автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Разработка направлений комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ШСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕОТЯКОЯ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГЛПЕЕЗ РИНАТ ГИадШСЛАМОШЯ

РАЗРАБОТКА НАПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ ТРУДНОИЗВЛЕКАЕШХ ЗЛПЛСОЗ УГЛЕВОДОРОДНОГО СШ-Я (иа примере месторождений Татарстана)

Специальность 05.15. Об - Разработка и эксплуатация не<2/гяиих и газовых месторождений

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени 1салдэдага технических наук в форма научного доклада

Уфа - 1995

Раиота вылолнена в Акционерном обществе "Татнефть"

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

доктор технических наук, . профессор ХЛБИБУЛЛШ1 5. А.

доктор технических наук, заслушанный деятель науки и техники РБ АБЫЗБАЕВ И. Л

кандидат технических наук, заслуженный деятель науки я техники ГБ УСЕНКО В.Ф.

АО "Перинефть"

Защита диссертации состоится 8 ионя 1995 года в 12 часов на гаседатм Диссертационного Совета Д 003.С9.С2 ЕАК России при Уфимском Государственном нефтяном техническом университете по адресу: город Уфа, Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГНТУ.

Автореферат разослан " С6 •• _мая___1995 года.

УЧЕЙКЯ СЕКРЕТАРЬ Диссертационного Совета, доктор физико-математических наук, профессор

Р. Н. БАХТИЗИН

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОВДШ

Волго-Уральская »она является одной из крупнейших нефтегазоносных провинций Российской Федерации. Еа территории Татарстана, части этой зоны, открыты 96 нефтяных ивстороадевий (2800 залежей) и выяпены более 150 месторождений природных Сигумов. Из sí их залежей добыто свыш. 2,5 млрд.1 нефти или 77 Z от начальных извлекаемых запасов и более 90 млрд. куб. м попутного гааа Ь 1994 году темп отбора от текупцх активных извлекаемых запасов составил 6,4 X. Высокие темпы развития нефтяной промышленности в республике обусловили значительное истощение запасов недр и снижение уровня добычи от 100 ылн.т в 1370 году до 24 млн. т в 1994 году.

Развитие экономики Республики Татарстан' и России требует стабилизации годовой добычи углеводородного сырья на уровне 25-26 млн. т. Оснозиш резервом для этого являются трудноизвлекаа-ше запасы нефти, доля которых на начало 1994 года достигла 81 X от общих'текущих извлекаемых запасов. Годовая добыча нефти из трудноизвлекаеь-jx запасов составляет 50 Z,. а темпы отбора нефти от текущих извлекаемых запасов - всего 2,3 X,, т.е. ниже в 2-8 раз, чем для активных запасов.. Это во столько т раз повышает затраты на добычу углеводородного сырья. _ .

^пользование традиционных систем разработки выоокопродук-тивных залежей здесь гогаиадо низкую их эффективность. Это обусловило необходимость поиска, . обоснования и внедрения новых прогрессивных технологий и направлений комплексного освоения трудноизвлекаэмнх запасов углеводородного сырья с учетом экологических проблем.

Ближайшим резервом энергетического и нефтехимического сырья республики являются природные битумы» освоение которых представляет актуальную задачу.

В редеиш проблем освоения трудноизвлекаемш: запасов угле-о-дородного сырья значительный вклад внесли К. & Аяиров, Б. Т. Башев, А. А. Боксермая, Г. Г. Вахитов, А. Р. Гарушев, к. Т. Горбучов, Р. Е Дияшев, 2. Е Лозин, 3?. X Цуслиыов, Ы. Л. Сургучев, Э. М. Тимашев, а из зарубежных исследователей можно назвать Р. Кристенсена, а Дь Патерсона, а Пальыгреяа, Г.ДлСтосура и др.

В представленной диссертации г форме научного доклада изложен вк-яд автора вре пение этой проблемы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

разработка направлений комплексного освоения труцноизвлекае-шх Базаров углеводородного сырья с учетом экологических проблем.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОЕАШ:

- акзлиз структуры остаточных трудноиззлекаемых запасов шф-тей и природных битумов Республики Татарстан; .

- разработка комплексной технологии освоения трудноизлекае-мых запасов;

- обоснованна высокоэффективных методов контроля и управления за выработкой тргдноизвлекаемых запасов;

- обоснование концепции экологической защгш природной среды при освоении трудноиавлекаемых запасов!

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. " ■

1.Определены приоритетные направления освоения трудноизвлека-ешх запасов нефти.

2. Предли.УёН комплекс технологий разработки отдельных категорий трудноизвлекаемьас запасов.

3.Разработана технология повшекия нефгекзвлечешм на валежах шкалах нефтей и арцродньа -битум» с применением виутрипластового. горения с подавлением отрицательных последствий.

4. Обоснованы условия эффективного применения альтернативн*.« методов контроля регулирования выработки трудноизвлекаешх запасов углеводородного сырья.

5. Вшвлени основные источники . загрязнения природной среды и разработана нзтодояогкческая основа создания 'региональной сети экологического мониторинга.

пршяческая ценность работы

1. Разработаны комплексные технологии освоения оале-ши трудцо-иззшгкаемых запасов нё£яи и природных битумов и определены области эффективного их применения.

■ 2.Рекомендованы альтернативны? методы.контроля и регулирования выработки трудноизвлекаешх запасов не£ги и природных битумов.

3. асспериментально установлен количественный баланс источников загрязнения поверхностных п подземных вод п воздуслого бассейна. Предложи 1юмлл'екс мероприятий по поышешю экологической безопасности технологических процессов и эксплуатационной надежности нефтепромысловых сооружений в составе программы "Зпологш".

РЕШЗАЦЙЯ РАБОТЫ В 1Ш.МШШЮСТИ.

- комплексная' технология .широко -реализована при освоении трудксиоЕЛс^асшЫл о51Тс1соз Ма ссп02ь'ь*л ялогрдях Ромашкннасого и других нефтяных месторождениях; Республики Татарстан.

- Технология внутоипластоЕого течения с химическими дсбаигами используется при добыче природных бкгушв на йзрдово-Еарыальскоы месторождении; .

- Методы контроля га выработкой труднонззлегле],. запасов нефти с использованием электроизолированных труб внедрены на Солее чем 200 скваиин-х Роматпгского и других месторождений Урала-Поволжья, а электро- и магшггометри"еские методы успешно реализовали на ШрдоЕО-Кариальском месторождении природных битумов;

- Программа "Экология" успешно внедряется в регионе деятельности АО "Татнефть" в Рс ^публике Татарстан.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы обсуждены на совместных заседаниях Ученого Совета ТатНИПИнефггь и ШИИнефть, технико-экономического Совета АО "Татнефть", Президиума Академик наук Республики Татарстан в 1988-1994. годы, а тшшз доложены на Российских и меадг-народных конференциях и симпозиумах: конференции по добыче и переработке тякелых нефтей (г. Дагомыс, 1393 г.),ые.мдународном ст-позиуш по термическим процессам (г.Бэйкерсфильд, 1993 г.); международной конференции по проблемам комплексного освоения трудно.ив-лекаемьи запасов нефти и прирсчршх битумов (г.Казань, 1994 г.), шестой международной конференции по тнкелым нефгям и битумам (г. Хьюстон, 1995 г.) и восьмом Европейское симпозиуме. по усовершенствованным иетодаы нефтедобычи (г. Вена, 1995 г.).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЭИЕКГ.

Внедрение комплексной технологии позволило повысить темпы отбора трудношвлекаеных нефтей до 3-5 % в год от начальных извлэка-ешх запасов с коэффициентами нефгеизвлечения 20-40 х и дополнительно добыть 355 млн. т нефти. После внедрения технологического внутрипластового горения с хшдаескшда добавками на Шрдо-во-Кармальском месторождении битушв .скорость коррозии металла снизилась в 9 раз, расход дезыульгатора сократился до 3-х раз, и ожидается прирост коэффициента Ситушиэвлечения на 5-7 X. Организация целенаправленной реабилитационной работы на объектах нефтедобычи позволило сократить порывы " трубопроводов в 2 раза и вести утилизацию попутных газов дэ 99.3 X:

ПУБЛИКАЦИИ.

Материалы диссертации опу^чикованы в 14 печатных работах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертация представляется в Диссертационный . Совет "Л'НТУ в форме научного доклада, выполненного на основе опубликованных работ. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

Автор выражает признательность Муслимову P. X, , Дияшву Р. 11, Юсупову И. Г., <2всхутдкнову А. А., Токареву У. А., Пзнаркну А. Т., Та-хаутдинозу Ш.Ф., научному руководителю Хабибуллнну 3. А. и'другим, специалистам АО "Татнефть" ¿за поюец> ь содействие при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СТРУКТУРА. ТРУДШИЗБЛЕКАЕШХ ЗАПАСОВ НЕФТИ И НАПРАВЛЕНИЯ }£ЗГ ОСВОЕНИЯ [1,2,6,7,8,9,103*

К трудноизвлекаемш относятся вапасы нефти залежей, котсрые при применение традиционных методов .- природного режима или стационарного заводнения вырабатываются темпами в 2-8 раз ниив активных запасов с конечной нефтеотдачей не более 20-30 7..' ТруднОизвлэкае-мые залась: углеводородного сырья в России превшая? половину общего баланса, а в Татарстане достигли 81 X от облдах текучих извлекаемых запасов.

Трудноизвлекаеыда запасы нефти нами подразделяются на следуй щие категории:

* - ссылка на работы, опубликованные по Tew* диссертации.

- в -

. - эааасц малоаязкцх нефтей в терригенных слабопроницаемыл и глинистых коллекторах. ' îîx роля в остаточных изчлекаешх запасах нефги а Татарстане составляет 195 млн. т. зыш 25,5

- г-зпарн :.ефг'м повыкеиной (10-30' мЕа. с) и высокой (30-500 , мПа. с) вязкости е . кизкопродуктглшьпс карбонатных коллекторах. Запасы этой категории составляют 206 ¡.uni. т или 25,9 X;

- запас« вьйоковязккх ('£0-500 ;,Ла. с) нефтей в терригенных коллекторах s количестве 112 млн. т. или 14,7 •

г запаси нафти в во/'онефтякых зонах. Запасы этой категории составляют 105 млн. т,' а доля - 13,7 %.

Остаточки? цззлёкаэмь© ' запас» нефти указанных выеэ. групп близки к €20 млн. т при начальных 1079 мля.т. Трудноизвлекаеыыэ запаси пефги содержатся и в заводненных зонах высокопродуктивных заделай. .

Материалы международной конференции в г, Казани позволяют утверждать, что структура трудноизвлёкаемых запасов не-угп в России и основных нефтедобывающих, регионах ыира аналогична приведенной выше и отличается лишь величиной запасов в отдельных группах.

С цель» регаккя проблемы вовлечения в эффективную разработку трудксцзвлекаемыу запасов, нефти опытно-промышленные работы на мзсторозздениях Татарстана выполнены на S0 участках с охватом более 2000 сгсеагиа, Участки отличаются геологически;,! строением, типом коллекторов и их свойствами, a ïarae физиш- химическими свойствами нефти. Предела Их шмбйеяпя .весьма широкие Поэтому результаты исследований'этой диссертации вполне обоснованно можно распространись и ка другие регионы.

На cciîoae анализа я научного ; б общения результатов опыт-

t

но-промыаленяых работ в.диссертации предложена высокоэффективная комплексная система разработки трудноизвлекаемых запасов нефти. Она предусматривает следующие основные направления:

- обоснованное выделение на малоэффективных и оптимизация объединения залежей в эксплуатационные объекты на крупных месторождениях;.

- оптимизация размещения и плотности сетки скважин;

- развитие традиционных систем заводнения и применение модификаций нетрадиционного заводнения;

- создание системы разработки эксплуатационных объектов с использованием скваяин с горизонтальным стволом, по продуктивной части;

- геолого-промысловое обоснование применения новых методов повышения нефтеотдачи пластов;

- совершенствование методов вскрытия пласта и интенсификации притока.

На основе анализа и обобщения опыта разработки залежей пред-ло.тены критерии выделения эксплуатационных объектов, доказано, что рациональное выделение эксплуатационных объектов на многопластовых задеках позволяет повысить коэффициент нефтеиэвлечения на 5-10 %.

Для обоснования плотности сетки и системы размещения сквзмш проанализированы показатели разработки объектов с разной плотностью сетки, результаты специальных промысловых экспериментов и бурения дополнительных скважин. При этом использованы методы математической статистики,нефтепромысловой геологии и геофизики. Установлено, что для объектов в карбонатных коллекторах оптимальная плотность сетки находится в диапазоне 40-140 тыс. кв. м на скважину.

Развитие нетрадиционной системы заводнения производится путем дополнительного разрезания месторождения на блоки (на Роыашкинском месторождении вместо £1 площади выделены а проектах 406 блоков, 216 из ни/ ухэ задействованы), широкого применения очагового заводнения, оптимизации давления нагнетания из условий достижения наибольшего охвата заводнением и обеспечения высоких темпов отбора, внедрения системы избирательного заводнения на объегагах с зонально-неоднородным строением на начальной стадии разработки объекта. Установлена достаточно высокая эффективность применения заводнения на залежах в терригенных коллекторах с вязкостью нефти до 60 мПа. с и даже до 150 мПа. с.

На западном участке Альметьевской площади Ромипкинского месторождения свыше 20 а-'Т проводится промышленный эксперимент по обоснованию системы разработки трудноизвлекаемых запасов в слабопроницаемых коллекторах. Пзкаяача необходимость создания самостоя- . тельной системы разработки объектов в таких коллекторах, бурения нагнетательных с квакш усиленной конструкции для применения повышенных давлений нагнетания, организации очаговой системы заводнения при избирательном выборе нагнетательных сквашк и ввод нагнетательных скважин на определенном расстоянии от добывающее. Оказалось, что наибольшая частота подключения малопродуктивных коллекторов в разработку наблюдается при расстоянии медду очагаш эавод-нешга и добывающими скважинами 300-400 м. •

При традиционной технологии заводнения пластов со слоиным неоднородным строением запасы нефти 8 ниэкопронкцаемых нефтекасыщек-ных слоях и зонах остаются неохваченными нагнетаемой водой. Для вытеснения нефти из менее проницаемых слоев и участков используется нестационарное - циклическое заводнение.

Ш состоянию на 1.01.1994 года на Ромавкинском месторождении ьЪд циклическим воздействием находятся свыше 80 % нагнетательных скважин, Через эти сквалины в 1993 году было закачано 75 % от общей закачки по объекту. Найдены условия аффективного применения этого метода заводнения пластов -' метод более аффективен в неоднородных пластах с высокой остаточной нефтенасшцэнностью после стационарного заводнения, например, из-за явления "вязкостной неустойчивости".

Применение нестационарного заводнения с переменой направлений фильтрационных потоков жадности в пласте в целом обеспечило дополнительную добычу нефти в 25.2 млн. т., одновременно снизился отбор попутной воды на 110 млн. т. и непроизводительная закачка воды на 436 млн. куб. и.

Комплексная система разработки реализуется при выработке запасов в водонефтя^ых зонах. Запасы нефти в таких зонах слабо вов-

лечены в разработку, особенно, при нефтенасыщенной толщине менее 30 7с от общей толщины пласта. Для вовлечения в разработку запасов в зонах с соотношением нефтенаоущэшюй к эффективной толщине пласта менее О. 1 предложены и реализованы ряд технологий и технических средств: нагнетание води в участка с незначительной нефте-насыщенной толщиной либо в водонасищенныэ зоны, закачка серной кислоты з нагнетательные скважины для увеличения фильтрационного сопротивления водокасод?нной части • коллектора, бзсперфораторкоэ вскрытие пластов с аспольэоваякец магниевых заглупзк с последующей изоляцией зодонаеыщэнной части коллектора организация интенсивных систем га-юднения с расчленением ка блок! рядами нагнетательных скзахян и создание).! условий для циклического заводпешш.

На эаяекзх 'с трудяонзпгекаеггыыи запасаыа применяются созрэ- . мэнпкэ вторичные и третичные йзтоди повизэшга нефтеотдачи пластов.

Комплекс геолого-физических методов рекомендуется для залеией нефти в карбонатных коллекторах, высоковязют кефтей в терригекных отложениях и маловязких нефтей з слабопропицаемых алевролит .вьск пластах з условиях, когда по ряду причин заводнение не используется.

Из третичных методов успешно используется полимерное заводнение, закачка сшитых полимерных систем, полимерное заводнение с предоторочкой пресной воды, полимерно-дисперсные системы, заначка эфиров целлюлозы и чередующаяся закачка нефти и воды. Третичные методы увеличения нефтеотдачи применяется более чем на 1800 участках с фондом свыше 9000 скваига. .

Показало, что раствора галшеров успешна могут быть использованы в высокопроницаемых терригешгых коллекторах с приемистостью сквакин по воде не менее 300 куб. м/сут. и вязкостью нефти до ISO кПаАс. Низкая кефгенасщенность пласта не является ограничивающим фактором. Дото.шительным условием являются достаточные размеры залегай, позволяющие осваивать систему внутриконтурного заводнения.

Дополнительная добыча нефти на одну тонну закачанного в пласт полиакриламида оказалась наиболее высокой среди всех физико-хн>ш-чегккх методов и составила в среднем S50 тонн.

IIa залежах высоковязких иефтей испытан штод поочередной закачки б пласт вода :i дегазированной нефти, добываемой на этом э® месторождении. Результаты работ на йльмэвском месторождении показали, что такая технология обеспечивает повышение коэффициента нефтеизвлечеикя на 6-10 пунктов и позволяет довести его до 36 %, сокращение числа скваязга до 2-4 раз, снижение при этом объема капитальных вложений, увеличение текущзй добычи нефти и нефтеотдачи за счет повышения охвата пластов вытеснением. Возможность кустования больного числа сквалин и значительное улучпение экологических условий происходит при разбуривании сложно-построенных заложэй с низкопрокицаемыми к неоднородными коллекторами, а также залежей с высоковяэками нефтями и подоивенной водой наклошо-ншлравлешшми, горизонталь ELG,я и многзаабояяыш сквахинада, Затрзты на обустройство, эксплуатационные расходы при кустовом методе раз-буривашш снижаются на 10 %., а отвод земель - 75-80 %. Сформулированы критерии применения горизонтального бурения. С учетом этих критериев на 45 месторождениях Татарстана запланировано бурение около 1600 добывающих и 190 нагнетательных сзсаажин с горизонтальным стволом в продуктивной части.

•'Эффективность разработки залежей с трудноизвлекаемьага запасами в значительной степени зависит от качества эаканчивания и методов воздействия на призабойную зону скважин.

Для качественного вскрытия пластов предложены промывочные жидкости с регулируемыми в широком дгапазоне структурно-механическими свойствами,стойкие к деструкции и требуемши другими физико-химическими свойствами.

Для предупреждения разрушения закапанного цементного камня, нарушения его герметичности и преждевременного обводнения скважин

применяется 'технология- бесперфораториого вторичного вскрытия пласта. Кроме того, с целью вторичного вскрытия пласта в качестве среды используются составы на основе ПАВ в углеводородной жидкости, а дд,', снижения отрицательных последствия первичного вскрытия пласта - разнообразные методы обработки пркзабойной зоны. Для этой цели рекомендованы химические методы на основе композшдий различных ¡«слот, ре.те растворители и ПАВ и редко - пенкые система. Яучвяэ результаты достигается при комплексирозакда различных методов, например, создание каверконакопителей иефтей и проведение направленной ашио-ккслотяпй обработки с использованием гидрофоб-но-змульсигшных растворов. .

Комплексная система предусматривает использование при разработке залежей с трудьоизвлекасмыми запасами углеводородного сырья окологидески чистые технолога!. Эти вопросы подробно освещены в четвертом разделе диссертации.

Кошлоютая система внедрена на многих месторождениях и дала кругный экономический эффект. Б" результате ее внедрения пол. чен прирост запасов нефти в Татарстане, на 200-400 млн. т., остаточные извлекаете запасы возросли от 39 7. до 59 2, а темпы отбора труд-ноизвлекаемых запасов от начальных извлекаемых . - до 3-5 % при достижении коэффициента нефтеотдачи 30-40 %. За счет внедрения комплег.сной системы дополнительная добыча составила 335 млн. т.

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ ЫЕСТОРОВДЕНШ1 ТЯШЫХ НЕФГЕЯ И ПР/ ХЩНИС ЕИТУЮВ СИ,12,13]

Перспективным источником, углеводородного сырья являются тяжелые нефти и природные битумы. Разработка залежей этих углеводородов преимущественно осуществляется тепловыми методами, и том числе методом внутрипластового горения.

Промышленное применение внутрипластового горения затрудняется из-за высокой коррозионной активности добываемой продзтсции и

образования стабильной водо-нефтяной эмульсии. Разработана технология для яовшения нефгеизвлечения, предотвращения образования стабильной водо-нефтяной эмульсии и поникания коррозионной активности добываем^ продукции. Технология предусматривает создание оторочки реагента до инициирования очага горения, контроль аа ходом процесса и нагнетание раствора реагента на заключительной стадии.

Ояытга-промыаленниэ работы проводятся на Мордово-Кармальском мзстороздепии природных битумов. Оторочка раствора реагента была создана в январе 1993 г., затем проведено инициирование. Результаты химических анализов гчзоз я наземного контроля за движением теплового фронта подтвердили, что процесс развивается стабильно. Особое внимание уделялось исследованию свойств попутно добываемой воды. Реакция среды оставалась на нейтральном или слабо-кислом уровне. Скорость коррозии металла в пробах воды, отобранных с опытного участка,, оказалась в 9 раз ниже, чем в пробах вне опытного участка. Расход деэмульгатора сократился до 3 раз, ожидается прирост коэффициента бктуыоизвлечения на 5-7 %.

3. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РАЗРАБОТКИ ТРУДНОИЗВЛЕКШ- Х ЗАПАСОВ Ш11 И ПРИРОДНЫХ ЕИТУНЗЗ ГЗ, 5]

С целью . организации системы контротя за эффективностью выработки трудноиэвлекаемых запасов неАяи вараны два приоритетных техк;тческих решения, позволяющее количественно оценить текущую нефгенасыЕЭгы'ость пласта Решения оско ;аны на применении специальных обсадных труб: обсадные метадлопластмассовые трубы (ОШТГ) конструкции Уфимского нефтяного института и стеклопластиковые хвостовики конструкции институтов ТатНИПИнефгь и ВНИИнефтепромгео-физика. ОШГ - это трубы с дискретными проводящими элементами. Они

позволяет вести низкочастотную электрометрия (электрокаротааС. Стеклопластиковие хвостовики позволяют применять высокочастотную электрометрию (индукционный каротад). Гюд руководством автора в НГДУ "Альметьевнефть" организован участок по изготовлений опытной партия ОШГ. Решены научно-технические задачи внутреннего и внешнего электроизоляционного покрытия ОМПГ, обеспечения надежности муфтовых, соединен^, испытания опытных партий труб на все виды прогнозных характеристик.

Комплект ОШГ спущен в скв. 17429 залежи К 8 Северо-Альметьевска плопрди. спуском 25 м ОШП перекрыта терригенная толщд нижнего карбона. Благодаря этому впервые на контрольной не-перфорироваикой скзаише изучена продолжительность расформирования зоны проникновения в застойной зоне. Оказалось, что процесс расформирования зоны проникновения протекает достаточно долго - не менее одного года. Расформирования зоны проникновения малопроница-е1лык алевролитов тульского яруса указывает на их продуктивность вопреки первоначальному заоючешш геофизиков о водонасыщепностн этих отлоканий. По результатам многолетних наблюдений получена динамика расфоршровашш зоны проникновения по пластам бобриковского и тульского горизонтов.

Контрольная скаагаша 17-129 окружена добивающими скважшшш! 17-122, 5751, 17430 и 17431 с отличающейся обводненностью продукции. Несмотря на это насыщенность пластов бобриковског" горизонта не изменяется, г. е. сгазшяша 17429 не..;одится в застойной зоне. Это произошло из-за двухкратного увеличения в зоне сгаалины 17429 балансовых запасов, что значительно предала от сппшальнуа их величину для терригенной толщи ндашего карбона. Прямое под.верддешге результатам! электрокаротаяа отсутствия выработки в застойной зоне позволяет решат Еопросы о плотности сетки скважин и ввода в активную разработку тругчоиэвлекаем у. запасов.

С целью совершенствования контроля и управления разработкой и

решения указанных вкша задач на начальной стадии разбуризания месторождения рекомендуется спуск стеклопластиковых Tpyfi в 15-20 % фонда добывающих и нагнетательных скважин с равномерным расположением их по площади. Ещэ 3-^ % от всего эксплуатационного фонда следует оборудовать в качестве наблюдательных сквакни.

В последующие годы стеклопластиковыми трубами обсажены 200 скважин и накоплен значительный огттг их применения на месторождениях Урало-Шволжья.

При разработке месторождений тяжелых нсфтей и природных битумов тепловыми методами основными контро лируеыыми параметрами являются расположение фронта воздействия и скорости его перемещения, физико-химические процессы, протекающие в пласте, и добывные характеристики скважик. Для получения этой информации разработаны и внедрены новые способы контроля, позволяющие оперативно охватить измерениями значительные площади месторождения, - методы контроля за движением фронта вытеснения с поверхности земли. Эти методы требует небольших затрат на их реализацию и просты в интерпретации результатов. Сюда относятся магнитометрические и электрометрические исследования. Сутцэствующио и разработанные методы контроля взаимно дополняют друг друга.

Отработка и испытание методов проводились на Мэрдово-Кар-ыэльском месторождении. Око разбурено по обращенной семиточечкой схеме с расстоянием между нагнетательными и добывающими скважинами i СО метров. На этом месторождении применяется пароцишшческая стимуляция, плошддная закачка парогаза и в незначительных объемах -низкотемпературное окисление.

Сущность магнитометрического метода контроля заключается в изменении магнитных характеристик пород, возникающих при термическом воздействии.

Первоначально породы битумонасьвдэнно/о пласта практически немагнитны. Исключением являются включения минералов железа, обла-

дающих ферромагнитными свойства®. Содержание последних в продуктивных пластах достигает £0 %. Железо, находящееся , в битумном пласте,представлено слабомагнитпшл формами (пирит, лимонит, сидерит).

С появление« очага горения в пласте в результате теплового метаморфизма "в интервале температур 25С-о00.С основная часть минералов келеза в пласте • переходит, з Шглетлт, магнитные харакге-' риствки которого весьма висок». -Дальнейшее . повывэшге температуры . приводит.к ' переходу, сбразрпавшзгося'аагнётгсга в. гематит, являю-Ш'гйсп конечной минеральной ОэрмоЗ.-темпера! урного окисления железа. Благодаря при внутрипластовой-горении.-в районе нагнетатель-

пай сквакины в пласте ^оржруотся гони, с различными температурными характеристиками,- кззд2я';из которых обладает собственными магнитными параметрами.'. По шрз развития процесса внутрнпластозого горения размеры и формы зон с соответствукщтми магнитными полями меняются. ■ " • -..■..-•''.-'

Метод'контроля., осуществлю«- ■ кй элементе скважины 434, З.'О позволило оперативно припята.1 меры по регулировании процесса.

Другой метод' контроля-С поверхности Земли основан на измерении электрических. полей .ялектрохий^ескогр рррисетидения, появление которых, обусловлено аниераяизации и водородного показателя', постовых вод-'в рёзутегатэ термйческогб воздействия.

Огаклтелыга-Еосетаковит&дьнУэ реакдпп пирита в породе с пластовыми зйдами в зоне горендагприводат к возникновении постоянного электрического поля, которое мокэт быть- измерено иа дкьаной поверхности.- Показано, что. на'Мордово-Кармальском месторождении при внутрипластовом горении величина аномалии.- потенциала электрического поля" достигает 80-100 мВ. Повышенные 'значения электри-кского поля дп 60-70 мВ соответствуют участкам, в которых интенсивно развиваются тепловые, процессы и связанный с ними яяектро-лиьлшескке реа кции. В отличии от . фронта. горения эти участки

' представляют собой достаточно обширные зоны пласта, в которые в результате нагрева иэме я:ыся состав пластовых вод.

На основе анализа результатов периодических исследований магнитных и .электрических полей на месторождении организованы дополнительные нагнетательные скважины, инициировано внутрип ластовое горение и приняты меры по предотвращении прорыва фронта горения в добывающие скважшы. Эхо способствовало существенному увеличению охвата пласта процессом горения.

4. экологические аспекты комплексного освоения тгудноизвлвшшс запасов углеводородного сырья

и, 14]

Широкий спектр деятельности предприятий АО "Татнефть" t: растусре антропогенное воздействие на природную среду обуславливает необходимость принятия адекватных мер по существенному повыпе-нию экологической безопасности применяемых технологий.

Проанализированы природоохранные меры при строительстве и эксплуатации сквпаин, обустройстве промыслов, подготовке нефти и газа. Выявлена причина низкой эффективности этих мер.

С учетом этого под руководством и личном участии автора была разработана комплексная программа "Экологиг - 90" - базовый документ деятельности всех подразделений АО "Таг:ефть" в области охраны окружающей среды. ,

Программа "Экология - 20" включает в себя следуйте основополагающие элементы:

"- создание региональной сети экологического кониторинга; - организация системы контроля за чистотой природной среды и выявление источников загрязнения;

■ - разработка и внедрение мероприятий по обеспечению чистоты

природной среды.

Для реализации программы в 14 населенных пуристах на террито-р!П1 деятельности АО "Гатнефть" созданы посты для санитарного надзора за состоянием акрулащай среды. Выявлена основные источники загрязнения поды и воздушного бассейна. Показано, что загрязнение вод происходит за счет прорывов водоводог сточнчх вод системы поддержания пластового давления в 46 % случаев, при (сапигальном ремонте скваяш - 23 %, из-за кежпластовых. перетоков - 10 X, в результате негермзтичиости земляных амбаров - 15 7. и прочим причинам в 6 % случаев. Выяснено, что 90 % выбросов углеводородов в атмосферу происходит из технологических резервуаров и 8 7„ - это потеря при сборе попутного нефтяного газа. Выявлено, что 50 X выбросов „ернистого ангидрида составляют продукты сгорания на факелах кислых газов.

Разработка залежей трудноизвлекаемых запасов обусловила необходимость усиления применяемых конструкций склгжы. -Залегание битюгов у шшюЛ границы пресных подземных еод потребовало уЕеличе-. ние глубины спуаса кондуктора, а в ряде случаев и спуск двойного кондуктора с подъемом цементного раствора до устья. Эти меры позволили сократить количестю скванта с мекпластовыш перетоками до 1,8 %. *

Внедрение в промышленных масштабах водоводов из металлопласт-массовых труб, широкое использование ингибиторов коррозии позволило снизить количество порывов трубопроводов с 17 тысяч г 1986 го;/ до 8,5 тысяч в настоящее время. Это обеспечило стабильное снижение загрязненности пек юго-востока Татарстана. В 1986 г. содержание хлоридов в воде р. С. Зьй достигало 404 мг/л, а в настоящее время находится на уровне ГЩК. Утилизация попутных газов до 99,2 X, сокращение технологических потерь, ввод в действие 27 .установок по улавливании легких фракций на 18 товарныу парках позволили снизить

•количество проб с превшзниэм Щ2£ в сень раз.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ 1ЮШШШ '

1. Комплекс: технологий освоения трудноизвленае/ых запасов нефти и природных битумов.

2. Альтернативны; .методу контроля и регулирования выработки трудноиз вле каеьых запасов нефти и природных битумов и условии их эффективного применения.

3. Концепция экологической защиты окрукашей среды при разработке труднонэвлекаемшс запасов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ '

1. Пшападкгпрсваиа струкрурй остаточных запасов углеводородного с!грьа на шскороэдеших--Татарстана и показана доля трудноизв-лекаемых запасов и'отдеданьк гагегорнй.

2. Про л ложна 1:о!-ШЛ51кь"ая снстеыа разрабоиш-залетай с труд-ноизвлегсаешщ -запаса!.« углеводородного сырья, вкяшащая следующие элементы; . '.-,"■

.- обоснованное выделение на ыздолродуклпцщх и оптимизация объединения залегай в, .зюплуатацшпщэ объекты на крупных месторождениях; •'''••

- оптимизация разыздания и плотности сетки скважин;

-"развитлэ традиционного стационарного и применение различных

модификаций нестационарного заводнения в сочетании с изменением направления {шьтрацношк потоков защкости- в пласте;

- применение системы разработки аксплуатационных объектов с

/ л'

бурением скважин' с горизонтальным стволом з продуктивной части;

- обоснованное применение новых методов повышения полноты из-

влечения углеводородного сырья;

- широкое использован!» более совершенных методов вскрытия к интенсификации притока;

- выбор и лрнмэнение экологически чистых технологий.

Комплексная технология внедрена на многих месторождениях и дала крупный экономический эффект. В результате внедрения этой . технологии получен прирост запасов нефти в Татарстане на 300:400 млн. т, остаточнда извлекаемое запасы' увеличились от 39 X до 50 а темпы разработки труднокззлекаешх эапапов от начальных извлекаемых-до 3-5 % при достижения коэффициента нефтеотдачи 30-40 X. За счет внедрения комплексной системы дополнительная добыча нефти составила 335-млн. т.

3. Разработала новая технология освоения запасов тякелых пеф-тей и природных ботумоя. Лэкаэено, .что рт впедрошя этой техноло- ■ пет па 1&рдош-Нармальском мзстороздеши природных битумов оаида-ется прирост »созффкцнепта битушизняэчеипя па 5-7' %, скорость коррозии снизилась в девять раз, а расход дезмульгатора сократился до трех раз. :

4. Предлохйны и внедрены альтернативные вариант кгнтролл и управления за выработкой трудгоиэвлекаемых запасов па нефтяных месторождениях с применением специальных обсадных металлолласт-!.ассовых труб 'и стекяотиастикових хвостовиков, а на месторождения;-тржгш нефгой и природных :ту:.ш - с использованием магнитометрических И электрометрических исследований.

*

5. Применение электронаолированных обсадгнгх труб позволяет оцешгть продолжительность расформирования зоны проникновения на сгаалинах, вести эффективный контроль за выработкой пластов, полу-

чачь данные о продуктивности пластов в обсаленных скважинах, своевременно обнаружить застойные аоны и ввести их & аккяную разработку. Магнитно- и электрометрические исследования с поверхности земли дешевы и просты, позволяет получать надеяные данные и вести оперативный контроль и регулирование процесса внутрипластового горения при разработке месторождений тявалых нефгей и природных битумов. •

6. Разработана комплексная программа "Экология" по охране окружагалзй среды а районе деятельности подразделений АО "Татнефть". Определены источники загрязнения природной среды при освоении запасов углеводородного сырья, разработаны и внедрены мероприятия по улучшению состс.шия природной среды. Показаны положительные реаультаты от внедрения этих мероприятий.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОЛУЕШОВЛНШХ ГО ТЕМВ ДИ0СЕРГАЦШ1

«

1. Нэ которые особенности технологии изоляции подошвенных вод с использованием гипана/Лвт.; Л. Шадиглоп, А. OL Газизов, Р. Г. Галеев др. /Нефтяник.-1972, - II 10. - С. 16-16. '

2. Галеев Р.Г., Шэинев A.C., Лавушзнко EIL О статической модели планирования технологических показателей добычи нефги//РГОС сер. "Экономика нефтяной промьшенности". - Ы,; ВШ0ЮЭНГ,1979. - н 3. - С. 26-31.

3. Галеев Р. Г., Ткаченко И. А., Токарев IL А. Метод оценки неф-тенасыщеиности пласта //Нефтяное хозяйство, 1980, N 4. -С. 34-36.

4. Программа "Экология по улучшению состояния охраны недр и

окружающей среды иа территории деятельности производственного предприятия "Татнефть" на 1990-1985 годи/Авт.: Р. Г..Галеев. Ш.Ф. Та-хаутдшгав, Р. У. Цуслимов и др. - г. Альметьевск, 1ШВЦ АО "Татнефть", 1990. -С. 152.

5. Diyashev R. N., GaleevR. a, Kondrashkin V. F. Shvydkrin E. R. Surface Control on Thermal Front Movement in Firefiooding Process// International Thermal Operation Symposium. Society of Petroleum Engineers. -Bakersfiold, 8-10 February 1S93 - p. p. 343 -35?.

6. Оценка технологической эффективности разработки трудчоизв-лекаемых запасов нефти. /Лат.: P. X Муслинов, Р. Г. Галеев, А. А. Хусаи-нова и др. /!йтер. Международной конф. "Проблема комплексного освоения трудноизвлекаеыых запасов нефти и природных битумов(добыча и переработка):-Казань, 4-0 октября 1994 г.- С.442-451.

7. Орлов Г. А., Мусабпроа li X., Гало ев Р. Г. Комплекс тсхнол^-гий для стпму.;яцин работы скваяш и повышения нефтеотдачи карбонатных коллегаюров/Матер. 1йадунгродной конф. "Проблема комплексного освоения трудноизвдеглсш ¡х запасов нефти и природных битумов (добыча и переработка).-Казань, 4-8 октября 1994 г.- С.633-648.

8. Повышение эффективности заводнения с применением фиви-ко-химических методов/Авт.: Л. О.'Закироя, А. Т. Панарнн, Р. Г. Абдулмази-тов, Р. Г. Галеев. /Матер. Международной конф. "Проблема комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов иефги и природных битумов (добыча и переработка).-г.Казань, 4-8 октября 1994 г.- С.847-855.

9. К вопрос;; о влиянии свойств пластовой высоглвяакой не^ти на в;'бор систем1; разработки залежи/Авт.: Р. Р. Фзрхуллин, P. X Муслимо к, 3. И. Сулейм^ов. Р. Г. Галеез./Матер. Международной кокф. "Пробле-

ua коыплетаного освоения трудиоигвлекаэмых запасов нефти и природных битумов( добыча и переработка).-Казань. 4-8 октября 1Q94 Г. -С. 960-968.

10. Проблеш совершенствования научных основ разработки нефтяных месторождений /Авт.: Р-ХЦуслиыоБ, Р. Г. Галеев, 3. И. Сулс-ймашв и др. //Тез. докл. науч. -пракгнч. ¡миф. -Альметьевск, 27-28 ост. 1994 г. - С. 19-23.)

п. Перспективы создания битуиэдобыЕаащих юзмплзксое с первичной прс числовой переработкой сырья/Авт.: Ю. а Ра;:утк1;, 3. А-Ян-гуразова, Ю.Е Волков, Р. Г. Галеев /Штерналы Международной конф. "Проблеш комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов", -Казань, 1994. - С. 1051-1062.

12. Галеев Р. Г., Дня ров JLIL, йшшев Р. К. О разработке ¡апцс-п-щп! переработки высоковязких, тялвдцх нефтей и природных битумов Татарстала/Шгериалы Шадународзюй ганф. "Дроблены комплегашого освоения трудногавлекасмых запасов нефти и природных битумоз",-Казань, 1S94. - С. 1859-1869.

13.Galeev R. G., Diyashev R.K., Sattarova F. 1A . Vollcov I.V. Combined In-Situ Corbustion Process with Chemical Injectlons//Sixth UillTAR International Conference on Heavy Crude and Tar Sands. - lloustion, Texas, . 12-17 February, 1995. -p. p. 190-191.

14. Галеев P. Г., Юсупов И. Г. Экологические аспекты современ ной стадии разработки нефтяных месторождений Татарстана, -г. Альметьевск, КЛВЦ АО "Татнефть", 1995. - С. 10.

С01!СКатеЛЬ Галеев Р. Г.

Подписано к печати 04.05.95. Заказ 451. ^

Тира* 100 экз. Ротапринт УГНТУ. 450062, Уфа, Кбсмонавтов. I