СКАЧАТЬ: shporki.zip [11 Kb] (cкачиваний: 50)
1. Этапы развития нефтедобычи в России
1863-1920 – п/о Апшерон, Северный Кавказ - ударное бурение; добыча желонкой, замена паровой машины эл.двигателем, использование газа для подъема нефти из скважин (газлифт), использование труб для транспорта нефти (нефтепровод), перевозка нефти по воде — танкерами, а по суше — цистернами (В.Г.Шухов);
1921-1950-Урало-Поволжье - роторное и турбинное бурение, производство ШГН, ВУЗы нефтегазового профиля, сеть НИПИ, новые науки: физика нефтяного и газового пласта; подземная гидрогазодинамика; разработка нефтяных и газовых месторождений; технология и техника добычи нефти, программа поисков нефти и газа в Западной Сибири;
1951-1990 - Западная Сибирь -автоматизация и диспетчеризация объектов добычи и подготовки нефти, ППД заводнением; технологии МУН (с воздействием в целом на залежь и на ПЗС)
с 1991 года по настоящее время - акционирование нефтяного комплекса страны, падение годовой добычи нефти, значительный фонд простаивающих эксплуатационных скважин, коммерциализация научных учреждений нефтяного комплекса, снижение доли фундаментальных научных исследований (практически полное прекращение финансирования).
2. Системный подход к обработкам пзс
- определяет принципы получения максимального эффекта при использовании МУПС
- предполагает интенсификацию выработки слабо дренируемых запасов углеводородов из неоднородных коллекторов:
1. запасы углеводородов на участках залежей с ухудшенными фильтрационными свойствами, обусловленными геологической характеристикой,
2. запасы в пластах с резкой фильтрационной неоднородностью,
3. запасы на участках, на которых возможны какие-либо осложнения в эксплуатации скважин;
Для определения вида воздействия :
1. месторождение делится на характерные участки;
2. в начальный период разработки участка проводят работы по увеличению продуктивности скважин,
3. в последующем при обводнении участка — мероприятия по регулированию (ограничению) водопритоков.
Первоочередному воздействию подвергаются ПЗ скважин, которые формируют основные направления фильтрационных потоков, (можно своевременно изменять эти направления с целью вовлечения в разработку недренируемых зон и повышения охвата объекта заводнением).
Основные принципы системной технологии:
1. Принцип одновременности обработки ПЗ нагнетательных и добывающих скважин в пределах выбранного участка.
2. Принцип массовости обработок ПЗС участка.
3. Принцип периодичности обработок ПЗС.
4. Принцип поэтапной обработки ПЗ скважин, вскрывших неоднородные коллекторы.
5. Принцип программируемости изменения направления фильтрационных потоков в пласте за счет выбора скважин под обработку по ранее заданной программе.
6. Принцип адекватности обработок ПЗС конкретным геолого - физическим условиям, коллекторским и фильтрационным свойствам системы в ПЗС и в целом по участку
Выбор скважин для ОПЗ определяется:
- величиной остаточной нефтенасыщенности (методы промысловой геологии и геофизики; результаты гидродинамических исследований скважин и пластов);
- расстоянием остаточных запасов Н от забоя ДС скважин
3. ГРП повышает проницаемость ПЗС (создаются искусственные и расширяются естественные трещины – при первичном вскрытии долото взаимодействует с напряженными горными породами, а также при вторичном вскрытии (перфорации).
Сущность ГРП - нагнетание под давлением в ПЗС жидкости, которая заполняет микротрещины и «расклинивает» их, а также формирует новые трещины.
В образовавшиеся или расширившиеся трещины вводят закрепляющий материал (песок),после снятия давления трещины не смыкаются.
Напряженное состояние горных пород Характеризуется
- вертикальным напряжением: σz =Рг=ρп · g ·Н
- гориз-м напряжением: σх=σу=Ргг=λ · ρп · g · Н
ρп — плотность вышележащих горных пород; Н—глубина залегания горизонта; λ — коэффициент бокового распора(ф. А.Н. Динника): γ — коэффициент Пуассона, зависящий от продольных и поперечных деформаций породы.
для песчаников и известняков γ= 0,2-0,3;
для упругих пород γ=0,25-0,43.
Для пластичных горных пород (глина, глинистые сланцы, каменная соль) γ=0,5, вследствие чего λ —1.
4. Давление разрыва горных пород зависит как от горного давления, так и от прочности горных пород (зависит от типа породы, ее пористости, структуры порового пространства, состава, наличия глин).
Давление разрыва зависит от следующих факторов:
- горного давления Рг;
- проницаемости ПЗС и наличия в ней микротрещин;
- прочности и упругих свойств горной породы;
- структуры порового пространства;
- свойств жидкости разрыва;
- геологического строения объекта;
- технологии проведения ГРП.
Во многих случаях Рр< Рг
Значения давлений разрыва
Все фактические значения Рр лежат в пределах между величинами полного горного и гидростатического давлений.
При малых глубинах (менее 1000 м) Рр ближе к горному давлению, при больших глубинах – к гидростатическому.
Приближенные значения для давления разрыва:
- для скв. до 1000м Рр=(1,74-2,57)*Рст.
- для скв.>1000м Рр=(1,32-1,97)*Рст.,
где Рст – гидростатическое давление столба жидкости, высота которого равна глубине залегания пласта.
5. Образование горизонтальной трещины
Если в призабойную зону скважины нагнетать слабо фильтрующуюся жидкость, то фильтрация начинается в наиболее проницаемые области ПЗС, определяемые наличием трещин. Фильтрация возможна только при определенном перепаде давлений: ∆Рф=Рзаб–Рпл
В этом случае слабо фильтрующаяся жидкость действует как клин, увеличивая длину и раскрытость горизонтальной трещины.
Положительный результат может быть получен только при определенном темпе закачки жидкости разрыва. Минимальный темп закачки жидкости разрыва можно определить в зависимости от: минимальной подачи насосным агрегатом жидкости разрыва для образования горизонтальной трещины, радиуса горизонтальной трещины, ширины трещины на стенке скважины, и вязкости жидкости разрыва.
Образование вертикальной (наклонной) трещины
Если используется не фильтрующаяся жидкость разрыва, то по мере повышения давления закачки напряжение в горной породе возрастает и происходит ее сжатие. Сжатие происходит до определенного предела, определяемого прочностью на сжатие. После превышения этого предела порода не может сопротивляться увеличивающемуся сжатию и растрескивается.
После снятия давления закачки возникают остаточные трещины (трещины разуплотнения), как правило, вертикальной или наклонной ориентации.
6. Основные операции при ГРП
- создание в коллекторе искусственных трещин (или расширение естественных);
- закачка по НКТ в ПЗС жидкости с наполнителем трещин;
- продавка жидкости с наполнителем в трещины для их закрепления.
При этих операциях используют три категории различных жидкостей:
1. жидкость разрыва,
2. жидкость-песконоситель
3. продавочную жидкость.
Требования к рабочим жидкостям при ГРП
1. не должны уменьшать проницаемость ПЗС. В зависимости от категории скважины используются различные по своей природе рабочие жидкости.
2. Контакт рабочих жидкостей с горной породой ПЗС или с пластовыми флюидами не должен вызывать никаких отрицательных физико-химических реакций.
3. Рабочие жидкости не должны содержать посторонних механических примесей.
4. При использовании специальных рабочих агентов (нефтекислотной эмульсии) продукты химических реакций должны быть полностью растворимыми в продукции пласта и не снижать проницаемости ПЗС.
5. Вязкость используемых рабочих жидкостей должна быть стабильной и иметь низкую температуру застывания в зимнее время.
6. Рабочие жидкости должны быть легкодоступными, недефицитными и недорогостоящими
Наполнитель трещин
- кварцевый отсортированный песок D=0,5-1,2 мм
- стеклянные шарики;
- зерна агломерированного боксита;
- полимерные шарики;
- специальный наполнитель — проппант.
Требования к наполнителю
- высокая прочность на сдавливание (смятие);
- геометрически правильная шарообразная форма.
- наполнитель должен быть инертным по отношению к продукции пласта и длительное время не изменять своих свойств.
- концентрация наполнителя 200÷300 кг на 1 м3 Ж – П ( в ряде случаев 100÷500 кг/м3).
Определение местоположения, ориентации и размеров трещин:
Исследования выполняются специализированными промыслово-геофизическими организациями (наблюдения за изменением интенсивности гамма-излучения из трещины, в которую закачана порция наполнителя, активированная радиоактивным изотопом кобальта, циркония, железа.
К чистому наполнителю добавляют определенную порцию активированного наполнителя;
проводят гамма-каротаж сразу после образования трещин и закачки в трещины порции активированного наполнителя;
сравнивая эти результаты гамма-каротажа, судят о количестве, местоположении, пространственной ориентации и размерах образовавшихся трещин.
7. Условие достижения величины давления разрыва
- скорость закачки жидкости должна опережать скорость поглощения жидкости пластом.
- В случае низкопроницаемых пород используют в качестве жидкости разрыва жидкости невысокой вязкости при ограниченной скорости их закачки.
- Если породы достаточно хорошо проницаемы, то при использовании маловязких жидкостей закачки требуется большая скорость закачки; при ограниченной скорости закачки необходимо использовать жидкости разрыва повышенной вязкости.
- Если ПЗС представлена коллектором высокой проницаемости, то применяют большие скорости закачки и высоковязкие жидкости.
Признаки момента образования трещины:
- в монолитном коллекторе появляется излом на зависимости «объемный расход жидкости закачки — давление закачки» и значительно снижается давление закачки.
- Раскрытие уже существовавших в ПЗС трещин характеризуется плавным изменением зависимости «расход — давление», но снижения давления закачки не отмечается.
- В обоих случаях признаком раскрытия трещин является увеличение коэффициента приемистости скважины.
- раскрытие естественных трещин достигается при существенно меньших давлениях закачки, чем это происходит в монолитных породах
8. Технология проведения ГРП
1. Подготовка скважины — исследование на приток или приемистость, (оценка давления разрыва, объема жидкости разрыва)
2. Промывка скважины — промывочной жидкостью с добавкой в нее химических реагентов.
3. Закачка жидкости разрыва
4.Закачка жидкости-песконосителя, которая выполняет транспортную функцию по отношению к наполнителю (наполнитель предотвращает смыкание трещины после снятия (снижения) давления.
5. Закачка продавочной жидкости.
6.Вызов притока, освоение скважины и ее гидродинамическое исследование (проведение гидродинамического исследования является обязательным элементом технологии, т.к. его результаты служат критерием технологической эффективности процесса).
Способы проведения ГРП
1. через обсадную колонну, если ее состояние, герметичность и прочность позволяют создать на забое скважины необходимые давления (Рр). Потери давление на трение при закачке жидкостей через обсадную колонну малы, поэтому при данном давлении на устье скважины можно получить более высокое давление на забое.
2. через НКТ (потери давления достаточно велики)
Техника для проведения ГРП:
1- насосные агрегаты 4 АН-700,
2- пескосмесительные агрегаты ЗПА,
3- автоцистерны ЦР-200,
4 – песковозы,
5 – блок манифольдов,
6 – арматура устья 2АУ-700,
7 – станция контроля и управления
