Курсовая работа (т): Определение расчетных показателей процесса соляно-кислотных обработок в скважине Южно-Шапкинского месторождения

Пластовое давление приведенное к отметке минус 1430 м составляет 15,9 МПа, пластовая температура +33,8°С. Дебиты газа составляют 11,6 м3/сут.

Залежь подстилается активными напорными водами, дебиты которых достигают 78 м3 /сут.

1.3 Свойства и состав нефти и газа

Свойства нефти газонефтяной залежи II в С2+3 изучены по 9 глубинным пробам. Нефть в пластовых условиях при пластовых температуре +50°С и давлении от 19,85 до 20,6 МПа имеет давление насыщения равное пластовому. Газосодержание составляет от 81,4 до 94,3 нм3/т. Плотность нефти в пластовых условиях от 0,781 до 0,790 г/см3, вязкость от 1,8 до 2 мПа×с. Объемный коэффициент составляет в среднем 1,178 (этому значению соответствует пересчётный коэффициент 0,849).

Разгазированная нефть рассматриваемой залежи относится к типу легких, с плотностью в среднем 0,86 г/см3 и вязкостью от 12 до 28 мПа*с при 20°С, малосмолистых от 2,9 до 4,8% вес, парафинистых от 3,1 до 6,6% вес, среднесернистых от 0,47 до 0,74 % вес. Содержание фракций, выкипающих до 200°С, составляет от 10,5 до 14,5% об. Температура застывания нефти составляет в среднем плюс 3°С.

Растворенный газ характеризуется высоким содержанием метана, имеет плотность 0,837 г/м. Концентрация углекислого газа составляет 1 % об.

Свободный газ относится к типу азотно-метановых, содержание метана 89,4%, азота + редких 6,6%, плотность газа 0,740 г/м3.

Свойства нефти нефтяной залежи в Pls - III изучены по 6 глубинным пробам. Нефть в пластовых условиях при пластовых температуре +42,4 / 43°С и давлении от 18,25 до 18,52 МПа имеет давление насыщения равное пластовому. Газосодержание варьирует в пределах от 92,8 до 98,1 нм3/т. Плотность нефти в пластовых условиях от 0,767 до 0,770 г/см3, вязкость от 1,23 до 1,55 мПа*с Объемный коэффициент изменяется в пределах от 1,421 до 1,486, составляя в среднем 1,199 (этому значению соответствует пересчетный коэффициент 0,834).

Разгазированная нефть из рассматриваемой залежи относится к типу легких, с плотностью от 0,851 до 0,852 г/смЗ и вязкостью 1,55 мПа*с при 20°С, малосмолистых от 2,7 до 4,5% вес, парафинистых от 3,8 до 6,5%) вес, среднесернистых от 0,54 до 0,58% вес. Содержание фракций, выкипающих до 200°С, составляет от 17,5 до 19,5% об. Температура застывания нефти лежит в пределах 0°С.

Растворенный газ характеризуется высоким содержанием метана, имеет плотность 0,825 г/м3. Концентрация углекислого газа составляет 0,3 % об.

Свойства нефти нефтегазоконденсатной залежи в Pla+s - IV изучены по 2 глубинным пробам. Нефть в пластовых условиях при пластовых температуре +40,5°С и давлении 17,56 МПа имеет давление насыщения равное пластовому. Газосодержание составляет 93 нм3/т. Плотность нефти в пластовых условиях 0,793 г/см, вязкость 1,64 мПа*с Объемный коэффициент составляет в среднем 1,190 (этому значению соответствует пересчетный коэффициент 0,840).

Разгазированная нефть рассматриваемой залежи относится к типу легких, с плотностью в среднем 0,856 г/смЗ и вязкостью от 9,7 до 10,2 мПа*с при 20°С, малосмолистых от 2,8 до 3,8% вес, парафинистых от 2,1 до 4,7%) вес, среднесернистых от 0,52 до 0,61 % вес. Содержание фракций, выкипающих до 200°С, составляет 21 % об. Температура застывания нефти составляет в среднем плюс 5°С.

Растворенный газ характеризуется высоким содержанием метана, имеет плотность 0,831 г/мЗ. Концентрация углекислого газа составляет 0,3 % об.

Свободный газ относится к типу азотно-метановых, содержание метана 91,4%, азота + редких 4,8%, плотность газа 0,730 г/м3.

Стабильный конденсат имеет плотность 0,727 г/см3, содержание серы 0,09%, до 200°С выкипает от 90 до 93% об. Выход дегазированного конденсата составляет 23,9 см3/м3.

2. СОСТОЯНИЕ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

.1 Сопоставление проектных и фактических показателей разработки залежи II

Для сравнительного анализа с фактически достигнутыми показателями разработки по состоянию на 01.01.2004г. использованы проектные технологические показатели разработки Южно-Шапкинского месторождения.

Согласно утверждённого проекта, разработку залежи II предполагалось начать в 2002 году, залежи III в 2003 году. Фактически, промышленная разработка залежей месторождения начата в июле 2003 года, при этом, кроме залежей II и III в разработку введена ранее не рассматриваемая, как самостоятельный объект эксплуатации, залежь IV. Ниже приводится сопоставление проектных и фактических показателей разработки по залежи II.

Сопоставление проектных и фактических показателей разработки по залежи II представлено в таблице 2.1. Из таблицы видно, что основное отставание (практически в 2 раза) по залежи отмечается по объёмам добычи и, соответственно по дебитам нефти и жидкости. Кроме этого, отклонение наблюдается по объёмам эксплуатационного бурения - проект превышает фактические показатели. По вводу новых скважин из эксплуатационного бурения факт равен проекту. По показателю обводнённости добываемой продукции расхождение совершенно незначительное и превышает проектное значение на 0,5%, составляя 1,6%.

Отмечаемое несоответствие объясняется следующими факторами: отставание в добыче нефти и жидкости обусловлено геологическими предпосылками и связано, в первую очередь с уточнением коллекторских свойств и продуктивности залежи. Так, при составлении проекта, в гидродинамической модели залежи II величина средней проницаемости составляла в среднем 535 мкм, достигая максимальных значений более 750 мкм2. Наряду с этим, коэффициенты продуктивности, определённые в ходе пробной эксплуатации разведочных скважин составляли весьма впечатляющие значения от 100 до 200 м3/(сут×МПа) без проведения мероприятий по интенсификации притока, до 1380 м3/(сут×МПа) при проведении солянокислотной обработки призабойной зоны. Факт того, что в результате эксплуатации новых скважин залежи II такой высокой продуктивности не наблюдается не является противоестественным. Уточнилась и фильтрационная характеристика залежи по результатам значительного числа проведённых гидродинамических исследований в скважинах среднее значение проницаемости составляет. Учитывая эти факторы, при эксплуатации новых добывающих скважин дебиты нефти превышающие 500 т/сут достигнуты не были, однако полученные дебиты нефти, составляющие 240 т/сут можно считать довольно благоприятным результатом работы специалистов ЗАО «СеверТЭК» в части применяемых технологий первичного, вторичного вскрытия продуктивных интервалов и осуществления методов интенсификации притока из пласта.

Отдельного пояснения требует факт совпадения количества новых введённых добывающих скважин при 2-кратном недостижении проектного показателя эксплуатационного бурения. Данная ситуация объясняется тем, что недропользователь начал осуществлять эксплуатационное бурение в 2002 году - на залежь II было пробурено 6 эксплуатационных скважин (№№ 1, 3, 4, 9, 10, 205) с общей проходкой 13,6 тыс.п.м. Тем не менее эти скважины не были введены в эксплуатацию. Главной причиной этого явилось отсутствие минимально необходимой инфраструктуры (дорога, нефтепровод). В 2003 году бурение эксплуатационных скважин было продолжено, количество пробуренных скважин составило 6 (№№5, 7, 8, 11, 12, 13). Таким образом, метраж эксплуатационного бурения 2003г. составил величину меньшую проектной, при этом ввод новых добывающих скважин достигнут. В эксплуатацию были введены 6 скважин, пробуренные в 2002 году и 5 скважин, пробуренные в 2003 году (скважина №8 введена позднее, поскольку закончена бурением 29.12.2003). Фактический действующий фонд добывающих скважин на конец года составил 13, кроме введённых пробуренных 11 скважин, 2 скважины (№№23, 35) выведены из консервации.

Таблица 2.1 - Сопоставление проектных и фактических показателей разработки Южно-Шапкинского месторождения

.2 Добыча и дебиты нефти и жидкости

Основной этап начала добычи нефти на месторождении относится к июлю 2003 года. До этого времени, при проведении пробной эксплуатации разведочных скважин, опробованиях и испытаниях вновь пробуренных эксплуатационных скважин, из залежей месторождения отобрано немногим более 17 тыс.тонн нефти. С учётом этого, по состоянию на 01.01.2004 с начала разработки на месторождении добыто 510,2 тыс.тонн нефти, из которых 404,7 тыс.тонн или 79,3% от общей добычи приходится на залежь II. Остальной объём отобран из III и IV залежей.

Динамика добычи нефти по месторождению и залежам месторождения за период с начала промышленной эксплуатации месторождения представлена в граф.прилож. 1.

В граф.прилож. 1 достаточно отчётливо иллюстрируется доминирующая роль залежи II в общей добыче по месторождению. Начиная с июля 2003г., с вводом 5 скважин, и последующим вводом в августе ещё 4 скважин, пробуренных ранее на залежь II, наблюдается значительное (практически в 5 раз) увеличение добычи нефти по залежи II и по месторождению. Далее, отмечается стабилизация уровней добычи, с незначительным снижением в октябре 2003г. и вновь с последующим ростом, обусловленным вводом ещё 2-х скважин на залежь II и 2-х скважин на залежи III и IV.

Тенденция преобладания в общей добыче месторождения залежи II сохраняется на протяжении всей второй половины 2003г. Данное обстоятельство объясняется двумя основными причинами, первая из которых наиболее очевидна 75 % фонда добывающих скважин эксплуатировали именно залежь II. Наряду с этим, по имеющимся представлениям о геологическом строении залежей Южно-Шапкинского месторождения предполагалось, что запасы нефти, опять же, именно залежи II являются наибольшими и составляли около 80% от общих запасов по месторождению. Исходя из этого, в начальный период основной фонд скважин бурился на залежь II, основной объём мероприятий по интенсификации добычи (соляно-кислотные обработки) проведён также на залежи II и составил 100% эксплуатационного фонда.

Таким образом, основной объём добычи нефти за 2003г. по месторождению обеспечивается эксплуатацией скважин залежи II 78,7%, по залежи III добыто 7,8%, по залежи IV 13.5%.

Как отмечалось выше, промышленная разработка месторождения начата в июле 2003г. На каждой из залежей месторождения были введены различное количество добывающих скважин. Средний дебит нефти по месторождению при этом составил 249,8 т/сут. В граф.прилож. 2 представлена динамика средних дебитов нефти по месторождению и по залежам.

Из представленного рисунка видно, что хотя общая тенденция в динамике средних дебитов нефти по месторождению предопределяется, аналогично и добыче нефти, скважинами залежи II, однако при этом дебиты нефти по залежам III и IV превышают дебиты скважин залежи II.

Причём если дебит залежи III достигнув максимума в сентябре превышает на конец года дебиты по залежи II незначительно, то по дебитам нефти скважин залежи IV наблюдается устойчивое превышение над дебитами залежей II и III, что ещё раз подтверждает высокую продуктивность залежи. Однако, несмотря на высокие дебиты скважин залежей III и IV, рисунок наглядно иллюстрирует постепенное снижение дебитов нефти в целом по месторождению. Это объясняется тем, что в условиях интенсивного ввода скважин и, как следствие, резкого увеличения отборов, естественный темп падения пластового давления является неизбежным и вполне объяснимым фактором, поскольку система поддержания пластового давления ещё не получила развития, а активность законтурной водоносной области и (или) газовой шапки ещё не определены в достаточной мере.

Необходимо отметить, что по причине незначительного числа добывающих скважин, а также непродолжительной промышленной эксплуатации месторождения, анализ добычи и дебитов нефти отдельно по залежам месторождения не проводится.

В граф.прилож. 3 изображена динамика пластового давления в залежи II.

Из приведённого графика видно, что в залежи отмечается довольно устойчивая тенденция падения пластового давления по сравнению с первоначальным, на величину порядка 1,5 МПа.

И хотя количество исследований по залежи II можно с уверенностью назвать вполне объемлющим, рассмотрение зависимости изменения давления только во времени не способно дать возможности объективно судить об изменении пластового давления. По этой причине, авторами предпринята попытка анализа динамики пластового давления в зависимости от накопленной добычи. Для этого рассмотрены показатели работы ряда скважин. В частности, представляет интерес рассмотрение показателей по скважинам №№3, 5, 10 и 23, имеющим довольно высокие показатели накопленного.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ, ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ СКО

3.1 Назначение СКО

Солянокислотная обработка (СКО) нашла наиболее широкое распространение вследствие простоты технологии, наличия благоприятных условий для ее применения и высокой эффективности. Она используется для обработки карбонатных коллекторов и песчаников с карбонатным цементом, очистки призабойной зоны от загрязнений в нагнетательных скважинах, для растворения отложений солей и очистки от глины, цемента и т. д.

Солянокислотная обработка основана на способности соляной кислоты растворять карбонатные породы и карбонатный цемент песчаников и других пород, в результате чего создаются пустоты, «каналы разъедания» в призабойной зоне. При этом образуются хорошо растворимые в воде соли (хлористый кальций и магний), вода и углекислый газ (в виде газа или жидкости). Основные реакции при воздействии соответственно на известняк СаСОз и доломит CaMg (СОз)2 следующие:

СаСОз + 2НС1 = СаС13 + H2O + СО2;

CaMg (СОз)2 + 4НС1 = СаС12 + MgCl2 + 2Н2О + 2СО2.

Продукты реакции хорошо растворимы в воде и сравнительно легко удаляются из призабойной зоны при вызове притока и освоении.

Реакция начинается со стенки скважины, но особенно эффективна в поровых каналах. Установлено, что при этом диаметр скважины не увеличивается, а расширяются только поровые каналы, приобретая форму узких и длинных каверн.

3.2 Состав и технология приготовления рабочего кислотного раствора

Для обработки ПЗС используются, как правило, кислотные растворы с концентрацией от 8 до 15% в зависимости от вещественного состава пласта.

При низких концентрациях раствора глубина его проникновения в пласт увеличивается, но при этом возрастают потребные объемы кислотного раствора, что в определенной степени осложняет процесс освоения скважины после СКО из-за большого количества продуктов реакции. Применение высококонцентрированных растворов НСl приводит к образованию насыщенных с повышенной вязкостью растворов СаС12 и MgCl2, которые трудно извлекаются из пласта при освоении. Кроме того, существенно возрастает коррозия оборудования и труб. С другой стороны, кислотные растворы с концентрацией более 15% НС1 хорошо растворяют гипс и ангидрит, образуя твердый осадок, выпадающий в ПЗС и снижая ее проницаемость. Обычно высококонцентрированные растворы НС1 можно применять при охлаждении их, например, жидким азотом, что способствует увеличению глубины их проникновения в пласт.