Восстановление герметичности эксплуатационной колонны

Краткая геолого-промысловая характеристика Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения. Технико-эксплуатационная характеристика фонда скважин. Основные причины отказа эксплуатационной колонны. Технология герметизации методом спуска и цементирования.

Рубрика Производство и технологии
Вид отчет по практике
Язык русский
Дата добавления 30.06.2019
Размер файла 2,0 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://allbest.ru

Оглавление

Введение

1. Геологический раздел

1.1 Краткая геолого-промысловая характеристика Азнакаевской площади Средний отдел (D2)

1.2 Коллекторские свойства продуктивных пластов Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения

1.3 Физико-химические свойства пластовых флюидов Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения

1.4 Анализ текущего состояния разработки

1.5 Краткая технико-эксплуатационная характеристика фонда скважин

2. Технико-технологический раздел

2.1 Обзор методов герметизации эксплуатационных колонн

2.2 Применяемые методы исследования и обследования для выявления интервалов негерметичности эксплуатационных колонн

2.3 Обоснование применения безмуфтовых труб для составления дополнительных колонн

2.4 Характеристика наземных сооружений, агрегатов, оборудования и инструментов, применяемых при капитальном ремонте скважин (КРС)

2.5 Материалы, применяемые при герметизации спуском дополнительной колонны в КРС

2.6 Подготовительные работы

2.8 Технология герметизации эксплуатационной колонны методом спуска и цементирования дополнительной колонны

2.9 Рекомендации по улучшению методов герметизации эксплуатационной колонны

3. Расчетный раздел

3.1 Расчет обоснование и подбор жидкости глушения

3.2 Расчёт и подбор оборудования для спуско-подъемных операций

3.3 Подбор устьевого оборудования

3.4 Подбор и расчет количества материала и технических средств, для проведения технологических работ

3.5 Расчёт технологического процесса

3.6 Выводы и рекомендации

4. Экономический раздел

4.1 Анализ технико-экономических показателей ранее внедренных мероприятий

4.2 Методика расчета экономической эффективности от внедрения новой техники и технологии

4.3 Расчет экономической эффективности от внедрения технологии герметизации эксплуатационной колонны методом спуска и цементирования дополнительной колонны

5. Техника безопасности и охрана труда

5.1 Меры безопасности при осуществлении предлагаемых мероприятий

5.2 Охрана окружающей среды. Контроль за состоянием окружающей среды. Охрана недр

Введение

Преддипломную практику я проходил в г. Азнакаево на предприятии производящем капитальный ремонт скважин. Длительность практики составила 6 недель. За время прохождения преддипломной практики мною было выявлено ежегодное возрастание объёма ремонтов по восстановлению герметичности эксплуатационных колонн на месторождениях ПАО «Татнефть», что связано со старением как добывающих, так и нагнетательных скважин. Из-за изношенности эксплуатационных колонн по всей длине, локальная герметизация нарушений не приводит к должному результату, так как через короткий срок времени выявляются другие нарушения, что приводит к неэффективности проводимых работ и кратному увеличению продолжительности ремонта и его стоимости. Поэтому герметизация сильно изношенных эксплуатационных колонн (3-4 нарушения, износ толщины стенок более 40%), производится спуском и цементированием дополнительных колонн малого диаметра.

Во время прохождения преддипломной практики мне удалось собрать геологические данные по изучаемому объекту и информацию по применяемым методам герметизации эксплуатационных колонн, а также изучил технологии, которые применяются при капитальном ремонте скважин

1. Геологический раздел

1.1 Краткая геолого-промысловая характеристика Азнакаевской площади

Кристаллический фундамент исследуемой площади относится к архейскому возрасту и представлен глиноземистыми и высокоглиноземистыми гнейсами, розовыми и зеленовато--серыми гнейсами с гранатом и биотитом, гранит-пироксеновыми породами с повышенным содержанием железа. Породы кристаллического фундамента метаморфизованы, прорваны по разломам интрузиями кислого и основного состава.

Девонская система (D). В пределах месторождения отложения девонской системы трансгрессивно залегают на кристаллическом фундаменте и представлены терригенными породами среднего отдела и терригенно-карбонатными верхнего отдела.

Средний отдел (D2)

Эйфельский ярус (D2№ eif )

Бийский горизонт (D2 bs) - эти отложения являются наиболее древними палеонтологически охарактеризованными образованиями девона Ромашкинского месторождения. Литологически в его составе выделяются две пачки пород: нижняя - базальная гравийно-песчаная (по промышленной индексации пласт ДV) и перекрывающая её - карбонатно-аргиллитовая.

Пласт ДV сложен светло-серыми и желтовато-светлосерыми разнозернистыми (в основном средне- и крупнозернистыми) кварцевыми песчаниками со значительной примесью гравийного и мелкогалечного материала. Реже встречаются прослои мелкозернистых песчаников, алевролитов и аргиллитов с плохой сортировкой обломочного материала.

Песчаники и алевролиты слабо сцементированы. Для верхней пачки характерно присутствие кристаллических серых известняков, выделяемых как чёткий электрорепер “нижний известняк”, с наличием глинистых алевролитов и аргиллитов. Общая толщина бийского горизонта достигает 30-36 метров.

Живетский ярус (D2І gv )

Старооскольский надгоризонт (D2 st) объединяет в своем составе воробьевский, ардатовский и муллинский горизонты.

Воробьевский горизонт (D2 vb) (промышленная индексация ДЙV) представлены светло-серыми и темно-коричневыми, нефтенасыщенными песчаниками, крупнозернистыми, плохо отсортированными. Реже прослеживаются мелкозернистые глинисто-алевролитовые породы и карбонатные породы с остатками фауны. Мощность 25 м.

Ардатовский горизонт (D2 ar) в пределах нижней пачки выделяется пласт ДЙЙЙ, который сложен глинистыми алевролитами, пятнисто окрашенными песчаниками, светло-серыми, мелкозернистыми. Мощность 10 м. В пределах верхний карбонатно-аргиллитовой пачки выделяется хорошо выдержанный по площади репер «средний известняк», который представлен буровато-серыми известняками. Мощность 0,8 м.

Муллинский горизонт (D2 ml) в пределах нижней алевролитово-песчаной пачки выделяется пласт ДЙЙ, он сложен темно-серыми песчаными алевролитами и мелкозернистыми серыми песчаниками. Для верхней пачки характерно присутствие зеленовато - серых аргиллитов и коричневато-серых глинистых алевролитов с органическими остатками. Мощность 10м.

Верхний отдел (D3)

В разрезе верхнего девона выделяются франский (D31 fr) и фаменский (D32 fm) ярусы, подразделяющиеся на нижний, средний и верхний подъярусы.

Нижнефранский подъярус (D31 fr 1)
Пашийский горизонт (D3 psh) (в промысловой практике индексируется как ДЙ) сложен, в основном, средне- и мелкозернистыми песчаниками и крупнозернистыми алевролитами переслаивающимися с аргиллитами и глинистыми алевролитами. Песчаники кварцевые, алевритистые, светло-серые до тёмно-коричневых в зависимости от интенсивности нефтенасыщения. Алевролиты серые, песчаные, слоистые, что связано с сортировкой обломочного материала по величине зёрен. Характерна кварцевая цементация и достаточно однородный гранулометрический состав. Мощность 50 м.
Тиманский (кыновский) горизонт (D3 tm). В подошве ограничивается регионально выдержанным репером «верхний известняк», представленным пачкой карбонатных пород, сложенных темно-серыми, неравномерно глинистыми, мелкозернистыми известняками. Выше залегают темно- и зеленовато-серые аргиллиты.
В основном прослеживаются песчано-алевролитовые отложения пласта Д0. Кровля горизонта проводится по подошве репера "аяксы", сложенного известняками. Мощность 20 м.

Среднефранский подъярус (D31 fr 2)

Саргаевский горизонт (D3 srg) представлен известняками темно-серыми, мелко - и тонкозернистыми, в различной степени перекристаллизоваными. В верхней части встречаются прослои брекчиевидного известняка. Мощность 50м.

Семилукский (доманиковый) горизонт (D3 sm) характеризуется наличием темно-серых, брекчиевидных, окремнелых известняков, с прослоями мергелей и горючих сланцев. Толщина горизонта 30-40 м.

Верхнефранский подъярус (D31 fr 3)
В пределах этого подъяруса выделяется донской надгоризонт, включающий отложения речицкого (мендымского), воронежского, евлановского (D3 evl) и ливенского (D3 liv) горизонтов.
Характерным для этих горизонтов является сложение их известняками серыми и темно-серыми, в различной степени глинистыми участками перекристаллизованными, доломитизированными и кальцитизированными. Речицкий (D3r) горизонт образован серыми и темно-серыми, перекристаллизованными, прослоями органогенными, известняками. Мощность 50 м. Для воронежских образований характерно наличие трещиноватых и брекчиевидных прослоев, а для евланово-ливенских - орогенных разностей, представленных водораслевыми и фораминиферовыми известняками. Общая толщина образований подъяруса может достигать 200-250 м, но в тоже время и достаточно резко изменяться из-за влияния предфаменского размыва.

Нижнефаменский подъярус (D32 fm 1)

Представлен задонским (D3 zd) и елецким (D3 el) горизонтами, отложения которых залегают на размытой поверхности верхнефранского подъяруса. Они сложены светло-серыми известняками микрозернистыми, стилолитизированными, доломитизированными и доломитами светло-серыми, мелко- и среднезернистыми, перекристаллизованными с включениями гипса и ангидрита. Толщина подъяруса 150 м.

Среднефаменский подъярус (D32 fm 2)

Здесь выделяются лебедянский (D3 lb), оптуховский (D3 op), плавский (D3 pl) горизонты, представленные известняками серыми, серовато-зелёнными, плотными, крепкими, песчанистыми, кристаллически-зернистыми, участками трещиноватыми и прослоями нефтеносными. Общая мощность отложений подъяруса 47-72 м.

Верхнефаменский подъярус (D32 fm 3)

Представлен озерским (D3 oz), хованским (D3 hv) и зиганским (D3 si) горизонтами, которые сложены известняками серыми и светло-серыми, в основном тонкозернистыми, неравномерно доломитизированными, с неровными поверхностями напластования, со стилолитовыми швами, участками отмечается неравномерное нефтенасыщение. Общая толщина горизонта 50-80 метров.

Каменноугольная система (С)

На территории месторождения каменноугольная система представлена тремя отделами.

Нижний отдел (С1)

В его пределах выделены турнейский (C11 t), визейский (C12 v) и серпуховский (C13 srp) ярусы.

Турнейский ярус (C11 t)

Подразделен на два подъяруса: нижнетурнейский (ханинский надгоризонт -С1 hn) и верхнетурнейский (шуранский надгоризонт - С1 sh). В ханинском надгоризонте выделяются три горизонта: гумеровский (С1 gm), малевский (С1 ml) и упинский (С1 uр).

Гумеровский горизонт (С1 gm) сложен известняками серыми и светло-серыми, в основном тонкозернистыми неравномерно перекристаллизованными и кальцитизированными, прослоями доломитизированными, с неровными поверхностями напластования, со стилолитовыми швами, участками отмечается неравномерное нефтенасыщение. Толщина горизонта равна 50-60 м.

Отложения малевского (С1 ml) и упинского горизонтов (С1 uр) представлены известняками светло-серыми, тонкозернистыми с многочисленными поверхностями растворения, прослоями со слабым коричневатым оттенком и с примесью органогенного материала. Общая толщина горизонтов достигает 30 м.

В шуранском надгоризонте (С1 sh) выделяются черепетский (С1 сrp) и кизеловский (С1 ksl) горизонты общей толщиной до 50 м. Черепетский горизонт представлен серыми органогенно-детритовыми крепкими, иногда пористыми нефтенасыщенными известняками, с промазками углисто-глинистого материала. Кизеловский горизонт слагается известняками светло-серыми и буровато-коричневыми, пористыми, нефтенасыщенными. Структура известняков органогенно-детритовая. Текстура массивная, неяснослоистая.

Визейский ярус (C12 v)

Подразделяется на кажимский (С1 kzh), и окский (С1 ок) надгоризонты.

В пределах кажимского надгоризонта выделяются косьвинский (С1 ksv), радаевский (С1 rd) и бобриковский (С1 bb) горизонты. Косьсвинский горизонт слагается аргиллитами тонкослоистыми с включениями пирита и мелких обугленных растительных остатков.

Толщина горизонта в среднем колеблется от 2 до 6 м, хотя вследствие размыва они могут отсутствовать.

Радаевский горизонт сложен аргиллитами и алевролитами с прослоями песчаников. Аргиллиты алевритистые темно-серые с зеркалами скольжения и обугленными растительными остатками. Толщина отложений, которые, как и екосьвинские, могут отсутствовать в северной части месторождения вследствие размыва, составляет 2-10 м.

Бобриковский горизонт сложен переслаиванием прослоев песчаников, алевролитов и аргиллитов, иногда с прослоями и линзами углей и углистых сланцев. Песчаники и алевролиты, серые до темно-бурых в зависимости от степени нефтенасыщения, преимущественно мелкозернистые, кварцевые, средней крепости.

Встречаются также прослои песчаников с очень слабой цементацией. Выделяемые в разрезе песчано-алевритовые пласты разделяются прослоями аргиллитов алевритистых, углистых и пиритизированных.

В северной части месторождения, в зонах эрозионных врезов, могут прослеживаться прослои и линзовидные залежи углей и углистых сланцев. В подошве отложений прослеживается пачка известковистых аргиллитов, а в кровле граница отмечается переходом в глинистые известняки тульского горизонта. Общая толщина отложений 20-25 м.

В составе окского надгоризонта (С1 ok) выделяются тульский (С1 tl), алексинский (С1 аl) и михайловско-веневский (С1 mh) горизонты.

В строение тульского горизонта (С1 tl) могут принимать участие как терригенные, так и карбонатные породы, содержание которых возрастает к югу и юго-востоку.

Терригенные породы представлены песчаниками и алевролитами кварцевыми, известковистыми, с примесью углисто-глинистого материала, а также аргиллитами алевритистыми, углисто-глинистыми, изредка известковистыми.

Карбонаты представлены известняками зернистыми, перекристаллизованными, глинистыми, в различной степени доломитизированными, нередко окремнелыми в нижней части. Толщина горизонта достигает 20 м.

Алексинский горизонт (С1 аl) в целом сложен переслаиванием терригенных и карбонатных пород, представленных аргиллитами и алевролитами темно-серыми, углистыми, нередко пиритизированными и известняками органогенно-обломочными и микрозернистыми, серыми и темно-серыми, а также доломитами микро- и мелкозернистыми нередко трещиноватыми. Толщина горизонта достигает 50 м. Отложения михайловского горизонта представлены доломитами серыми и буро-серыми микро- и мелкозернистыми, перекристаллизованными, с линзами ангидрита и известняками органогенно-обломочными, серыми и коричневато-серыми. Толщина отложений горизонта может составлять около 100 м.

Серпуховский ярус (C13 srp)

Отложения представлены кристаллически-зернистыми желтовато-серыми и буровато-белыми доломитами, перекристаллизованными, прослоями кавернозными и трещиноватыми. Общая толщина отложений до 150 м.

Средний карбон (С2)

Представлен отложениями башкирского (C11 b) и московского (C12 m) ярусов.

Башкирский ярус (C11 b)

Представлен известняками светло-серыми, органогенно-обломочными и зернистыми с прослоями доломитов светло-серых, тонко- и микрозернистых, прослоями загипсованных. Верхняя граница проводится по смене карбонатных пород на терригенные верейского горизонта. Общая толщина яруса 20-40 м.

Московский ярус (C12 m) Подразделяется на верейский (С2 vr), каширский (С2 ks), подольский (С2 pd) и мячковский (С2 mc) горизонты.

Отложения верейского горизонта представлены чередованием органогенно-обломочных и органогенных, неравномерно глинистых серых и темно-серых известняков, иногда доломитов, а также темно-серых аргиллитов, алевролитов и песчаников. Толщина отложений достигает 35-55 м.

Для отложений каширского, подольского и мячковского горизонтов характерно присутствие известняков светло-серых органогенных и органогенно-обломочных, прослоями микрозернистых, доломитизированных, перекристаллизованных, а также доломитов светло-серых, тонко- и разнозернистых, участками известковистых. Наблюдаются фораминиферовые, брахиоподовые и водорослевые разности. Общая толщина достигает 200-250м.

Верхний карбон (С3 )

Отложения в нижней части представлены серыми и светло-серыми, органогенно-обломочными, доломитизированными известняками. Верхняя часть представлена доломитами светло-серыми и серыми, мелкокристаллическими и гранулярными. Характерна сильная загипсованность пород, изредка отмечаются прослойки кремней. Толщина отложений может достигать 200-250 м.

Пермская система (Р). Представлена нижним (Р1) и верхним (Р2) отделами.

Нижняя пермь (Р1)

В ее пределах выделены ассельский (Р11 аs), сакмарский (P12 s), артинский (P13 аrt) и кунгурский (P14 k) ярусы.

Ассельский ярус (P11 аs) Сложен переслаиванием глинистых органогенно-обломочных известняков и загипсованных доломитов частично окремнелых.

Сакмарский (P12 s) и артинский (P13 аrt) ярусы

Эти отложения сложены в основном карбонатно-сульфатными и глинисто-карбонатными породами с редкими прослоями мергелей и глин.

Кунгурский ярус (P14 k)

Для этих отложений характерны гипсы с прослоями доломитов. Общая толщина отдела может достигать 400 м.

Верхняя пермь (Р2)

В разрезе верхней перми выделяются уфимский (P21 u), казанский (P22 kz) и татарский (P23 t) ярусы.

Уфимский ярус (P21 u)

Отложения этого яруса представлены пестроцветными и красноцветными песчанистыми глинами, разнозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами и мергелями. Кроме того, встречаются прослои известняков и включения гипса. Толщина отложений может составлять 100 м.

Казанский ярус (P22 kz)

Эти отложения подразделяются на два подъяруса, которые различаются по характеристике слагающих их пород; Нижне-казанский и Верхнеказанские отложения представлены образованиями лагунно-континентальной фации и слагаются красноцветными глинами и песчаниками, которые переслаиваются между собой и с незначительными по толщине прослоями светло-серых известняков и мергелей. Толщина яруса до 150 м.

Татарский ярус (P23 t)

Отложения залегают на размытой поверхности казанского яруса и представлены пестроокрашенными, бурыми, желтовато-бурыми и красными глинами и песчаниками с редкими прослоями серых глинистых известняков и мергелей. Толщина отложений яруса может достигать 100 м.

Четвертичные отложения (Q)

Четвертичные отложения (Q) представлены на всей территории аллювиальными осадками речных долин в виде галечников и суглинков. Толщина отложений изменяется от 5 до 10 м.

1.2 Коллекторские свойства продуктивных пластов Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения

На Азнакаевской площади, как и на Ромашкинском месторождении в целом, продуктивный пашийский горизонт представлен пятью песчано-алевролитовыми пластами, разделенными аргиллито-алевролитовыми пачками (с размером зерен 0,05 мм).

Верхние пласты "а" и "б" сливаются настолько часто, что практически представляют собой единый пласт "аб", который представлен преимущественно песчаниками с подчиненными прослойками аргиллитов, нижние пласты "г" и "д" также представлены чаще всего алевролитами.

Песчаники, слагающие пласт Д1 кварцевые, мелкозернистые, алевритистые, неслоистые, светло-серые, иногда с коричневыми пятнами остаточной нефтенасыщенности.

Обломочная часть породы слагается зернами кварца угловатой, угловато-окатанной формы, размером 0.12-0.20 мм.

В качестве примеси отмечены зерна микроклина, рутила, циркона, турмалина, роговой обманки и магнетита. Чистых песчаников и алевролитов в разрезе пласта Д1 не встречается.

Продуктивные пласты в различных соотношениях сложены зернами псаммитовой, алевролитовой и пеллитовой фракции. Песчаники, входящие в состав пластов "аб" и "в", "г", "д", по минеральному составу и текстуре сходны между собой.

Микроскопические песчаники и алевролиты трудно различимы. Песчаники, входящие в состав вышеуказанных пластов, светло-серые, белые, бурые при насыщении нефтью, кварцевые, с небольшим количеством глинистого материала (около 1%), хорошо отсортированные, рыхлые, при интенсивной цементации крепкие, иногда трещиноватые.

Алевролиты, входящие в состав пашийского горизонта, подразделяются на две разновидности: алевролиты пористые и алевролиты плотные, глинистые.

Пористые алевролиты слагаются зернами крупноалевритовой фракции. В них отличаются чешуйки мусковита, зерна полевых шпатов и окислов кремния. Аргиллиты, разделяющие песчано-алевролитовые пласты, темно-серые, прослоями серые, тонкослоистые или листоватые, со стяжениями микрозернистого сидерита, пирита. Глинистый материал, в основном, гидрослюдистый. Закономерная последовательность смены пород различных по коллекторским свойствам, является причиной неоднородности пластов как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.

Благодаря этому фактору, между песчаниками и алевролитами наблюдаются постепенные и резкие границы. Диагенетические и эпигенетические преобразования осадков ведут к усилению первичной неоднородности пластов: цементации и растворению обломочных зерен. Вторичные цементирующие вещества, наиболее обильны в приконтактовых частях пластов и на участках выклинивания, сокращают эффективную мощность пластов. Некоторая неоднородность пластов вызвана также повышенной цементацией, связанной с трещинами, битуминизацией, в зоне водонефтяного контакта.

Согласно проведенным исследованиям приняты следующие кондиционные значения параметров пород пласта Д1 (табл. №1.1)

Таблица №1.1 Параметры пород пласта Д1

Параметр

Алевролиты

Песчаники

Пористость

от 11 до 16%

более 16%

Проницаемость

0.010-0.160 мкм2

более 0.160 мкм2

Нефтенасьпценность

более 15%

более 70%

В настоящее время могут быть встречены три группы и два класса пород:

I группа -- Продуктивные коллекторы;

II группа -- Малопродуктивные коллекторы;

III группа -- Непродуктивные пласты (неколлекторы).

К первой группе относятся коллекторы с проницаемостью более 0.1 мкм2. В этой же группе выделяются 2 класса пород:

1 класс -- продуктивные коллекторы с проницаемостью более 0.1мкм2 (фазовая -- более 0.05 мкм2) и с объемной глинистостью не более 2%

2 класс -- объединяет продуктивные коллекторы с проницаемостью больше 0.1 мкм2 и с объемной глинистостью больше 2%.

Вторая группа -- малопродуктивные коллекторы с проницаемостью не более 0.1 мкм2 (фазовая проницаемость по нефти не более 0.05 мкм2) и не менее 0.03мкм2.

В третьей группе -- некондиционные коллекторы с проницаемостью меньше 0.03 мкм2 (фазовая не более 0.1 мкм2) и глины, т. е. группа неколлекторов.

Все перечисленные выше параметры определялись раздельно по пластам и типам коллекторов. [3]

Таблица №1.2 Средневзвешенная пористость и нефтенасыщенность по пластам и типам коллекторов

Пласты

Тип коллектора

Пористость, %

Нефтенасыщенность,

доли ед.

Проницаемость,

мД

а

алевролит

песчаник

20,2

14,9

0,806

0,704

309

62

б1-2

песчаник

алевролит

21,2

19,9

0,862

0,809

658

347

б3

песчаник

алевролит

18,3

15,9

0,743

0,676

239

82

в

песчаник

алевролит

20,0

15,4

0,804

0,697

324

67

Из таблицы видно, что из песчаников на Азнакаевской площади более высокую пористость имеют песчаники пласта "б"--21.2%, и более высокую нефтенасыщенность--0.862. Из алевритов высокую пористость имеет также пласт "б"--0.809. На коллекторские свойства может оказывать влияние и характер трещиноватости пород. В терригенных отложениях пашийского горизонта встречаются:

а) микротрещиноватость пород;

б) мелкая трещиноватость, развивающаяся в пределах одного слоя;

в) трещиноватость, охватывающая сравнительно крупные пачки различных пород.

Существенное влияние на процессы разработки могут оказывать лишь трещины, секущие сравнительно крупные пачки различных пород. Необходимо уточнить, что при искусственном воздействии на пласт эти трещины могут быть раскрыты, проницаемость их резко увеличена.

По исследованиям керна, были получены кондиционные значения коллекторских свойств для отложений пласта Д1, что позволило выделить две группы коллекторов.

К первой группе отнесены высокопродуктивные коллекторы с пористостью от 16 до 26% и проницаемостью от 160 до 1300 мД. Средняя пористость этих коллекторов -- 21%, а проницаемость 477 мД. Они обеспечивают устойчивую добычу с дебитом 20-30 т/сут, хорошую приемистость в скважинах разрезающих рядов. Максимальная нефтеотдача составляет для этой группы коллекторов 63-73%.

Вторая группа малопродуктивных коллекторов имеет пористость от 11 до 16%, проницаемость от 10 до 160 мД, среднее значение пористости-14%, среднее значение проницаемости- 88 мД. Добыча из них характеризуется в основном периодическим фонтанированием или насосной эксплуатацией с дебитом 1-15 т/сут. Приемистость в нагнетательных скважинах низкая. Максимальная нефтеотдача для этой группы не превышает 65%.

При пористости ниже 11%, глинистость породы достигает 23% и она является практически непроницаемой, то есть имеется четкая граница разделяющая коллекторы от неколлекторов (пористость меньше 11%, проницаемость меньше 10мД). Как правило, опробование пластов с пористостью менее 11%, промышленного притока не дает.

Анализ литологической характеристики выделенных групп коллекторов показывает, что по этому признаку они также сильно различаются, но присутствие, например, других фракций указывает и сильную литологическую неоднородность этих групп.

Для песчаников пласта Д1 характерны следующие формы распространения:

1. Зоны сплошного распространения или крупные линзообразные зоны, намного превышающие расстояния между скважинами.

2. Удлиненные полосообразные зоны, вскрытые с небольшим количеством скважин;

3. Небольшие линзообразные зоны, вскрытые небольшим количеством скважин;

Для алевролитов характерны:

1. Линзообразные зоны, окруженные песчаниками

2. Полосообразные зоны

3. Зоны сплошного развития алевролитов

4. Линзообразные зоны, окруженные практически непроницаемыми глинистыми алевролитами.

Таким образом, строение пласта Д1 и распространение их по площади указывает на наличие сильной геологической неоднородности в отношениях пласта Д1 как по разрезу, так и в пространстве на любой из площадей.

В случае раздельного залегания пластов пашийского горизонта, важным моментом является информация о толщине глинистых разделов. Данные таблицы №1.3 свидетельствуют о том, что средняя толщина колеблется от 1.4 до 1.9 м, а максимальная--от 2.8 до 3.8 м

Таблица №1.3 Толщины глинистых разделов

Толщина

Толщина глинистых разделов, м

a-61

61-62

62-63

б3-в

минимальная

0.4

0.4

0.6

0.4

максимальная

3.8

2.8

3.2

3.8

средняя

1.9

1.4

1.5

1.9

Пласты Д1 не отличаются в целом по толщине. Вскрытие коллекторов значительной толщины обусловлено наличием слияний пластов. Средняя толщина перемычек равна 2-3 м. Она может изменяться от 1.0 до 3.4 м, а в случае их слияний в различных сочетаниях, например от "а" до "в" может достигать 20.0 и более метров.

Для характеристики толщин и неоднородности пластов Д1 Азнакаевской площади был использован только тот фонд скважин, в которых были вскрыты основные реперы (основными реперами пласта Д1 являются: в кровле "верхний известняк", в подошве "муллинские глины", а также вспомогательный репер над пластом "в" - "аргиллит").

Как видно из таблицы №1.3, общая толщина горизонта может достигать 37.2м, составляя в среднем 23.5 м. Обращает на себя внимание широкий диапазон нефтенасыщенных (от 1.2 до 15.8 м) пород, в среднем составляет 5.4 м. Почти в три раза больше эффективная толщина, что объяснимо, в виду наличия в разрезе горизонта значительных водонасыщенных толщин.

Геологические данные характеризуют неоднородность строения горизонта, которые по месторождению в целом характерны для площади. Так, коэффициент песчанистости равен 0.42, то есть больше половины толщины разреза представлено неколлекторами.

Продуктивные отложения пласта Д1 Азнакаевской площади, в геологическом отношении, имеют много общего с одновозрастными образованиями Ромашкинского месторождения.

Эта общность, обусловленная формированием этих отложений в едином седиментационном бассейне, в условиях близкой палеографической обстановки, проявляется в строении горизонта и в составе слагающих их пород.

Закономерно повторяющаяся смена, относительно, грубообломочных песчано-алевролитовых отложений, более тонкими глинисто-алевролитовыми, позволившая выделить в объеме горизонта пространственно выдержанные на территории Ромашкинского месторождения литологические пачки, отвечающие ритмичности седиментационного процесса, наблюдаются в разрезах Азнакаевской площади.

В разрезе пашийских отложений на Азнакаевской площади, как и на соседних площадях Ромашкинского месторождения, выделяется пять песчано-алевролитовых пачек, известных в промысловой практике как пласты (сверху вниз): Д1-а, Д1-б, Д1-в, Д1-г, Д1-д. Пласт Д1-б в свою очередь подразделяется на 3 пачки: Д1-б1, Д1-б2, Д1-б3.

Между собой все выше перечисленные пласты разделяются глинистыми пропластками.

Следует отметить, что на Азнакаевской площади не встречается таких случаев, когда сливаются между собой все пласты.

Верхние пласты «а» и «б» сливаются настолько часто, что практически представляют собой единый пласт, названы условно пластом «аб». Слияние пластов «б1» и «б2» отмечается в 79% скважин. Сравнительно, меньше связанность пластов «б2» и «б3», «б3» и «в». Связанность этих пластов соответственно составляет 35 и 39%. Это объясняется тем, что глинистый раздел между указанными пластами хорошо выдержан по площади.

1.3 Физико-химические свойства пластовых флюидов Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения

Исследования глубинных проб нефти пласта ДЙ (приведённые в таблице №1) показывают, что давления насыщения изменяются по площади от 89.4 до 94.7 МПа; коэффициент сжимаемости в интервале от 175 до 100 атм - от 8,59х10 до 10.27х10 атм; объемный коэффициент от 1.1423 до 1.1787; газовый фактор приведенный к 20°С от 54.2 до 61.1 м3/т; удельный вес дегазированной нефти от 0.8664 до 0.8730 г/см3; вязкость пластовой нефти от 2.9 до 4.5 сП

Минеральный состав пластовых вод представляет собой крепкие рассолы хлор-кальциевого (по В. А. Сулину) типа, с общей минерализацией 262 - 282 г/л, плотностью 1.182 -1.191 г/см3 и вязкостью в среднем 1.94 сП. (при 20 °С в поверхностных условиях). Они характеризуются отсутствием или незначительным содержанием сульфат-ионов до 73 мг/л, и гидрокарбонат -- ионов - до 24 мг/л.

Из микрокомпонентов присутствует йод --6-8 мг/л, бром -- 920 -1050 мг/л, бор--10-12 мг/л.

В естественных, не нарушенных разработкой условиях, газонасыщенность пластовых вод составляет 0.23-0.40 г/л. В составе водо-растворенного газа преобладают азот и метан. Содержание углеводородных газов несколько превышает 50% объемных.

В нарушенных разработкой условиях, в частности, при закачке пресных вод с целью ППД, общая минерализация пластовых вод снижается до 150 г/л и ниже, а также снижается плотность (до 1.1г/см3) и вязкость воды.

При наличии в закачиваемой пресной воде сульфат и сульфат-восстанавливающих бактерий, при взаимодействии с нефтью в результате процессов биохимической сульфатредукции вблизи забоев нагнетательных скважин образуется сероводород.

Содержание растворенного в воде сероводорода в этом случае достигает 30-90 мг/л. При подтягивании этой воды к эксплуатационным скважинам увеличивается скорость коррозии нефтепромыслового оборудования

Таблица №1.4 Физико-химические свойства и фракционный состав разгазированной нефти

Наименование показателей

Номера скважин

Среднее по 5 скв

2619

4306

4401

4579

4277

1

Температура, С0

40

37

40

40

40

40

2

Давление насыщения, МПа

92.2

89.4

94.4

94.4

93.2

93.4

3

Коэф. сжимаемости нефти в инт-ле 175- 10 МПа, х1 МПа

9.43

9.51

8.59

8.59

10.27

9.72

4

Объемный коэффициент

1.142

1.174

1.158

1.158

1.173

1.1654

5

Газовый фактор м3/т, приведённый к 0° С

к 20° С

50.5

53.5

54.8

54.8

56.9

54.4

54.2

57.4

58.8

58.8

61.1

58.4

6

Плотность пластовой нефти при 17,5МПа .

г/см3

0.816

0.794

0.81

0.81

0.799

0.8049

7

Плотность газа при 20° С

При О°С

1.33

1.33

1.31

1.31

1.3

1.33

1.43

1.43

1.41

1.41

1.39

1.3

8

Удельный вес разгазированной нефти, г/см3

0.869

0.866

0.872

0.872

0.869

0.87

9

Вязкость пласт нефти в сП при 175 атм

2.86

-

-

-

4.5

3.7

10

Вязкость разгазированной нефти в сП при 17,5 МПа

-

-

17

17.6

16.3

17

11

Содержание асфальтенов, %

1.39

1.65

1.71

1

1.3

1.41

12

Содержание серы, %

1.65

1.71

1.19

1.14

1.82

1.562

13

Содержание смол, %

28

32

44

40

44

37.5

14

% хлор-соли .

0.0044

0.0063

0.046

0.17

0.093

0.0659

1.4 Анализ текущего состояния разработки

Технологические показатели разработки Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения представлены в табл. №1.7.

Таблица №1.5 Технологические показатели разработки

Года

Нефть, млн.т.

Жидкость, млн.т.

Закачка, млн. м3

Обводненность, %

1958

1,74

1,77

0

1959

3,54

3,57

5,4

0,8

1960

5,94

6,03

11,61

1,5

1961

7,95

8,07

15,03

1,5

1962

12,75

13,14

19,11

3,0

1963

15,3

15,87

22,68

3,6

1964

17,28

18,06

27,33

4,3

1965

18,72

20,4

28,92

8,2

1966

19,86

22,47

29,19

11,6

1967

21,57

24,18

31,71

10,8

1968

21,93

26,1

32,7

16,0

1969

21,54

27,03

32,4

20,3

1970

20,25

26,55

33,36

23,7

1971

19,11

25,98

33,06

26,4

1972

17,46

24,54

29,07

28,9

1973

16,62

24,84

34,65

33,1

1974

15,57

26,49

33,36

41,2

1975

14,79

29,73

33,24

50,3

1976

13,62

30,36

35,46

55,1

1977

12,27

30,42

36,6

59,7

1978

10,92

30,3

33,21

64,0

1979

9,9

30,84

34,05

97,9

1980

8,73

32,01

36,6

72,7

1981

7,77

31,32

34,83

75,2

1982

7,17

31,38

33,96

77,2

1983

6,6

33,6

35,31

80,4

1984

6,27

34,86

36,87

82,0

1985

5,88

35,73

37,74

83,5

1986

5.49

35,88

37,47

84,7

1987

5,19

35,73

37,62

85,5

1988

4,77

36,03

37,83

86,8

1989

4,56

34,35

35,76

86,7

1990

4,38

34,86

36,75

87,4

1991

4,14

34,38

35,49

88,0

1992

3,84

33,39

34,38

88,5

1993

3,6

31,26

32,37

88,5

1994

3,57

32,07

32,67

88,9

1995

3,24

32,67

32,73

90,1

1996

3

30,57

31,32

90,2

1997

2,58

27,39

27,15

90,6

1998

2,31

26,34

25,8

91,2

1999

1,98

27,12

25,38

92,7

2000

1,95

25,89

25,05

92,5

2001

1,89

24,81

24,6

92,4

2002

1,89

24,87

22,74

92,4

2003

1,95

25,11

23,22

92,2

2004

1,98

25,35

23,58

92,2

2005

2,07

26,13

23,91

92,1

2006

2,136

27,282

24,354

92,2

Средний дебит одной действующей скважины:

Qн-4,5т/сут;

Qж-60,0т/сут;

Обводненность-92,2%

Как видно из табл.№1.5 наибольшая добыча нефти наблюдалась в 1967-1969гг. и последующие года наблюдается постепенное уменьшение ежегодной добычи нефти. С 1999г. Наблюдается стабилизация ежегодной добычи нефти и держится на уровне 2 млн.т. в год.

С начала разработки Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения наблюдается постепенной ежегодное обводнение.

В1979г. наблюдается резкое увеличение обводненности добываемой продукции до 87,88г., после чего обводненность держится на постоянном уровне ?85%, а с 1999г. по настоящее время среднее значение обводненности 92%.

В настоящее время средняя ежегодная добыча по Азнакаевской площади Ромашкинского месторождения составляет 2,0 млн.т., а обводненность добываемой продукции 92,2%.

1.5 Краткая технико-эксплуатационная характеристика фонда скважин

В настоящее время на площади пробурено около 1850 скважин, из них по назначению около 1400 добывающих, остальные нагнетательные - это 78,0% от максимального проектного уровня, плотность сетки составила 34 га на скважину 2.

По состоянию на 01.01.2005г. фонд скважин выглядел следующим образом.

Таблица 1.6. Характеристика фонда скважин

Категория скважин

Количество скважин на 1.01.2005 г.

Эксплуатационный фонд в т.ч.:

1287

Фонтан

12

ЭЦН

285

ШГН

986

Действующий фонд в т.ч.:

1132

Фонтан

2

ЭЦН

170

ШГН

960

Бездействующий фонд

155

Число скважин, эксплуатируемых ЭЦН - 170, что составляет 20,2% от действующего фонда, а доля скважин, эксплуатируемых ШГН, составляет 960 скважины, что составило 79,0% от действующего фонда. Средний дебит нефти на одну скважину достиг уровня 6,5 т/сут; средний дебит жидкости равен 22,57 т/сут; по скважинам, оборудованным ЭЦН, составляет 10,66 т/сут, по скважинам, оборудованным ШГН - 4,83 т/сут, по фонтанным скважинам составил 2,21 т/сут.

В настоящее время бездействующий фонд составляет 155 скважин или 19,0 % эксплуатационного фонда. Из них 21 скважина выведена из эксплуатационного фонда в бездействующий в ожидании ПРС, по 39 скважинам требуется проведение капитального ремонта (в т.ч. 15 скважин герметизации эксплуатационных колонн, 4 скважины ожидают чистки и углубления забоя, 5 скважин аварийных, 15 скважин ожидают отказа от обводнённых пластов), 20 скважин переведены в бездействие по другим причинам.

Из выше описанного можно отметить, что нарушение герметизации эксплуатационной колонны является одним из преобладающих видов нарушения работоспособности скважин.

2. Технико-технологический раздел

2.1 Обзор методов герметизации эксплуатационных колонн

Основной причиной отказа эксплуатационной колонны является потеря герметичности.

На нефтяных и газовых промыслах России и за рубежом применяют множество разнообразных методов восстановления герметичности эксплуатационной колонны. Эффективность применения того или иного способа зависит от многих факторов, причем определяющими являются достоверные сведения о характере и размерах повреждения, его местоположении, общем состоянии скважины, состоянии затрубного пространства и стенок скважины в зоне повреждения, условиях дальнейшей работы скважины.

Причиной нарушения герметичности эксплуатационной колонны могут быть следующие факторы:

1) пропуск в резьбовом соединении, обусловленный чаще всего нарушением технологии спуска колонны;

2) наружная и внутренняя коррозия,

3) эрозионное действие потока добываемого или закачиваемого флюида;

4) прожог труб при коротком замыкании тоководов к глубинным насосам;

5) неправильное проведение технологических, ремонтных или аварийных работ в скважине;

6) авария с эксплуатационным оборудованием;

7) смятие труб из-за неустойчивости стенок скважины;

8) ошибочная перфорация колонны;

9) превышение допустимых для эксплуатационной колонны давлений.

Кроме того, при необходимости отключения пласта, например, обводнившегося, от скважины нормальные перфорационные отверстия становятся объектом герметизации.

Все способы восстановления герметичности эксплуатационной колонны можно разделить на три группы:

-не уменьшающие внутреннего диаметра колонны;

-уменьшающие внутренний диаметр колонны незначительно;

-уменьшающие внутренний диаметр колонн существенно.

Рассмотрим подробнее каждую из групп.

Способы восстановления герметичности эксплуатационной колонны, не уменьшающие ее внутреннего сечения

К этой группе относятся в основном способы с применением тампонажных материалов, а также с доворотом и отворотом эксплуатационной колонны.

Наиболее распространенным способом герметизации эксплуатационной колонны является цементирование негерметичного интервала.

При этом герметизируется по сути не сама эксплуатационная колонна, а каналы в цементной крепи и породе. В качестве тампонирующих материалов используются те же материалы, что и при первичном цементировании, и другие составы со специальными свойствами: с добавлением песка, шлака, полимеров, ускорителей и замедлителей схватывания, добавки для придания расширяющих свойств и т. п.

В качестве тампонирующих материалов используют также полимерные материалы: гипан, смолы, эфиры целлюлозы.

Существует несколько технологических приемов доставки тампонирующего материала и задавливания его в герметизируемые каналы. Наиболее распространенная доставка через НКТ с применением и без применения разбуриваемых пакеров.

Другим способом является использование желонок всевозможных конструкций.

Цементирование может осуществляться закачкой цементного раствора в межтрубное пространство с применением и без применения труб малого диаметра.

Все эти способы достаточно глубоко исследованы и проработаны. Недостатками их является низкие успешность (порядка 50%) и допустимая депрессия (не более 3--5 МПа).

Эффективным является способ восстановления работоспособности эксплуатационной колонны путем замены ее поврежденной или корродированной части.

Определяющим фактором для применения технологии замены части эксплуатационной колонны новой служит величина участка поражения труб коррозией.

При значительной протяженности этого участка эффективного способа восстановления герметичности эксплуатационной колонны без потери ее первоначального диаметра, кроме замены колонны труб новой, не существует, но имеются два ограничения по применению: отсутствие цементного кольца за колонной и расположение корродированного участка в верхней части колонны.

Применяют несколько способов извлечения колонн из скважины: отворот, отрезание внутренними труборезками, а также путем торпедирования с последующим извлечением деформированной трубы.

Наиболее распространенным является способ извлечения путем отворота, при котором колонну отвинчивают вращением влево либо под натяжением с последующим ее извлечением по частям до необходимой глубины, либо с помощью устройства для отворота эксплуатационной колонны конструкции ТатНИПИнефть и подъема в один прием. Способ трудоемкий, сложный и самое главное не гарантирует отворот эксплуатационной колонны в заданном стыке.

Несмотря на трудоемкость, способ достаточно широко применяется, поэтому необходимо его дальнейшее совершенствование.

Способы, уменьшающие внутренний диаметр эксплуатационной колонны незначительно

Это способы, которые обеспечивают после их реализации возможность спуска всех размеров НКТ и большинства оборудования и приборов, позволяющих проводить такие технологические операции как ОПЗ, промывку забоя, перфорацию пласта.

Сюда можно отнести способы, которые обеспечивают после их реализации возможность спуска всех размеров НКТ и большинства оборудования и приборов, позволяющих проводить такие технологические операции как ОПЗ, промывку забоя, перфорацию пласта.

Наиболее известным и широко распространенным является способ герметизации с применением гофрированных труб («пластырей») конструкции ВНИИКРнефть, ДОРН (рисунок 1), профильный перекрыватель (ПМР) ТатНИПИнефть (рисунок 2), а так же извлекаемая летучка конструкции ТатНИПИнефть (рисунок 3).

Рисунок 1.

Рисунок 2

Рисунок 3.

Методы восстановления герметичности эксплуатационной колонны с уменьшением их проходного сечения, как правило, связаны со спуском в скважины труб или иных цилиндрических элементов, диаметр которых меньше внутреннего диаметра поврежденных колонн.

При этом не всегда достигается перекрытие колонны в месте ее повреждения, но создается герметичный канал от продуктивного горизонта до устья скважины.

Одни способы создания подобного канала носят временный характер, например, перекрытие негерметичного интервала повреждения эксплуатационной колонны пакерами, так называемое отсекание, а также перекрытие отверстий в колонне эластичными патрубками.

Другие оставляют возможность возвращения к первоначальному диаметру эксплуатационной колонны -- спуск металлических или пластмассовых колонн-летучек.

Третьи связаны с безвозвратной потерей диаметра колонны -- спуск цементируемой дополнительной колонны. На основе проведенного анализа можно сформулировать следующие требования к методам восстановления герметичности эксплуатационной колонны:

-- сохранение диаметра эксплуатационной колонны, либо уменьшение в допустимых пределах;

-- сохранение возможности возвращения к первоначальному сечению эксплуатационной колонны при использовании способа, уменьшающего ее внутренний диаметр;

-- при изоляции перфорационных отверстий обводнившихся пластов, кроме возможности возвращения к первоначальному диаметру это и сохранение коллекторских свойств пласта;

-- метод восстановления герметичности должен обеспечивать герметичность при перепаде давления до 15 МПа в обе стороны.

2.2 Применяемые методы исследования и обследования для выявления интервалов негерметичности эксплуатационных колонн

Методы исследования для выявления можно разделить на геофизические и испытание избыточным давлением.

Для определения интервала исследования можно использовать следующие виды геофизических исследований:

-Тє, СТД,ДГД,ГК,ЛМ (исследование на притоке);

-Тє,РГД,ГК,ЛМ (исследование под закачкой жидкости);

- шумомер.

Определение интервала негерметичности эксплуатационной колонны можно произвести спуском электромеханического пакера на кабеле или спуском технологического пакера. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. Использование элемтромеханического пакера позволяет определить интервал негерметичности за меньшее время, но не всегда позволяет определить интервал негермтичности в 2-х и более интервалах.

Опрессовка эксплуатационной колонны технологическим пакером позволяет выделить несколько интервалов негерметично, но продолжительность работ большая. Так же перед герметизацией эксплуатационных колонн необходимо провести геофизические исследования АКЦ, СГДТ для определения наличия и качество цементного кольца за эксплуатационной колонной (при отсутствии этих данных).

2.3 Обоснование применения безмуфтовых труб для составления дополнительных колонн

Ремонт скважины спуском и цементированием дополнительной колонны производят в следующих случаях:

-невозможно ликвидировать нарушение или отключить перфорированный пласт путем тампонирования с целью перехода на нижележащие пласты (горизонты);

-эксплуатационная колонна имеет три и более нарушений на разных глубинах (изоляция которых методом тампонирования малоэффективна и экономически не целесообразна);

-эксплуатационная колонна имеет значительное по длине локальное нарушение (от 10 и более метров);

-эксплуатационная колонна скважины имеет достаточное проходное сечение до нижнего планируемого интервала спуска дополнительной колонны соответствующего диаметра.

-существует возможность отказа от нижних перфорированных пластов и перехода на вышележащие горизонты и наличия нарушения в эксплуатационной колонне.

Ремонт скважины спуском и цементированием дополнительной колонны должен быть экономически целесообразен, а его окупаемость составлять не более 2 лет, при этом:

-подлежащая ремонту скважина должна иметь достаточный для окупаемости объем остаточных запасов с учетом дебита для добывающих скважин и необходимости поддержания пластового...


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.