Технология подземного ремонта скважин на нефтегазовом месторождении Жетыбай

Общие сведения о месторождении. Нефтегазоносность и строение продуктивных залежей. Анализ текущего состояния разработки месторождения. Особенности проведения капитального ремонта скважин. Технико-экономические показатели месторождения. Безопасность труда.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 19.05.2022
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломная работа на тему: «Анализ текущего состояния разработки месторождения Восточный Жетыбай»

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения о месторождении

1.2 Физико-географические условия расположения месторождения Жетыбай

1.3 Стратиграфия

1.4 Тектоника

1.5 Нефтегазоносность и строение продуктивных залежей

1.6 Уточнение физико-химических свойств и состава пластовых жидкостей и газа

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ текущего состояния разработки месторождения

2.1.1 Характеристика показателей способов эксплуатации скважин

2.1.2 Мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин

2.2 Особенности проведения капитального ремонта скважин

2.2.1 Технология подземного ремонта скважин

2.2.2 Технология капитального ремонта скважин

2.2.3 Анализ состояния качества работ при проведении КРС и ПРС в НГДУ«Жетыбаймунайгаз»

2.2.4 Работы при КРС по интенсификации добычи нефти
2.3 Гидравлический расчет промывки скважины для удаления песчаной пробки
2.4 Ликвидация песчаных пробок
2.4.1 Прямая промывка водой
2.4.2 Обратная промывка водой
3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Структура нефтяных предприятий
3.2 Организационная характеристика НГДУ «Жетыбаймунайгаз» и организация основного и вспомогательного производства
3.3 Особенности организации труда и заработной платы в НГДУ «Жетыбаймунайгаз»
3.4 Технико-экономические показатели месторождения

4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Охрана труда при проведении капитального ремонта скважин на месторождении Жетыбай

4.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда

4.3 Мероприятия по уменьшению выбросов загрязняющих веществ

4.4 Охрана атмосферного воздуха

4.5 Охрана водных ресурсов

4.6 Промышленные отходы по НГДУ «Жетыбаймунайгаз»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Перечень условных обозначений

НГДУ - нефтегазодобывающее управление

ППД - поддержание пластового давления

НКТ - насосно-компрессорные трубы

ВНК - водонефтяной контакт

ППН - пункт подготовки нефти

ШСНУ - штанговая скважинная насосная установка

ПАВ - поверхностно-активные вещества

ПЗС - призабойная зона скважин

УЭЦН -установка электроцентробежных насосов

АСПО - асфальтосмолисто-парафиновые отложения

КИН - коэффициент извлечения нефти

месторождение ремонт скважина

ВВЕДЕНИЕ

Производство жидких углеводородов в Казахстане за последние несколько лет непрерывно растет, что выводит страну на ведущее место в мире по добыче не только газа, но и нефти. В связи с этим проблемы повышения нефтеотдачи залежей, исследование инновационных методов и технологий стимулирования пласта становятся важными составляющими системы оптимального управления нефтеизвлечением, определяющими перспективу обеспечения энергетической безопасности страны.

На месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, к которым относится и месторождение Жетыбай, повысить эффективность добычи нефти можно за счет применения рациональных систем разработки месторождений, широкого внедрения совершенных методов увеличения нефтеотдачи пластов, контроля и регулирования процесса разработки.

Одной из наиболее востребованных услуг в нефтедобывающей и газодобывающей промышленности является капитальный ремонт скважин.

Актуальность исследуемой в дипломном проекте проблемы определяется, в первую очередь соблюдением технологии капитального ремонта скважин, которая позволяет проводить комплекс подземных работ по восстановлению рабочего состояния скважин с использованием технических элементов бурения. Также КРС включает в себя работы по исследованию скважин, перевод скважин в другую категорию, ввод в эксплуатацию и ремонт нагнетательных скважин, консервацию, ликвидацию и другие работы, например, освоение, подготовка и промывка скважин.

Научная новизна и практическая значимость - успешная доразработка действующих объектов возможна на основе разработки высокоэффектинвых, научнообоснованных и экономически оправданных инновационных технологий повышения нефтеотдачи пластов (ПНП) и интенсификации добычи нефти.

Оценка современного состояния решаемой научной проблемы - Эксплуатация нефтяных месторождений с коллекторами из рыхлых несцементированных пород, особенно песчаников, при-водит к вымыванию пластовой жидкостью из породы частиц песка, глин и образованию в стволе скважины песчаной пробки. При перекрытии фильтра скважины пробкой приток жидкости уменьшается и может вообще прекратиться. В связи с этим и возникает необходимость удаления из скважины песчаных про-бок.

Целью дипломного проекта является рассмотрение особенностей проведения капитального ремонта скважин при разработке месторождения Жетыбай.

1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения о месторождении

Месторождение Жетыбай расположено в западной части полуострова Мангышлак и по административному подчинению входит в состав Каракиякского района Мангистауской области Республики Казахстан.

Ближайшими к месторождению населенными пунктами являются поселок Жетыбай -1 км и районный центр Курык - 60 км.

В орографическом отношении район представляет собой обширное слабовсхолмленное плато, полого погружающееся в юго-западном направлении. Отметки рельефа изменяются от 145 м до 170 м. Климат района резко континентальный. Абсолютный максимум температуры воздуха плюс 47°C, абсолютный минимум минус 35°С. Среднегодовая температура воздуха плюс 10°С. Район характеризуется сильными ветрами и пыльными бурями. Преобладают ветры северо-восточного направления. Глубина промерзания грунта не более одного метра.

Крупное многопластовое, нефтегазовое месторождение Жетыбай было открыто в 1961 г. В промышленную эксплуатацию месторождение вступило в 1969 г. В районе месторождения проходит железная дорога Актау-Жетыбай-Узень, автодорога Актау-Жетыбай-Узень протяженностью 150 км.

Эксплуатационное бурение на месторождении Жетыбай было начато после составления в 1969 г. технологической схемы разработки наиболее глубокозалегающих залежей XI, XII и XIII горизонтов.

На месторождении Жетыбай бурением вскрыты мезокайнозойские отложения толщиной около 3000 м, от неогеновых до триасовых. Установлена нефтегазоносность в отложениях ааленского, байосского, батского, келловейского ярусов среднеюрского и верхнеюрского отделов.

1.2 Физико-географические условия расположения месторождения Жетыбай

Жетыбайская структура расположена в Жетыбай-Узеньской тектонической ступени, приуроченной к северному борту Южно-Мангышлакской системы прогибов. Структура Жетыбай относится к типу брахиантиклинальных, размеры ее по 0-изогипсе составляют около 22 км по длинной оси и немногим более 6 км по короткой.

Строение складки ассиметричное: южное крыло несколько круче северного. Если в пределах последнего углы падения туронских пород не превышает 3-4о, то на южном они достигают 5о30'. С глубиной кроме увеличения углов падения отсутствуют значительные изменения структурного плана поднятия.

Основными видами осложнений при бурении скважин в районе речки Аксай являются водо и газопроявления.

Впервые водопроявление из меловых отложений в районе речки Аксай отмечено в 1972 году в скважине 1777 при забое 195 м (II водоносный горизонт, сеноман). В последующие годы также неоднократно отмечались газоводопроявления и водопроявления из меловых отложений (скв. 7268, 7300, 1673, 289, 5108, 5224, 7275, 5651, 1737 8373, 9299, 2285, 8900, 4878, 5209, 5648) на данном участке в пределах 5а-6а блоков. Газоводопроявления могут привести к возгоранию буровой установки, т.е. приносят значительные материальные убытки, создают опасность для работающего персонала, наносят экологический ущерб за счет выхода углеводородного газ в атмосферу и воды на поверхность. [5]

Основной причиной газоводопроявлений из меловых отложений в районе речки Аксай, является образование техногенной газовой залежи за счет перетоков через негерметичные газлифтные скважины и практически горизонтальное залегание пластов в пределах контура.

Стратиграфия

На месторождении Восточный Жетыбай глубокими скважинами вскрыты мезо-кайнозойские отложения толщиной около 2800м. Во вскрытом разрезе выделены породы триасовой, юрской, меловой, палеогеновой и неогеновой систем.

Наибольшая вскрытая мощность триасовых отложений составляет 103м. Разрез представлен крепкими известняками с многочисленными прожилками кальцита, мелкозернистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами темно-серого цвета. В разрезе верхнего триаса отсутствуют верхняя песчанно-глинистая пачка.

Юрские отложения представлены всеми тремя отделами. Нижняя часть разреза является преимущественно песчанистой. Выше по разрезу отмечается переслаивание песчаников, алевролитов и аргиллитоподобных глин. Глины плотные, темно-серые и черные алевролитистые. Толщина -74-86м.

Средний отдел представлен ааленским, байосским и батским ярусами. Ааленский ярус представлен песчаниками с подчиненными прослоями глин и алевролитов. Песчаники серые, преимущественно среднезернистые, состоят из обломков кварца, кремнисто-слюдистых и кремнистых сланцев и полевых шпатов, крепкоцементированные и некарбонатные. Толщина яруса изменяються 252-263м. Байосский ярус представлен толщей переслаивания песчано-алевролитовых и глинистых пород. Толщина яруса составляет 446-480м.

В разрезе верхнеюрских отложений выделяются келловейский, оксфордский, киммериджейский и предположительно титонский ярусы. В нижней части келловейского яруса наблюдается глины с маломощными прослоями песчано-алевролитовых разностей. В средней части переслаивания глин и песчаников мелкозернистых карбонатных, имеющих примерно равное соотношение. Вверх по разрезу возрастает карбонатность глин. Толщина яруса 94-125м. Оксфордский ярус представлен глинисто-мергелистыми породами с редкими тонкими прослоями карбонатных песчаников, в верхней части разреза - известняки, местами доломитизированные. Толщина в среднем 214м. В верхней части разреза киммериджского и титонского ярусов наблюдается чередование известняково-мергельных и песчано-алевритовых пород значительной плотности. Толщина яруса 67-99м.

Нижнемеловые отложения в Восточном Жетыбае подразделяются на неокомский надъярус, аптский и альбский ярусы. Нижняя часть неокомского надъяруса (валанжинский ярус) представлена кварцевыми песчаниками мелко-среднезернистыми с прослоями доломитизированных известняков и доломитов. Толщина надъяруса 118-145 м. в основании аптского яруса залегает пласт плотного грубозернистого фосфоритового песчаника мощностью 3-5м. Выше разрез представлен толщей темно-серых глин с редкими прослоями песчаников. Толщина аптского яруса колеблется в пределах 82-114м. Альбский ярус представляет собой мощную толщу переслаивания песчаников, алевролитов и глин. Глины преобладают в нижней части разреза, выше пески и песчаники с редкими прослоями мергелей и мергелистых глин. Толщина 537-561м.

В литологическом отношении верхнемеловые отложения разделяются на две части: нижнюю-терригенную и верхнюю-карбонатную. Сеноманский ярус представлен чередованием песчаников, песков, плотных алевролитов и глин. Песчаники мелкозернистые, кварц-полевошпатовые, светло-серые. Толщина яруса 123-147м. Сенон-туронский надъярус представлен однообразной мело-мергелой толщей. В основании разрез этого надъяруса представлен небольшим по мощности карбонатным песчаником. Над ним залегают известняки глинисто-алевритовые. Толщина отложений 100-131м. датский ярус представлен пачкой известняков серых, плотных при толщине 18-23м.

Палеогеновые отложения по литологии и каротажу подразделяются на две части: палеоцен-эоценовую и олигоценвую. Палеоцен-эоцен представлен чередующимися в разрезе мергелями, известняками и глинами с подчиненными прослоями песчаников и алевролитов. Общая мощность их 98-115м. Олигоцен сложен глинами с маломощными прослоями алевролитов. Мощность отложений в пределах 80-96м.[6]

Неогеновые отложения (миоцен) залегают на размытой поверхности олигоценовых отложений. Разрез сложен пачкой переслаивающихся песчаников, алевролитов, глин, мергелей, известняков при толщине 10-12м. Нижняя часть сарматского яруса эоцена сложена глинисто-мергелистыми породами, верхняя часть - известняками-ракушечниками. Толщина которых -71-91м. Антропогеновая система включает делювиально-пролювиальные образования - суглинки, пески и глины - мощностью до 5м.

1.4 Тектоника

Месторождение Жетыбай расположено в пределах Южно-Мангышлакского прогиба, характерной особенностью которого является разобщение его зонами поперечных поднятий на несколько глубоких впадин. На северном борту прогиба расположена Жетыбай-Узеньская и Кокулебайская тектонические ступени, южной границей которых является глубинный разлом, фиксируемый фазой по III отражающему горизонту. На Жетыбай-Узеньской тектонической ступени все выявленные структуры являются асимметричными брахиантиклинальными складками с пологими северными и крутыми южными крыльями зауженными западными и более широкими восточными переклиналями. На всех изученных структурах отмечается ундуляция осей. Все структуры являются унаследованными, так как фиксируется почти полное совпадение их структурных планов по отдельным горизонтам.

В тектоническом отношении месторождение Жетыбай представляет собой крупную пологую асимметричную брахиантиклинальную структуру, вытянутую в субширотном направлении. В пределах продуктивной толщи с глубиной увеличиваются углы падения пород. В западной и восточной частях структуры вследствие ундуляция длинной оси выделяются соответственно 1-3 и 2-4 небольших куполка. Детальное изучение строения продуктивных отложений Жетыбайского месторождения, особенностей распределения газа, нефти и воды по площади и разрезу позволяют предположить, что в пределах Жетыбайского поднятия, видимо имеется ряд тектонических нарушений, как продольного так и поперечного направлений. Предполагаемое тектоническое нарушение широкого простирания было выявлено в процессе изучения причины изменения положения отметок ВНК в районе западной переклинали поднятия. Как следует из геологического профиля на фоне общего подъема сводовой части Жетыбайского поднятия, особенно по верхним горизонтам довольно четко выделяются две поперечные флексуры. Которые как бы делят площадь месторождения на три участка: восточный, основной по размерам, западный и разделяющий их сравнительно узкий, средний. Ниже по разделу, в XI-XIII горизонтах эти флексуры видимо переходят в разрывные тектонические нарушения. По данным промысловой геофизики, анализ характера насыщения песчаных пластов и прослоев песчано-глинистых пачек XI горизонта позволил выявить следующую закономерность: песчаные пласты даже при относительно хорошей коррелируемости на различных участках площади месторождения можно включать залежи нефти самостоятельными ВНК , то есть иногда эти песчаники насыщены водой на более высоких гипсометрических отметках, по сравнению с нефтеносными

Таким образом, изучение геолого-промыслового материала по Жетыбайскому месторождению указывает на возможность наличия трех малоаплитудных тектонических нарушений - одного продольного и двух поперечных. Описанные нарушения являются пока только предполагаемыми. Для их более обоснованного подтверждения необходимы дополнительные данные, которые могут быть получены при дальнейшем разбуривании залежей и особенно при проведении гидропрослушивания между скважин расположенными в соседних блоках. По подошве сеноманского яруса структура оконтуривается изогипсой - 400м и имеет размеры 2,8 х 1,4км с амплитудой не более 10м. По подошве неокома размеры поднятия по замкнутой изогипсе - 1190м составляет 4,2 х 1,6 км, при амплитуде порядка 25м. Углы падения крыльев пологие и не превышают 10 .

1.5 Нефтегазоносность и строение продуктивных залежей

Нефтегазоносность месторождения установлена в 1967г. Юрская продуктивная толща, выделяемая на месторождениях Южного Мангышлака, на Восточном Жетыбае имеет мощность около 1000 м и включает в себя отложения от келловейских до нижнеюрских. В литологическом отношении она выражена, главным образом, чередованием песчаников, алевролитов и глин. Нефтегазоносность установлена в Ю-VIII - Ю-XI горизонтах. Пласты Ю-I - Ю- VII горизонтов характеризуется как водонасыщенные.

Ю-VIII горизонт. Горизонт представлен единой мощной песчаной пачкой с глинистыми прослоями. Ю-VIII горизонт отделен от вышележащего глинистым разделом, толщина которого изменяется от 3,4 до 12 м. Характеристика толщин по горизонтам приведена в таблице 1. В пределах VIII горизонта выделяется 12 пластов-коллекторов, которые образуют единый гидродинамический резервуар. ВНК по залежи принимается на отметке -1952м. площадь нефтеносности равна 7875,9 тыс.м2, высота залежи 31 м. По типу природного резервуара залежь является массивной.

В пределах Ю-IХ горизонта выделяются 11 пластов-коллекторов. Газонефтяной контакт принимается на отметке -2019 м. ВНК по залежи принимается на отметке -2031 м. По типу природного резервуара залежь является пластовой сводовой, с элементами литологического экранирования на южном крыле структуры.

Исходя из принятых положений ГНК и ВНК высоты газовой и нефтяной частей соответственно составляет 9 и 12 м. Площадь газоносности равна 1630,7 тыс.м2, а площадь нефтеносности -2573,6 тыс.м2.

Ю-Х горизонт. Горизонт отделен от вышележащего глинистым разделом от 2,5 до 7,5 м. В пределах горизонта выделяется 12 пластов-коллекторов.

В Ю-Х горизонте установлены две нефтегазовые («А» и «Б») и одна нефтяная («В») залежи. ГНК по залежи «А» принять на отметке -2079м. ВНК отбить на отметке -2089м. Площади газоносности и нефтеносности равны соответственно 1296,3 тыс.м2 и 2455,3 тыс.м2. Высота газовой и нефтяной части соответственно составляют 9 и 10м. По типу природного резервуара залежь является пластовой сводовой. ГНК по залежи «Б» принять на отметке 2128 м, ВНК-2145,0 м. По нефтяной залежи «В» ВНК принимается в пределах отметок -2164-2170 м. По типу природного резервуара залежь является пластовой сводовой. Площадь нефтеносности равна 7376,2 тыс.м2, высота залежи 35м.

Горизонт Ю-ХI от вышележащего горизонта отделяется глинистым разделом толщиной от 2,5 до 10 м. В пределах горизонта выделяются две залежи. ВНК для залежей «А» и «Б» принимается осредненное равным -2195 м, площади нефтеносности залежей равны соответственно 5343,2 тыс.м2 и 6486,3 тыс.м2. По типу природного резервуара залежи являются пластовыми сводовыми. Высота залежи «А» равна 38м, «Б» - 35м. [6]

Рассматриваемые отложения представлены терригенными породами, в основном, песчаниками и алевролитами. Коллекторами Ю- VIII-Ю-Х горизонтов являются полимиктовые, преимущественно мелкозернистые песчаники. В Ю-ХI горизонте присутствуют также крупнозернистые песчаники по вещественному составу обломочного материала. Коллекторские свойства пластов, показатели их неоднородности и другие геолого-физические параметры продуктивных горизонтов приведены в таблице 1.

Физико-химические свойства пластовой нефти и газа приведены в таблице 2. Пластовая нефть VIII горизонта отличается низким содержанием и повышенным значениями плотности и вязкости. Нефть ХI горизонта отличается более высоким пластовым газосодержанием, более низкой плотностью и вязкостью, также недонасыщена газом.

Таблица 1

Геолого-физические параметры продуктивных горизонтов

Наименование

VIII горизонт

ХI горизонт

Давление насыщения нефти газом, МПа

11,5

16,0

Газосодержание, нм3

56,7

90,3

Газовый фактор при условиях сепарации, нм3/т:

Рсеп =0,4 МПа Тсеп=30 0С

Рсеп =0,1 МПа Тсеп=50 0С

Средний по месторождению

58

Объемный коэффициент

1,153

1,21

Плотность, т/м3

0,822

0,796

Вязкость, ПА*с

7,5

2,3

Температура насыщ.дегазир. нефти парафином

51

51

Нефть является высокосмолистой и высокопарафинистой. Особенно это относится к залежи VIII горизонта. Нефть этого горизонта содержит до 33% асфальто-смолистых веществ, до 19,5% парафина, что обусловило высокие значения плотности и вязкости, низкий выход светлых фракции. Нефть IХ-ХI горизонтов, оставаясь достаточно тяжелей, существенно отличается от нефти VIII горизонта с меньшими значениями плотности, вязкости, содержания асфальто-смолистых веществ, повышенным выходом светлых фракций.

Состав нефтяного газа, полученный по пробам однократного разгазирования нефти и отобранный после первой ступени сепарации, содержит до 80% метана, 17-22% его гомологов и является типичным нефтяным газом, характерным для месторождении Южного части полуострова Мангистау.

Таблица 2

Физико-химические свойства пластовой нефти и газа

Показатели

Ед.

ГОРИЗОНТЫ

Пп

Изм.

VIII

ХА

ХБ

ХВ

ХIБ

1

Глубина залегания

м

2104

2080

2300

2327

2333

2353

2

Количество залежей

1

1

1

1

1

1

3

Тип залежей

н

гн

гн

гн

Н

н

4

Площадь нефтеносности

га

7876

2574

2455

5130

7376

6486

5

Площадь газоносности

га

1631

1296

1536

6

Пористость

Д.е.

0,18

0,18

0,178

0,17

0,17

0,17

7

Проницаемость

фм2

0,117

0,093

0,059

0,059

0,059

0,083

8

Песчанистость

д.е.

0,57

0,17

0,21

0,21

0,21

0,57

9

Расчлененность

ед

5

3

2,8

2,8

2,7

3,6

10

Вякость нефти

ПАс

7,5

2,3

2,3

2,3

2,3

2,3

11

Вязкость воды

ПАс

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

12

Плотность нефти: в пластовых условиях

т/м3

в поверхн. условиях

т/м3

0,895

0,848

0,841

0,843

0,839

0,832

13

Объемн.коэф.нефти

1,15

1,21

1,21

1,21

14

Плотность воды: пластовой

т/м3

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

закачиваемой

т/м3

1,008

1,01

1,01

1,01

15

Пластовое давление: нач.

МПа

21,5

21,9

22,6

23,3

23,3

24

16

Давл.насыщ.нефти: нач.

МПа

11,5

16

Газовый фактор

т/м3

44

91

91

91

66

66

17

Газосодержание нефти

м3

57

90

90

90

90

90

18

Нефтенасыщенность

Д.е.

0,58

0,61

0,59

0,68

0,63

0,61

19

Пластовая температура

0С

89,4

91,7

93,6

95,1

96,7

97,7

20

Темпер. заст. нефт.

35

34

34

34

34

34

21

Содержание параф.

% в

18,8

21,2

21,2

21,2

21,2

21,2

22

Нач.бал.запасы нефти

тыс.т

6500

558

296

1333

2835

9090

23

Нач.извл.запасы нефти

тыс.т

1950

111

85

344

947

997

1.6 Уточнение физико-химических свойств и состава пластовых жидкостей и газа

Контроль над физико-химическими свойствами нефти в пластовых и поверхностных условиях месторождения Жетыбай выполнялся КазНИПИнефть, начиная с периода разведки до 2010г. Динамика изменения физико-химических свойств дегазированной нефти до 2011 г представлена в таблице 6. В 2011 г были обобщены все материалы по исследованию свойств пластовой нефти, по результатам изучения кондиционных глубинных проб более чем в 60 скважинах. За период с 2000 по 2010 г имеется информация о составе, свойствах нефти и газа по результатам исследования глубинных проб нефти из скважин 27 (Ю-Х) и 31 (Ю-VIII), выполненного ЗАО «НИПИнефтегаз» в 2010г.

Свойства пластовой нефти. Начальная оценка параметров пластовой нефти по горизонтам и зависимость между параметрами и условиями залегания были получены по результатам исследований большого количества проб, отобранных на стадии разведки и опытно промышленной эксплуатации месторождения. Особенность геологического строения месторождения отразилась на свойствах нефти. По всем горизонтам нефть была близка к насыщению газом. Пластовое давление над давлением насыщения было невелико, а на своде залежей давление насыщения, как правило, было равно пластовому. Известно, что в процессе разработки нефтяных месторождений в результате изменения пластового давления, пластовой температуры и внедрения в залежи вытесняющих агентов, отличающихся от пластовых по физико-химическим свойствам, нарушается термодинамическое равновесие пластовой системы. Эти изменения отражаются на свойствах добываемой нефти и газа - изменяется газонасыщенность нефти, вязкостно-плотностная характеристика, состав нефти и добываемого нефтяного газа.

В таблице 5 представлена сравнительная с первоначальной характеристика свойств пластовой нефти по основным разрабатываемым горизонтам месторождения по состоянию на 6.10.2011 г, свидетельствующая о существенном снижении давления насыщения нефти газом и газосодержания, увеличение плотности и вязкости.

При проведении дополнительных исследований для получения новых данных в 2011 году специалистами ЗАО «НИПИнефтегаз» были проанализированы глубинные пробы нефти из скважин 27 (Ю-Х) и 31 (Ю-VIII). Средние параметры пластовой и дегазированной нефти получены обобщением всего накопленного материала исследований нефти и газа представлены в таблице 3.

Свойства дегазированных нефтей. Ограниченность в возможности отбора представительных пластовых проб на современном этапе разработки месторождения компенсировалось отбором устьевых проб, характеристика которых косвенно отражает свойства жидкостей в пластовых условиях. Причинами осложняющим отбор качественных проб может быть: в первом случае - прогрессирующее обводнение продукции нефтяных скважин, в то время как для отбора глубинных проб обводненность не должна превышать 20 %; во втором - интенсивное отложение асфальто-смолистых веществ, затрудняющие проход пробоотборников. Поэтому для отбора кондиционных проб нефти требуются дополнительные усилия по подготовке скважин, что и обусловило причину отсутствия глубинных исследований. В этой связи исследование отобранных на устье скважин дегазированных проб нефтей приобретает еще большую значимость, так как является на сегодня единственным источником информации о свойствах нефтей. [7]

За последние годы были исследованы пробы, отобранные с разных горизонтов. Сопоставление их с начальной характеристикой нефти свидетельствует о происшедших изменениях в основных свойствах дегазированных нефти таблица 6. В первую очередь это касается вязкостно-плотностной характеристики и содержания асфальто-смолистых веществ.

Компонентный состав нефтяного газа. Контроль над составом нефтяного газа проводился по пробам газа, отобранным на групповых сепарационных установках и по пробам однократного разгазирования нефти.

Газ, отбираемый на групповых сепарационных установках, представляет собой газ 1 ступени сепарации нефти и его состав характеризует товарные качества подаваемой на переработку газа таблица 7. Так среднее по ГУ содержание этана увеличилось с 5 % в 2010 году до 11,6 % в 2011 году, содержание С3+в в 2010году- 87г/см3 до 315 г/см3 в 2011 году. Они свидетельствуют об утяжелении газа по основным разрабатываемым горизонтам, что является вполне логичным, так как при частичном разгазировании пластовой нефти, и при контакте нефти с водой в процессе разработки теряются наиболее легкие компоненты газа, преимущественно метан.

Газ однократного и дифференциального разгазирования исследованным по скважинам 27 и 31, отобранным в 2011 году приведены в таблицах 7 и 8.

Таким образом, за анализируемый период контроль над свойствами нефти и газа практически не проводился. В 2011 г был проведен анализ по глубинным пробам нефти отобранных лишь по двум скважинам, что недостаточно для оценки изменения физико-химических свойств нефти. Основными факторами усложнивших отбор глубинных проб явилось обводнение скважин и отложения АСПО в стволе скважины затрудняющие проход пробоотборников.

Таблица 3

Начальные и текущие параметры пластовой нефти

Горизонт

VIII

Х БВ

XI

Параметры

начальное

На 6.10.11г

начальное

на 6.10.11г

начальное

на 6.10.11г

Давление насыщения, МПа

17,5

13,9

18,9

14,6

19,4

14,9

Газосодержание, м3/т

96

81

120

102,6

124

99,2

Объемный коэфф-нт

1,25

1,22

1,30

1,27

1,31

1,27

Плотность пластовой нефти, г/см3

0,775

0,789

0,735

0,759

0,734

0,748

Вязкость пластовой нефти, мПа*с

3,20

3,50

2,30

1,75

2,30

1,53

Таблица 4

Средние свойства флюидов

п/п

Наименование

ед.изм

Горизонты

VIII

X БВ

XI

Свойства флюидов в стандартных условиях по состоянию на 06.10.11г.

1

Плотность нефти

г/см3

0,8996

0,8702

0,8477

Свойства флюидов в пластовых условиях по состоянию на 06.10.11 г.

2

Газосодержание нефти

м3

88

69,9

69,9

3

Объемный коэффициент нефти

д. ед.

1,22

1,18

1,22

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 5

Свойства нефти в пластовых условиях

скв.

Горизонт

Дата отбора

Интервал перфорации,

м

Пласто-вое давление

МПа

Пласто- вая темпе-

ратура

0С

Давление насыщения при темпера-туре пласта,

МПа

Газосодержание

Объем- ный коэф-фициент

ед.

Плотность нефти,

в плас- товых услов.

г/см3

В дегазированном состоянии при 20 0С

г/см3

м3

м33

27

VIII

6.10.11

2185-2245

17,4

95

14,42

123,58

103,77

1,33

0,7200

0,8397

31

Х БВ

6.10.11

2115-2123

20,2

90

13,8

95,30

80,40

1,24

0,7468

0,8433

31

ХI

6.10.11

2115-2123

20,2

90

14,1

96,80

82,35

1,27

0,7390

0,8508

31

среднее значение

20,2

90

13,9

96,05

81,38

1,26

0,7429

0,8471

Таблица 6

Динамика средних значений плотности, динамической вязкости содержание асфальтосмолистых веществ и парафина

Гор-т

На начало разработки

Содержание,

% весовых

По состоянию на 06.10.11

Содержание,

% весовых

По состоянию на 06.10.11

Содержание,

%весовых

плотность при 20 оС, г/см3

динамическая вязкость при 50 оС, мПа*с

плотность при 20 оС, г/см3

динамическая вязкость

при 50 оС, мПа*с

плотность при 20 оС, г/см3

динамическая вязкость при 50 оС, мПа*с

асф+смол

пара фина

асф+смол

парафина

асф+смол

пара фина

VIII

0.8487

12.2

14.5

21.3

0.8567

16.5

15.3

22.3

0.8626

16.5

17.0

22.0

X БВ

0.8434

10.4

10.1

18.6

XI

0.8406

7.8

9.2

21.2

0.8438

8.3

10.1

21.0

0,8477

10.8

11.8

21.1

По состоянию на 06.10.11

Содержание,

% весовых

По состоянию на 06.10.11

Содержание,

% весовых

плотность

при 20 оС, г/см3

динамическая вязкость

при 50 оС, мПа*с

плотность

при 20 оС, г/см3

динамическая вязкость

при 50 оС, мПа*с

асф+смол

парафина

асф+смол

парафина

0.8698

19.6

17.7

19.8

0,8996

121,8

31.1

18,8

0.8755

33.8

19.6

22.0

0,8702

17,9

20.1

20,5

0.8735

31.0

18.0

21.5

0,8477

22,6

19

20,1

Таблица 7

Компонентный состав нефтяного газа по групповым сепарационным установкам

№ ГУ

Содержание компонентов, % мольные

Удельный вес, г/л

С3+в, г/м3

Угл. газ

азот

метан

этан

пропан

изо-бутан

н-бутан

изо-пентан

н-пентан

гексан+в

Восток 1

0.64

1.50

71.27

13.21

8.44

1.31

2.30

0.54

0.54

0.25

1.0340

312

Восток

2

0.26

1.05

73.17

9.96

7.34

1.38

3.06

1.08

1.38

1.32

1.0760

398

Таблица 8

Компонентный состав попутного газа месторождения Жетыбай

Горизонт

Состояние

Содержание компонентов, % мольные

Удельный вес, г/л

Угл. газ

азот

метан

этан

Пропан

Изо-бутан

Н-бутан

Изо-пентан

Н-пентан

Гексан+в

VIII

На 6.10.11

0,8

1,2

72,4

15,2

6,8

1

1,5

0,5

0,3

0,4

1,001

XI

На 6.10.11

1,1

2,8

74,4

14,2

5,2

0,7

0,9

0,2

0,2

0,3

0,959

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Анализ текущего состояния разработки месторождения

2.1.1 Характеристика показателей способов эксплуатации скважин

Месторождение Жетыбай введено в разработку в 1983 г. Разбуривание опытного участка длилось около 4 лет с 1983 по 1987 гг.

В настоящее время на месторождении 1980 скважин, из них 1099 эксплуатационные, 373 нагнетательные, 29 наблюдательных, 6 скважин в консервации. В бездействии находится 469 скважин, в простое - 29 скважин из эксплуатационного фонда и 2 скважины из нагнетательного фонда.

За 2011 г. по нефтегазодобывающему управлению «Жетыбаймунайгаз» добыто 2039239 т. нефти и газового конденсата, 174300 тыс. мЗ попутного и природного газа. Выполнение государственного задания по добыче нефти и газа соответственно составило 102 % и 102,5 %, сверх плана 39239 т. нефти выполнено на 103,1 %. Закачано воды в пласт 6001 тыс. м3 при плане - 6000 тыс.м3 или 100,02 % к плану.

На 01.09.11 г. дополнительная перфорация была проведена на 29 добывающих скважинах, дополнительная добыча 28,641 тыс. тонн нефти, гидроразрыв пласта на 65 скважинах, солянокислотная обработка на 13 добывающих скважинах, дополнительная добыча - 15530 тыс. тонн нефти, солянокислотная обработка на 32 нагнетательных скважинах, дополнительная закачка 181179 мі воды, капитальный ремонт на 101 скважине.

За отчетный период введено в эксплуатацию 63 (при плане 82) новых и 18 скважин из числа бездействующих на начало года (при плане 36). Произведено 962 скважинной операций ПРС (при плане 940), 36 скважинной операций КРС (при плане 30) и 111 скважинной операций канатной техникой (при плане 100). [7]

На месторождении режим работы водонапорный, с начала разработки наблюдался упруговодонапорный, водонапорный и газовый режимы работы залежи. На месторождении верхней толщи - водонапорный и газовый, обводненность 84 %, но с увеличением сроков разработки и добычи эта цифра изменяется в большую сторону. На данный период месторождение разрабатывается по девятиточечной и пятиточечной системе.

При фонтанной эксплуатации продукция от забоя до устья отбирается по ступенчатому лифту, составленному, из труб диаметром 73 мм и 88,9 мм марки стали С-75 и 5М-90, спущенному до интервала перфорации нефтяного пласта.

В качестве наземного оборудования добывающих скважин используются установки для эксплуатации нефтяных и газовых скважин с устройствами для предупреждения открытых фонтанов типа КОУК-89/73-35Д К2-136Э.

КОУК - комплекс оборудования управляемого клапана-отсекателя, предназначенный для эксплуатации нефтяных и газовых скважин с устройствами для герметичного перекрытия ствола фонтанных скважин в аварийных ситуациях как автоматически, так и дистанционным управлением.

Глубиннонасосный способ эксплуатации на месторождении Жетыбай применяется с самого начала разработки. Эксплуатация скважин на месторождении Жетыбай глубиннонасосным способом осложняется влиянием вредного газа. Наличие газа в водонефтяной смеси также изменяет свойства последней и поведение рабочей характеристики насоса. Значение оптимального газосодержания дополнительно зависит от свойств нефти и содержания воды в смеси. Допустимые значения газосодержания на входе в насос по техническим условиям эксплуатации установок составляют 25 %, однако на самом деле эта величина колеблется (в зависимости от типоразмера насоса) в пределах 5-25 % от объема добываемой продукции.

Для борьбы с влиянием вредного газа рекомендуются следующие методы:

- спуск насоса в зону, где давление на приеме обеспечивает оптимальную подачу насоса и устойчивую ее работу;

- применение сепараторов различных конструкций;

- монтаж на приеме насоса диспергирующих устройств;

- принудительный сброс газа в затрубное пространство.

Создание на приеме насоса давления, равного давлению насыщения нефти газом или близкого к нему. Этот метод широко распространен, так как прост технологически и организационно, но является неэкономичным, поскольку для его осуществления требуется спуск насоса на большие глубины, соизмеримые с глубиной скважины. Последнее связано с затратами на насосно-компрессорные трубы, кабель, электроэнергию и спуско-подъемные операции, а иногда и невыполнимо по техническим причинам.

2.1.2 Мероприятия по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин

Среди скважин эксплуатируемых штанговыми глубинными насосными установками, несомненно, существуют скважины, имеющие низкие технико-экономические показатели, как из-за объективных причин, таких как осложненные условия эксплуатации, так и из-за субъективных, например, недостаточно рациональный режим эксплуатации [12].

При работе штанговых насосных установок часто встречаются условия, осложняющие работу установок. К ним относятся: большое газосодержание на приеме насоса; содержание песка в жидкости; отложение парафина в НКТ а также минеральных солей в узлах насоса; сильное искривление скважин.

Чаще всего осложнения происходят вследствие влияния газа на работу насоса, уменьшающего коэффициент наполнения цилиндра.

При выделении в пласте ниже давления насыщения из (нижней) жидкой фазы выделяется свободный газ и к забою скважины поступает двухфазный поток. При этом соотношение жидкой и газовой фаз зависит от давления насыщения и поддерживаемого динамического уровня в процессе эксплуатации скважин. При однофазном поступлении нефти к забою скважин возможно также выделение свободного газа из жидкой фазы при условии поддерживания забойного давления ниже давления насыщения. Газ, поступающий вместе с нефтью на прием насоса, занимает часть полезного объема цилиндра насоса и значительно снижает производительность насоса. Возможны случаи, когда под влиянием газа работа клапанов полностью парализует и насос практический прекращает подачу жидкости.

Технологические приемы предотвращения вредного влияния газа на работу глубиннонасосной установки включают:

- использование штанговых насосов с уменьшенным вредным пространством (НСН2 и НСВ1);

- увеличение длины хода плунжера;

- увеличение глубины погружения насоса под уровень жидкости в добываемой скважине;

- отсасывание газа из затрубного пространства скважины.

Из общей теории работы штангового насоса следует, что коэффициент наполнения зависит от газового фактора в условиях приема насоса и доли вредного пространства по отношению к объему, описанному плунжером. Уменьшение вредного пространства достигается применением насоса, имеющего на нижнем конце плунжера дополнительный нагнетательный клапан. Из этого следует, что применение насосов НГН-1 со штоком неэффективно в скважинах с большим газосодержанием на приеме.

При погружении насоса на глубину, где давление равно давлению насыщения, вредное влияние газа вообще прекращается, так как свободного газа на этой глубине нет. На наполнение насоса в известной мере можно влиять, изменяя коэффициент сепарации газа m на приеме насоса, который зависит от условий всасывания газожидкостной смеси. С помощью особых устройств и приспособлений, называемых газовыми якорями, удается увеличить долю газа, уходящего через межтрубное пространство, следовательно, уменьшить долю газа, поступающего в цилиндр насоса.

Величины, как обводненность, газовый фактор, растворимость газа, температура на приеме насоса, являются природными факторами и не поддаются изменению. Другие факторы, такие как, давление на приеме насоса, коэффициент сепарации и коэффициент вредного пространства можно изменять. Осложнения, вызванные отложением парафина, устраняют различными методами:

- периодической тепловой обработкой скважины, обычно закачкой пара в межтрубное пространство без остановки работы станка-качалки.

- закачкой в межтрубное пространство различных растворителей (керосин, солярка, нестабильный бензин).

- прикреплением к колонне штанг пластичных скребков, на расстоянии друг от друга, равном ходом полированного штока.

Наиболее эффектным средством борьбы с парафином является извлечение из скважины штанг и труб и их пропарка, и очистка на поверхности с помощью паровой передвижной установкой.

Осложнения, вызванные отложением солей, устраняются также различными методами, как, например:

- периодической закачкой в пласт растворов различных кислот;

- применением скважинных дозаторов, с помощью которых в поток ниже приема насоса в малых количествах вводятся растворителей солевых отложении или специальные реагенты;

- периодической промывкой скважины и насосного оборудования через межтрубное пространство растворителями. Борьба с этим явлением требует тщательного изучения химического состава солей и подбора соответствующих растворителей.

На месторождении Жетыбай используются серии отечественных ингибиторов коррозии типа “Д” и “ИКТ”. Дигазфен Д-6 используют для защиты скважинного оборудования, сборных коллекторов, водоводов в системе ППД. Д-5, Д-4-3 и ИКТ используют для защиты оборудования ШСНУ, где происходят агрессивные газожидкостные потоки.

На основании анализа промысловых данных, на месторождении Жетыбай выявлены следующие технологические участки основных систем работающих в осложненных отложениями неорганических солей условиях:

- система добычи нефти (призабойная зона, НКТ, насосы, газлифтные клапана, хвостовики).

- отложения неорганических солей имеют сложный химический состав, идентифицированными компонентами отложений являются сульфат бария (BaSO4), сульфат кальция (CaSO4), карбонат кальция и магния (CaCo3 и MgCO4) с небольшими примесями соединений железа, хлористого натрия и песка.

Отложения неорганических солей приводят к снижению продуктивности скважин и уменьшению межремонтного периода работы оборудования.

Наиболее эффективным методом предотвращения отложения неорганических солей является метод их ингибирования химическими веществами, небольшие добавки которых (0,001-0,005 % веса) к добываемой жидкости существенно замедляет скорость кристаллизации солей в оборудовании. В качестве ингибиторов отложения солей наибольшее применение нашли фосфорорганические соединения.

Процесс ингибирования осуществляется в основном двумя способами:

- постоянная дозировка в поток жидкости в расчетном количестве;

- периодическая задавка ингибитора в призабойную зону пласта.

Нефти месторождения Жетыбай отличаются значительным содержанием парафина до 24 % и высокой температурой застывания до 30?С. При этом вязкость дегазированной нефти при температуре 50?С достигает 30,3 МПаЧс.

Многолетний опыт эксплуатации месторождения показал, что в процессе работы нефтяных скважин возникают серьезные осложнения при парафинизации подземного и надземного оборудования. Это приводит к необходимости проведения различных профилактических мероприятии по депарафинизации насосно-компрессорных труб с дополнительным привлечением специальной техники, материальных и трудовых ресурсов.

С целью снижения вышеописанных затрат, а так же для принятия более кардинального решения на месторождении Жетыбай применяют следующие мероприятия.

Применение эмалированных НКТ с внутренним грунтовым покрытием, практически инертным к парафину. Как показал опыт эксплуатации, а так же проведенные исследования, выпадение парафина отличается в среднем в интервалах глубин от устья до 1200 м.

Наиболее технологическим методом предупреждения парафиноотложения является применение химических реагентов. Подача ингибиторов парафиноотложений в среднем в 1,5 раза снижает интенсивность парафиноотложений. Из существующих ингибиторов парафиноотложений на месторождении применяют реагент ХТ-48. Наряду с этим проводятся опытно-промышленные испытания отечественного ингибитора типа СНПХ-7200. Оборудованием для подачи ингибитора в скважины глубиннонасосного фонда рекомендуется устьевые дозировочные насосы. Расход реагента в скважину определяется следующими нормами: 100 г на тонну добываемой нефти, но не менее 2,5 литров в сутки.

Песок при работе глубинного насоса, попадая в его цилиндр, становится причиной заедания плунжера и быстрого срабатывания клапанов и самого плунжера. Особенно разрушительно действует на трущиеся части мелкий песок, поступающий в насос вместе с нефтью; песчинки, попавшие в зазор между плунжером и цилиндром, приводит к быстрой порче насоса. Одной из наиболее частых причин малой производительности насоса является порча клапанов песком, находящемся в нефти во взвешенном состоянии. Струя нефти, несущая песок, при проходе через клапан вынуждена резко менять свое направление и проталкиваться через узкое кольцевое сечение, омывая шарик клапана. Шарик и седло при этом стираются песком, форма клапанов изменяется и нормальная их работа нарушается.

При большом количестве песка в жидкости последний скапливается во всех неровностях насоса, особенно в местах уширении проходных клапанов, где уменьшается скорость движения жидкости (выход из клапанов, в трубах над плунжером). Песок выпадает из взвешенного состояния особенно интенсивно в скважинах, дающих большое количество воды. Отлагающийся в насосе песок затрудняет действие клапанов, а иногда и совершенно забивает их, вызывая остановку скважины и необходимость ремонтных работ в ней.

Существующие методы борьбы с песком можно подразделить на следующие направления:

- создание препя...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.