автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Комплексное воздействие на слабодренируемые запасы с целью интенсификации выработки и увеличения нефтеотдачи пластов

ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние разработки основных продуктивных площадей.

1.1 Краткая геологическая характеристика основного продуктивного объекта (горизонта Д1).

1.2. Текущее состояние разработки площадей.

2. Основные результаты и перспективы дальнейшего применения методов увеличения нефтеотдачи пластов.

2.1. Роль методов увеличения нефтеотдачи пластов и характеристика основных технологий.

2.2 Анализ технологической и оценка экономической эффективности применяемых методов увеличения нефтеотдачи пластов и перспективы их дальнейшего применения.

3. Совершенствование системы поддержания пластового давления с целью повышения эффективности заводнения на поздней стадии разработки.

3.1. Основные направления совершенствования системы заводнения в процессе разработки Ромашкинского нефтяного месторождения.

3.2. Реконструкция системы поддержания пластового давления на поздней стадии разработки.

4. Принципы комплексного воздействия на слабо дренируемые запасы заводненных зон.

4.1.Общая краткая геологическая характеристика и состояние разработки блоков Зеленогорской площади.

4.2. Принципы комплексного воздействия на слабодренируемые запасы заводненных зон и оценка результатов их применения на втором блоке Зеленогорской площади.

Актуальность проблемы. Современный этап разработки

Ромашкинского месторождения характеризуется снижением эффективности существующей системы заводнения, что проявляется в снижении темпов отбора нефти, росте обводненности и увеличении количества нерентабельных добывающих скважин.

Несмотря на значительное расширение применения в последние годы как объемов, так и спектра физико-химических методов увеличения нефтеотдачи пластов (в основном потокоотклоняющих технологий полимер-дисперсных и гелеобразующих систем на высокообводненных участках высокопродуктивных пластов), потенциал системы заводнения не исчерпан.

Дальнейшее совершенствование разработки месторождения с целью повышения эффективного воздействия как на остаточные запасы в целом, так и слабодренируемые запасы высокообводненных участков в частности, возможно в первую очередь, на новых технологических условиях оперативного и долгосрочного регулирования процесса заводнения. В результате модификации циклического воздействия в комплексе с третичными методами увеличения нефтеотдачи пластов и организации эффективного заводнения на неохваченных активной разработкой запасах верхних пластов горизонта Д1 создаются новые возможности реального управления процессами вытеснения нефти.

В связи с этим проблема повышения эффективности процесса заводнения и комплексного воздействия на слабодренируемые запасы как отдельных площадей, так и всего Ромашкинского месторождения является весьма актуальной.

Цель работы: Интенсификация выработки слабодренируемых остаточных запасов нефти и увеличение нефтеотдачи пластов за счет внедрения элементов системного воздействия на неоднородный многопластовый объект на основе новых принципов совершенствования системы заводнения.

Основные задачи исследований

1. Геолого-промысловый анализ эффективности разработки продуктивных площадей Ромашкинского месторождения.

2. Анализ результатов технологической и оценка экономической эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов и перспективы их дальнейшего применения.

3. Обоснование принципов совершенствования заводнения и комплексного воздействия с целью интенсификации выработки и повышения нефтеотдачи пластов.

4. Проведение промыслового эксперимента на отдельных блоках разработки по комплексному воздействию на слабодренируемые запасы заводненных зон и оценка его эффективности.

5. Разработка перспективных рекомендаций по совершенствованию системы разработки продуктивных объектов.

Научная новизна

1. Обоснованы принципы совершенствования системы заводнения неоднородных по коллекторским свойствам и структуре остаточных запасов продуктивных объектов горизонта Д1 Ромашкинского месторождения.

2. Разработаны и обоснованы принципы комплексного воздействия на слабодренируемые запасы заводненных зон.

3. Предложены способы разработки и повышения нефтеотдачи многопластовой неоднородной залежи (патенты РФ № 2105142, 2061177).

Практическая ценность и внедрение результатов работы

1. Реализация комплекса предложенных геолого-технологических мероприятий, уточнение критериев применения потокоотклоняющих технологий, системного воздействия на слабодренируемые запасы отдельных блоков Ромашкинского месторождения позволило оптимизировать систему заводнения высоко- и низкопродуктивных объектов, снизить обводненность добываемой продукции, стабилизировать темпы отбора нефти.

2. Результаты диссертационной работы вошли в следующие руководящие документы:

- Концепция «Основные направления совершенствования системы ППД в АО «Татнефть» и снижение затрат в этой области », 1994г.;

- Бизнес-план «Технико-экономическое обоснование реконструкции и совершенствования системы ППД с целью повышения коэффициента нефтеизвлечения эксплуатационных объектов АО « Татнефть»», 1995;

- «Положение о составлении технологических режимов работы добывающих и нагнетательных скважин НГДУ «Азнакаевскнефть» », 1996;

3. Внедрение результатов работы: реконструкция системы поддержания пластового давления на Восточно-Лениногорской, Зеленогорской, Павловской и Холмовской площадях Ромашкинского месторождения;

- опытно-промышленные работы по комплексному воздействию на втором блоке Зеленогорской площади Ромашкинского месторождения;

- внедрение технологий разработки и увеличения нефтеотдачи (патенты РФ № 2105142, 2061177).

4. Технологическая эффективность от реализации предложенных рекомендаций и внедрения разработанных технологий за 1994 - 1999 гг. составила 670,4 тыс.тонн нефти.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались на: научно-практических конференциях «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супертехнологий», (г. Бугульма,1997), «Проблемы развития нефтяной промышленности Татарстана на поздней стадии освоения запасов» (г.Альметьевск, 1994), «Опыт разведки и разработки Ромашкинского и других крупных нефтяных месторождений Волго-Камского региона» (г. Лениногорск, 1998 г.); «Техника и технология добычи нефти на современном этапе» (г. Альметьевск, 1998); Всероссийской научно-технической конференции «Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий» (г.Тюмень, 1998); 2-ои региональной научно-практической конференции (Кремсовские чтения) «Актуальные проблемы геологии нефти и газа» (г. Ухта, 1999 г.); Международном семинаре-конференции «Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей» (г.Краснодар, 1999); научно-технических совещаниях АО «Татнефть», НГДУ «Азнакаевскнефть» (гг. Альметьевск, Азнакаево, 1991-1999гг.), ученых советах ТатНИПИнефть и НИИНефтеотдача АН РБ (гг. Бугульма, Уфа, 1994-1999 гг.).

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и основных выводов: изложена на 133 страницах машинописного текста, в том числе 34 рисунка, 20 таблиц, содержит список литературы из 51 наименования.

в Годы среднем

Показатели разработки по верхним пластам 2 блока Зеленогорской площади

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Рис. 4.2.12

Характеристика участков применения потокоотклоняющих технологий на 2 блоке

Зеленогорской площади

Наименование Ед. изм. Годы

1994 1995 1996 1997 1998 1999 (1 полугодие)

1 Общее количество внедрений (нагнетательные скважины) СКВ 5 6 17 8 10 4

2 Общее количество потенциально реагирующих добывающих скважин СКВ 13 16 47 21 32 9

3 Суммарний дебит нефти реагирующих скважин перед внедрением т/с 25,7 30,1 71,4 27,9 90,3 7,9

4 Суммарний дебит жидкости реагирующих скважин перед внедрением т/с 1226 1459 3928 2278 3142 769

5 Обводненность по участку % 97,8 97,9 98,2 98,7 97,1 98,9

6 Средний дебит нефти одной реагирующей скважины т/с 2 1,9 1,5 1,3 2,8 0,9

7 Средний дебит жидкости одной реагирующей скважины т/с 94 91 84 108 98 85 примечание: Средний дебит нефти, жидкости, обводненность- до применения потокоотклоняющих технологий снижение обводненности в целом по блоку до 85,6%, по пласту «г» до 89,5%, рост темпов отбора нефти от текущих извлекаемых запасов до 7 % (рис. 4.2.6).

Дальнейшими меропроиятиями по совершенствованию состояния разработки остаточных запасов слабодренируемых запасов пласта «г» являются избирательное внедрение сейсмоакустического воздействия (на опыте успешного его применения после внедрения физико-химических методов на 3 блоке Восточно- Лениногорской площади (рис. 4.2.7)), испытание вязко-упругих составов (ВУС) с последующей закачкой полимера или сшитых полимерных систем (СПС).

В целом по участку проведено с 1994 года 50 скважино-обработок (в том числе 19 повторных операций), в основном закачиванием полимер-дисперсной системы, (рис.4.2.8- 4.2.11). Все это с паралельным регулированием воздействия по нагнетательному и добывающему фонду скважин позволило добыть дополнительно 179,6 тыс.т нефти по пласту "г" (рис. 4.2.13), повысить уровни добычи нефти по сравнению с началом воздействия (1994г) на 49% (с 64,3 тыс.т до 96 тыс.т), снизить обводненность на 5,3% (с 94,8 % до 89,5 %). В целом же по блоку эти цифры составили соответственно рост добычи на 25%, снижение обводненности на 6,2 %.

Учитывая достигнутые темпы отбора от текущих извлекаемых запасов по пласту «г» (которые превысили 7,0%) достигнутый текущий КИН=0,525 (при выработке от НИЗ 93,6%) и перспективу дальнейшего системного воздействия на остаточные запасы пачки пластов «гд» 2 блока можно предположить увеличение конечного коэффициента нефтеотдачи на 2,5%.

При всем этом за эти годы достигнута (с 1994 года) стабилизация уровней добычи нефти по верхним пластам 2 блока на уровне в среднем 80-81,0 тыс.т в год (рис. 4.2.12.), что явилось результатом, в основном активного применения технологий по стимуляции добывающих скважин , некоторого роста пластового давления (по пласту «а» до 143 атм, по пластам «б» до 151 атм) в результате перераспределения закачки между нижними и верхними пластами, роста эффективности воздействия закачиваемых вод по мере внедрения комплексного воздействия на нижние пласты «г» (рис. 4.2.14). Дальнейшая эффективная разработка верхних пластов (с перспективой роста пластового давления до первоначального ) связана с вводом в эксплуатацию насосов малой подачи РЭДА-500 на КНС-205, 206 и освоения новых скважин под закачку от насосов

60

50 40 ь и 3 с

Дополнительная добыча нефти по пласту "Г" 1994-1999г

Ь52т2

53

I 30

31,5 3

20

10

11,7

Доля дополнительной добычи в % по экспериментальному участку от общей добычи по блоку и по пласту "Г'

Годы

94

95

96

97

98

99 г? зо чЧ Л

I по блоку □ по пласту "Г' рис. 4.2.13

Годы

Динамика пластового давления по верхним пластам 2 блока Зеленогорской площади

152

143

ГОД

1992

1993

1994 1995 по пластам "Б"

1996 1997 по пласту "А"

1998

1999

2000

Рис. 4.2.14

Объемы внедрения и технологическая эффективность стимуляции добывающих скважин (имплозионным и акустико-химическим воздействием) на Зеленогорской площади за 19951999 г. г.

Дополнительная добыча нефти ■ Количество скважин

Рис. 4.2.15

РЭДА-500 на КНС-6, расширением применения гелеобразующих систем (СПС) на частично и высокообводненных участках.

На основании приведенного крупного промышленного эксперимента определены основные принципы комплексного воздействия на слабо дренируемые запасы заводненных зон:

1 этап.

• Выявление зон, характеризующихся различными типами коллекторов с построением карт литологической неоднородности высокопродуктивных коллекторов. Переинтерпретация геофизического материала (ГК, НГК) по пачке пластов "г1+г2" позволила выделить обширные зоны распространения глинистых пропластков (с глинистостью от 1% до 4% (рис. 4.2.5)) в кровле пласта "г1" мощностью от 1 до 3 метров, отдельные зоны уплотненных коллекторов, в основном, в кровельной части с мощностью от 1 до 2 метров.

• Учет геометрии расположения нагнетательных и конкретных потенциально реагирующих добывающих скважин по гипсометрическим отметкам, выделяемых на основе построенных структурных карт по кровле пласта "г".

• Выделение отдельных зон отсутствия слияния коллекторов "г1" и "г2+3".

• Определение возможного наличия отдельных зон слияния пластов "г" и "в".

• Выявление водоносных окон.

• Построение карт гидродинамических характеристик пласта.

2 этап. Выявление взаимовлияния и взаимосвязей выделенных зон:

• Анализ промысловых данных и результатов ранее проведенных работ по циклическому воздействию (выявление "активно" реагирующих добывающих скважин).

• Изучение и анализ текущего внедрения потокоотклоняющих технологий по нагнетательному фонду скважин. Переход на ограниченный и регулируемый режим закачки (установкой штуцеров для регулирования приемистости от 100 до 300 мЗ/сут).

• Постоянная модификация режима циклического воздействия (количество дней работы по каждому КНС, особенно с внедрением насосов ЦНС-63)

• Проведение активных промысловых экспериментов по внедрению новых решений по отбору жидкости и закачки с анализом их эффективности, направленные, в основном, на управление потоков от конкретных

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты, полученные в работе можно обобщить в следующих выводах: 1. В результате выполненного анализа состояния разработки продуктивных площадей Ромашкинского месторождения установлено:

• остаточные запасы характеризуются высокой выработанностью высокопродуктивных коллекторов и низкими темпами отбора по низкопроницаемым коллекторам;

• существующая система заводнения является низкоэффективной на современном этапе разработки месторождения в связи с высокой геологической неоднородностью коллекторских свойств. Это привело к рассредоточению остаточных запасов и неравномерному распределению пластового давления.

• Для повышения эффективности разработки рассматриваемых площадей требуется дальнейшее совершенствование системы заводнения и развитие методов увеличения нефтеотдачи пластов.

2. Опыт широкомасштабного применения МУН показал, что на рассматриваемых площадях наиболее эффективны 14 технологий повышения нефтеотдачи и обработки призабойной зоны продуктивных пластов. Технологическая эффективность за 1994-1999гг. составила 1489,6 тыс.тонн. Предложены перспективы их дальнейшего применения.

3. Обоснованы основные принципы совершенствования заводнения и комплексного воздействия на неоднородный продуктивный объект на поздней стадии разработки:

• организация регулируемого воздействия на зоны с различными типами остаточных запасов насосами малой подачи;

• определение оптимальных циклов работы как отдельных, так и определенных групп нагнетательных и добывающих скважин, регулирование объемов суточной закачки по скважинам на участках внедрения потокоотклоняющих технологий для управления процессом вытеснения слабодренируемых запасов;

• выделение геологически обособленных тел по структурным, литологическим и гидродинамическим признакам для обоснованного

1. Абдулмазитов Р.Д., Баймухаметов К.С., Викторин В.Д. и др. «Геология и разработка крупнейших нефтяных и нефтегазовых месторождений России» том 1. ВНИИОЭНГ,1996г.,280с.

2. В.М.Хусаинов, Н.Ф.Гумаров, Н.И.Хаминов и др. «Регулирование процесса нефтеизвлечения многопластовых неоднородных объектов на поздней стадии разработки».г. Уфа. Издательство УГНТУ, 1999г., 125с

3. Р.Г.Галеев «Повышение нефтеотдачи пластов реальная основа стабилизации добычи нефти в республике Татарстан на длительный период». //«Концепция развития методов увеличения нефтеизвлечения». Материалы семинара-дискуссии, г Казань1997г, сЗ-9.

4. Р.Х.Муслимов, A.M. Шавалиев, Р. Б.Хисамов, И.Г.Юсупов «Геология, разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения» Том 2, г. Москва ВНИИОЭНГ, 1995г., 286с.

5. И.Ф.Глумов, В.JT.Кочетков, В.В.Слесарева и др. «Применение ПАВ на нефтяных месторождениях Татарии» // «Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений Татарии на поздней стадии разработки» ТАТНИПИнефть г. Альметьевск, 1981г., с 116-120.

6. Т.А.Сагаченко, Н.Н.Герасимова, Е.Ю.Коваленко. «Катионоактивные ПАВ остаточных нефтей» Нефтяное хозяйство №5,1998г., с.59-62.

7. Р.С.Хисамов. «Особенности геологического строения и разработки многопластовых нефтяных месторождений».Издательство Мониторинг г.Казань, 1996г., 288с.

8. Р.Х.Муслимов,А-Ш.Газизов «Научно-технологические основы повышения нефтеотдачи заводненных коллекторов» // «Концепция развития методов увеличения нефтеизвлечения».Материалы семинара-дискуссии. г.Казань, 1997г., с92-114

9. Н.А.Лебедев «Резервы химических и биологических технологий увеличения нефтеотдачи». Нефтяное хозяйство №7, 1997г., с 16-18.

10. Орлов Г.А, Мусабиров Р.Х.,Ишкаев Р.К. и др. « Комплексные физико-химические технологии обработки призабойной зоны нефтяных пластов».г. Ижевск. Печать-Сервис, 1997г., 239 с.

11. Ф.И.Грайфер, А.И.Колесников, И.Н.Шарбатова и др. «Влияние нагнетательных скважин, обработанных материалом «Полисил» на добывные возможности Поховского месторождения». г. Москва, журнал «Нефтяное хозяйство» №11, 1998г., с21-22.

12. Ш.В.Тахаутдинов, Р.Г.Фархутдинов, И.Г.Юсупов и др. « Комплекс новых технологий качественного ремонта и стимуляции продуктивности скважин», г. Москва, журнал «Нефтяное хозяйство» 1998г №7, с.38-39.

13. Г.А.Орлов « Проблемы сохранения, восстановления коллекторских свойств пласта при добыче нефти». // Техника и технология добычи нефти на современном этапе. Сборник докладов научно-практической конференции, г. Альметьевск, 1998 г., с.83-84.

14. Н.П. Кубарев «Исследования и промышленные испытания полимерного заводнения на месторождениях Татарстана».// Геология, разработка и эксплуатация нефтяных месторождений Татарстана. ТатНИПИнефть, г. Бугульма, 1996г., с 128-131.

15. И.Н.Шустеф, Н.Е.Стадникова, Н.Г.Балашова « Особенности выработки запасов нефти при различных системах заводнения». Нефтепромысловое дело №7, 1984г.,с.54-56.

16. Р.Х.Муслимов, A.M. Шавалиев, Р. Б.Хисамов , И.Г.Юсупов «Геология , разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения» Том 1, г. Москва ВНИИОЭНГ, 1995г., 492 с.

17. М.Ахметов, A.M.Шавалиев «Исследование эффективности нестационарного воздействия на нефтяные пласты». Москва ВНИИОЭНГ, 1997г., 44 с.

18. Р.Х.Муслимов, Э.И.Сулейманов , Б.Е.Доброскок и др. « Результаты внедрения технологий повышения нефтеотдачи пластов с использованием эфиров целлюлозы».// Проблемы развития нефтяной промышленности

19. Татарстана на поздней стадии освоения запасов. Материалы научно-технической конференции, г. Альметьевск, 1994г., с 106-107.

20. Ш.Ф.Тахаутдинов, Е.П.Жеребцов, М.М.Загиров и др. « Анализ работы насосных агрегатов системы ППД». // Техника и технология добычи нефти на современном этапе. Сборник докладов научно-практической конференции. г.Альметьевск, 1998г., с.93-95.

21. Ш.Ф.Тахаутдинов, А.Т.Панарин, И Ф.Калачев « Энергосберегающие технологии в нефтяной промышленности». Нефтяное хозяйство №7, 1998г.,с. 18-20.

22. Н.И.Хисамутдинов, Г.З.Ибрагимов. « Закачка и распределение технологических жидкостей по объектам разработки». //Разработка нефтяных месторождений, том 4, г. Москва ВНИИОЭНГ, 1998г., 262 с.

23. С.А.Власов, Н.В.Красноневцева, Я.М.Катан и др. «Новые перспективы полимерного заводнения в России» Нефтяное хозяйство №5, 1998 г., с 4649.

24. В.П.Сонич, Н.А.Черемисин, Ю.Е. Батурин « Влияние снижения пластового давления на фильтрационно-емкостные свойства пород. Нефтяное хозяйство №9, 1997г.,