффективных способов улучшения сообщаемости продуктивного пласта со скважиной является гидравлический разрыв пласта (ГРП).

Метод гидроразрыва пласта заключается в создании высокопроницаемых каналов фильтрации путём заполнения образовавшихся в пласте трещин песком или каким?либо другим наполнителем.

Разрыв пласта происходит в результате нагнетания в него специальных жидкостей разрыва с расходом, превышающим фильтрационную приёмистость коллектора, примыкающего к стенке скважины. При этом на забое скважины возникают высокие давления, которые приводят к расслоению пород, преодолевая действующие на них сжимающие напряжения от горного давления.

Горные породы расслаиваются по плоскости, перпендикулярной направлению действия минимальных сжимающих напряжений на породу пласта.

По мере нагнетания рабочей жидкости в образовавшуюся трещину, она увеличивается как по раскрытости, так и по длине, развиваясь в направлении простирания пласта. После того, как раскрытость трещины будет превышать в 2-3 раза средний диаметр частиц наполнителя, его можно начинать закачивать в пласт, смешивая его с рабочей жидкостью.

Развитие трещины в пласте продолжается до тех пор, пока давление жидкости, действующее на её стенки, будет превышать упругость породы пласта.

Конец образования трещины наступает тогда, когда устанавливается равновесие между объёмами нагнетательной и отфильтровывающейся жидкостями в породу пласта.

Вертикальная трещина, образовавшаяся в пласте, распространяется вверх, вниз и в глубину пласта. Развитие трещины вверх и вниз происходит в пределах проницаемой части пласта и ограничивается покрывающими и подстилающими продуктивный пласт породами, имеющими, как правило, более высокие показатели прочности (градиенты разрыва).

После закачки необходимого объёма песка в пласт, процесс нагнетания прекращают (останавливают насосные агрегаты), давление в трещине уменьшается, и под действием сжимающего горного давления происходит смыкание трещины. Однако полного смыкания не происходит из?за наличия в ней наполнителя.

Продуктивность скважин увеличивается в результате проведения ГРП вследствие того, что:

? происходит изменение условий притока жидкости к скважине (изменяется характер фильтрации жидкости к забою скважины - из плоскорадиального на линейный);

? сжимается сопротивление потоку жидкости в загрязнённой призабойной зоне пласта вследствие создания высокопроводящих каналов в этой зоне;

? происходит соединение трещиной высокопроницаемых локальных зон пласта и подсоединение их к скважине.

Степень увеличения продуктивности скважины при создании каналов фильтрации через зону загрязнения пласта зависят от того, насколько глубоко пласт был подвержен загрязнению и на сколько значительно была снижена проницаемость призабойной зоны пласта.

3.5 Материалы, применяемые при ГРП

Рабочие жидкости для ГРП представляют собой эмульсии и жидкости на углеводородной или водной основах. Наиболее часто в процессе ГРП на промыслах применяют следующие рабочие жидкости. На углеводородной основе - дегазированная нефть, амбарная нефть, загущенная нефть, мазут или его смеси с нефтями, керосин или дизельное топливо, загущенное специальными реагентами. На водной основе - сульфит-спиртовая барда, вода, растворы соляной кислоты; вода, загущенная различными реагентами, загущенные растворы соляной кислоты. Эмульсии - гидрофобная водо- нефтяная, гидорфильная водо-нефтяная, нефтекислотные и керосинокислотные. Жидкость- песконоситель должна обладать свойством удерживать закрепляющий трещину агент во взвешенном состоянии и хорошо проникать в пласт. Используют для этих целей вязкие жидкости - нефть, эмульсию, сульфит - спиртовую барду. Использование воды в качестве несущей агент жидкости требует осторожности, особенно при наполнителе - песке, так как возможно осаждение песка из смеси и образование сильных пробок

Песок для ГРП. К песку для ГРП предъявляются следующие требования: механическая прочность (достаточная, чтобы не разрушиться под весом вышележащих пород); отсутствие широкого разброса по фракционному составу.

Плотность укладки песка в созданной трещине определяется зазором трещины, фильтруемостью жидкости- песконосителя и концентрацией песка в этой жидкости. Для ГРП чаще всего применяют отсортированный кварцевый песок (проппант) фракции 0,5ч0,8 мм. Кроме того, применяются и более прочные материалы: стеклянные и пластмассовые шарики, корунд и агломерированный боксит. Наполнитель - агент, заполняющий трещину и препятствующий, таким образом, ее смыканию. Он должен обладать соответствующей механической прочностью и доступностью. В России для этих целей используют кварцевый песок с размером зерен от 0,5 до 1,2 мм и плотностью 2650 кг/м³. В мировой практике применяют скорлупу грецкого ореха, стеклянные шарики или пластмассовые материалы. Продавочные жидкости обеспечивают продавку жидкости- песконосителя в пласт, а также удаления ее избытка из НКТ. В процессе гидравлического разрыва пласта на Повховском месторождении применяется искусственный песок - проппант, имеющий два типоразмера: более крупный - 16/20 и более мелкий - 20/40. Типоразмеры определяются количеством размеров в сите на один квадратный дюйм. После просеивания, диаметр песчинок у типоразмера 16/20 колеблется от 0,8 до 1,2 мм, у 20/40 - от 0,4 до 0,8 мм. Количество ГРП, проведенных с типоразмерами 16/20 и 20/40 практически одинаково. При анализе гидравлического разрыва пласта существенных различий в эффективности обработок при применении этих типоразмеров проппанта не обнаружено.

3.6 Технология проведения ГРП

На первом этапе подготовительных работ проводится обследование скважины, состоящее из проверки крепи в интервале ГРП методом АКЦ, а также наличие перетоков и технического состояния эксплуатационной колонны с помощью промыслово-геофизических исследований (ПГИ) путём снижения уровня.

Забой скважины очищают от песчаных и глинистых пробок и отмывают стенки от загрязняющих отложений. В ряде случаев целесообразно проводить солянокислотную обработку призабойной зоны пласта. Эти мероприятия снижают давление разрыва и повышают эффективность ГРП. Интервал установки пакера должен скребковаться скребком.

Для предохранения обсадной колонны от воздействия большого давления разрыва в интервале 30ч50 м от верхних отверстий зоны перфорации устанавливается пакер.

В промытую, очищенную и проваренную специальным шаблоном скважину спускают пакер на трубах НКТ с допустимым внутренним давлением не менее 700 МПа. Спуск пакера должен проводиться с точным замером и отбраковкой НКТ, очисткой и смазкой резьб, НКТ должны проходить проверку на БПО с опрессовкой их с запасом прочности на 0,135 МПа от ожидаемого давления.

Опрессовка НКТ должна производиться на давление, указанное в плане работ на ремонт скважины. Допускаемое снижение давления - 0,1 МПа в течение 5 минут. При оборудовании устья скважины специальной арматурой ГРП, планшайба крепится на все шпильки, проверяется работоспособность задвижек.

Гидравлический разрыв пласта осуществляется с использованием комплекса оборудования, включающего в себя подземную и наземную части:

Наземное оборудование:

? установки подъемные;

? насосные установки;

? пескосмесительные установки;

? автоцистерны;

? блок манифольдов;

? станция контроля;

? устьевая арматура.

Установки подъемные предназначены для спуско- подъемных операций, связанных с подготовкой скважины к проведению ГРП, и проведения работ для освоения скважины после проведения ГРП.

Насосные установки предназначены для нагнетания жидкости разрыва и расклинивающего материала в пласт при гидроразрыве пласта.

Пескосмесительные установки предназначены для транспортировки песка, приготовления песчано-жидкостной смеси и подачи ее на прием насосных установок при гидроразрыве пласта.

Автоцистерны используются для транспортировки жидкостей и подачи их в пескосмесительные или насосные установки при гидравлическом разрыве пласта.

Блок манифольдов предназначен для обвязки насосных установок между собой и устьевым оборудованием при проведении ГРП.

Станцией контроля осуществляется выведение технологического процесса на заданный режим и регулирование подачи жидкостей и песка в скважину.

Устьевая арматура предназначена для обвязки устья скважины с насосно-компрессорными трубами при гидроразрыве, а также для герметизации устья от НГВП.

Подземное оборудование:

? насосно-компрессорные трубы;

? пакер.

Насосно-компрессорные трубы предназначены для подачи жидкости разрыва с устья на забой скважины при проведении ГРП.

Насосно-компрессорные трубы бывают с гладкими и высаженными (равнопрочными) концами. Трубы с гладкими концами имеют равный диаметр по длине и поэтому в местах нарезки под муфтовые соединения несколько ослаблены. Трубы с высаженными наружу концами имеют утолщенные концы в местах нарезки под муфтовые соединения и поэтому имеют повышенную прочность нарезной части трубы.

По длине НКТ разделяются на группы:

? от 5,5 до 8 м;

? от 8 до 8,5 м;

? от 8,5 до 10 м.

Трубы изготавливаются из сталей пяти групп прочности: Д, К, Е, Л, М. Гладкие трубы и муфты к ним - К, Е, Л, М, а также все трубы с высаженными концами подвергаются термообработке.

Условный диаметр трубы с точностью до нескольких десятых долей миллиметра совпадает с наружным диаметром тела трубы.

При проведении ГРП в качестве подземного оборудования используются гладкие, высокогерметичные НКТ типа НКМ из стали групп прочности K, E, Л, M, P, по ГОСТ 633-80 с условным диаметром 73 и 89 мм и толщиной стенки 7 и 8 мм. Также могут быть использованы трубы типа N-80 и P-105 по стандарту АНИ.

Для разобщения фильтрационной зоны скважины от верхней части с целью предотвращения порывов эксплуатационной колонны применяются пакеры. Пакер подбирают: по ожидаемому максимальному перепаду давления в нем при проведении ГРП, по диаметру проходного сечения (для применяемых НКТ), диаметру эксплуатационной колонны и температуре.

Пакер предназначен для разобщения призабойной зоны от верхней части с целью предотвращения порывов эксплуатационной колонны при ГРП. Пакеры спускают в скважину на колонне подъемных труб. Они должны иметь проход, позволяющий беспрепятственно спускать инструменты и оборудование для проведения необходимых технологических операций при освоении и эксплуатации.

В соответствии с назначением для обеспечения надежной работы, кроме оценки возможности проведения необходимых технологических операций в процессе эксплуатации, способов посадки и извлечения, к пакерам предъявляются следующие основные требования: