Анализ методов повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин на
 Скачать 2.54 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Школа Инженерная школа природных ресурсов Направление подготовки 21.03.0 Нефтегазовое дело Отделение школы нефтегазового дела БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы Анализ методов повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин на месторождении X (Томская область) УДК 622.276-047.44(571.16) Студент Группа ФИО Подпись Дата 2Б4П Немцев Марк Николаевич Руководитель ВКР Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель Карпова Евгения Геннадьевна КОНСУЛЬТАНТЫ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ГлызинаТатьянаСвятославовна к.х.н. По разделу «Социальная ответственность» Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент Вторушина Анна Николаевна к.х.н. ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Руководитель ООП ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель Максимова Юлия Анатольевна Томск – 2018 г. 2 Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ШколаИнженерная школа природных ресурсов Направление подготовки: 21.03.01 Нефтегазовое дело Отделение школы нефтегазового дела УТВЕРЖДАЮ: Руководитель ООП _____ _______ ____________ (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: Бакалаврской работы Студенту: Группа ФИО 2Б4П Немцеву Марку Николаевичу Тема работы: Анализ методов повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин на месторождении X (Томская область) Утверждена приказом директора 1751/c14.03.2018, Срок сдачи студентом выполненной работы: 12.06.2018 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе Пакет геологической и геофизической информации по месторождению X, тексты и графические материалы проектных документов, фондовая, периодическая и специальная литература. 3 Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов 1. Введение 2. Общие сведения об эксплуатации нефтяных скважин 3. Эксплуатацияскважиннаместорождении X 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение при спуске УЭЦН 5. Социальнаяответственность 6. Заключение Перечень графического материала Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы Раздел Консультант «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Доцент, к.х.н. Глызина Татьяна Святославовна «Социальная ответственность» Доцент, к.х.н. Вторушина Анна Николаевна Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: Общие сведения об эксплуатации нефтяных скважин Эксплуатация скважин на месторождении X Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение при монтаже УЭЦН Социальная ответственность Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Старший преподаватель Карпова Евгения Геннадьевна Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2Б4П Немцев Марк Николаевич 4 ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» Студенту: Группа ФИО 2Б4П Немцев Марк Николаевич Школа Инженерная школа природных ресурсов Отделение школы Нефтегазового дела Уровень образования Бакалавр Направление Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: 1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): материально-технических, энергетических, финансовых, информационных и человеческих Оценка затрат на проведение работ по спуску УЭЦН на месторождении X 2. Нормы и нормативы расходования ресурсов РД 153-39-007-96 3. Используемая система налогообложения, ставки налогов, отчислений, дисконтирования и кредитования Налоговый кодекс РФ Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив проведения НИ с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения Обоснование перспективности производства работ по спуску УЭЦН на месторожденииX 2. Планирование и формирование бюджета научных исследований Составление плана проекта спуска УЭЦН с учетом необходимых эксплуатационных затрат 3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования Экономическое обоснование целесообразности проведения спуска УЭЦН Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 18.04.2018 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент Глызина Татьяна Святославовна Кандидат химических наук Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2Б4П Немцев Марк Николаевич 5 ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» Студенту: Группа ФИО 2Б4П Немцев Марк Николаевич Школа Инженерная школа природных ресурсов Отделение школы Нефтегазового дела Уровень образования Бакалавр Направление Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: 1. Характеристика объекта исследования (УЭЦН) Установки электроцентробежных насосов, предназначенные для откачки из нефтяных скважин, в том числе и наклонных, пластовой жидкости, содержащей нефть, воду, газ и механические примеси Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Производственная безопасность 1.1 Анализ выделенных вредных факторов при эксплуатации УЭЦН на месторождении X (Томская область) 1.2 Анализ выделенных опасных факторов при эксплуатации УЭЦН на месторождении X (Томская область) 2. Экологическая безопасность 1. Анализ воздействия объекта на атмосферу 2. Анализ воздействия объекта на литосферу 3. Анализ воздействия объекта на гидросферу 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 1. Перечень возможных ЧС при эксплуатации УЭЦН 2. Разработка превентивных мер по предупреждению ЧС 3. Разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий 4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности Специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, 6 проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства. Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 18.04.2018 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Доцент ОКД Вторушина Анна Николаевна Кандидат химических наук Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2Б4П Немцев Марк Николаевич 7 РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа содержит 129 страниц, 23 таблицы, 17 рисунков, 22 источника. Ключевые слова: НЕФТЯНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, НЕФТЬ, ЗАЛЕЖЬ, ПЛАСТ, ДОБЫЧА, СКВАЖИНА, ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, ДЕБИТ. Объектом исследования является продуктивный пласт Ю 1 0+1+1Л нефтяного месторождения X (Томская область). Цель работы – изучить и провести анализ методов повышения эффективности эксплуатации нефтяных скважин, применяемых на месторожденииX . Задачи: изучить проводимые на месторождении X мероприятия, направленные на повышение эффективности эксплуатации скважин, проанализировать эффект от их применения. В процессе работы проведен сбор, обобщение, переработка информации по всему фонду пробуренных скважин. Выполнен анализ применяемых мероприятий, направленных на повышение эффективности эксплуатации скважин. Также был произведен анализ подбора установки электроцентробежного насоса. В ходе работы: проанализированы мероприятия, применяемые для повышения эффективности эксплуатации скважин на месторождении X. Для выполнения выпускной работы использовались: текстовый редактор Microsoft Word, таблицы и графики выполнялись в Microsoft Exсel. 8 ОБОЗНАЧЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ НКТ – насосно-компрессорные трубы КИН – коэффициент извлечения нефти УЭЦН – установка электрического центробежного насоса ШСНУ – штанговые скважинные насосные установки ППД – поддержание пластового давления ГИС – геофизические исследования скважин ЦДНГ – цех добычи нефти и газа СКРН – сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением ПЭД – погружной электродвигатель ТР – технологический регламент ВТ – высокая температура СФ – солеотложение КФ – коррозионный фактор МП – механические примеси ГНО – глубинно-насосное оборудование КРС – капитальный ремонт скважин ЭК – эксплуатационная колонна АГЗУ – автоматизированная груповая насосная установка ГЖС – газо-жидкостная смесь 9 Оглавление Введение.............................................................................................................................. 11 1 Общие сведения об эксплуатации скважин .................................................................... 13 1.1 Виды скважин и их особенности .................................................................................. 13 1.2 Способы эксплуатации скважин .................................................................................. 15 1.2.1 Фонтанный способ эксплуатации скважин ............................................................... 16 1.2.2 Газлифтный способ эксплуатации скважин .............................................................. 20 1.2.3 Эксплуатация скважин глубиннонасосными установками ...................................... 23 2 Эксплуатация скважин на месторождении X ................................................................. 28 2.1Общие сведения о месторождении ............................................................................... 28 2.2 Оборудование, применяемое на месторождении X ..................................................... 42 2.3 Факторы, негативно сказывающиеся на эффективности работы оборудования на месторождении X ............................................................................................................. 54 2.3.1Геологические факторы .............................................................................................. 54 2.3.2 Технологические факторы ......................................................................................... 57 2.4 Методы повышения эффективности эксплуатации скважин на месторождении X ... 61 2.4.1Борьба с геологическими факторами ......................................................................... 61 2.4.2Конструктивные решения ........................................................................................... 74 3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение при производстве операций по спуску УЭЦН ....................................................................... 97 3.1 Производимые работы и время их выполнения. ......................................................... 97 3.2 Используемые машины и оборудование ..................................................................... 99 3.3 Расходы на амортизацию оборудования .................................................................... 100 3.5 Аренда оборудования ................................................................................................. 101 3.6 Расчет заработной платы ............................................................................................ 101 3.7 Расчет суммарных затрат ............................................................................................ 102 4 Социальная ответственность ......................................................................................... 104 4.1 Производственная безопасность при обслуживании скважин, оборудованных УЭЦН ........................................................................................................................................ 104 4.2 Анализ выявленных вредных факторов и мероприятия по их устранению ............. 106 4.3 Анализ опасных производственных факторов и обоснование мероприятий по их устранению..................................................................................................................... 108 10 4.4 Экологическая безопасность при обслуживании скважин с УЭЦН ......................... 110 4.4 Основные источники загрязнения атмосферного воздуха и характеристика вредных веществ в воздухе зоны нефтепромысловых объектов ................................................ 112 4.8 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ......................... 125 Заключение ....................................................................................................................... 126 Список литературы ........................................................................................................... 128 11 Введение Разработка нефтяных месторождений - это комплекс работ по извлечению нефтяного флюида из пласта-коллектора. Добываемые нефть и попутный газ на поверхности подвергаются первичной обработке. Ввод нефтяного месторождения в разработку осуществляется на основе проекта пробной эксплуатации, технологической схемы промышленной или опытно-промышленной разработки, проекта разработки. Комплекс технологических решений, направленных на извлечение нефтяного флюида выбирается исходя из механизма, по которому происходит его фильтрация сквозь пласт. В реальных условиях вода или газ, которые содержатся в газовой шапке или выделились из нефти, служат для неё вытесняющим агентом. Анализ полноты извлечения запасов нефти позволяет оценить, насколько те или иные технологические решения оказались эффективными. При необходимости повышения эффективности эксплуатации нефтяных пластов используют мероприятия по воздействию на них различными агентами, такими как газ, вода, химические реагенты, а также теплоносители. Существует возможность воздействия на процесс эксплуатации пластов за счёт применения различных соотношений нагнетательных и добывающих скважин, изменения их общего числа, а также их перераспределения в пределах объекта разработки. Помимо всего перечисленного при необходимости производится корректировка технологического режима эксплуатируемых скважин. Основная задача, которая практически всегда ставится перед специалистами при эксплуатации тех или иных нефтяных месторождений - это оптимизация процессов добычи и повышение отборов нефтяного флюида. 12 Условия, в которых находится нефтяная промышленность России, страны с богатой и разнообразной природой, предполагают применение различных технологических решений по добыче нефтяного флюида в зависимости от геолого-физических характеристик конкретного месторождения. В данной работе рассматриваются технологии по извлечению нефти, применяемые на месторожденииX, которое расположено в Томской области. 13 1 Общие сведения об эксплуатации скважин 1.1 Виды скважин и их особенности ` Под скважиной будем понимать цилиндрическую горную выработку пространственной ориентации, диаметр которой существенно меньше ее длины, предназначенную для сообщения продуктивного горизонта с земной поверхностью. ` Существует множество классификаций, по которым скважины подразделяются на различные категории в зависимости от особенностей их эксплуатации. По И. Т. Мищенко скважины согласно их назначению делятся на следующие виды: ` 1. Разведочные. 2. Добывающие (нефть, газ, вода). 3. Нагнетательные (вода, газ, пар, воздух и т.д.). 4. Контрольные (пьезометрические). 5. Оценочные и др. ` Обще принято относить нагнетательные и добывающие скважины к эксплуатационному фонду. Данные скважины зачастую просто называют эксплуатационными. Основной отличительной чертой для каждого вида скважин является их конструкция. Под конструкцией скважины понимается совокупность обсадных труб (колонн) и дополнительных забойных устройств (и их пространственное расположение), спускаемых в пробуренный ствол и закрепляемых в нем, изменяющаяся в зависимости от назначения скважины и отличающаяся как по размерам, так и по материалам для их изготовления. ` Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что конструктивные особенности той или иной скважины зависят от её 14 назначения и совокупности факторов, определяющих условия её эксплуатации (геологические, технические и технологические). Основное требование, предъявляемое к любой скважине - это возможность длительной и надёжной эксплуатации с применением целого комплекса технологических операций, предполагающих использование различных видов погружного оборудования, а также беспрепятственное производство необходимых исследовательских и ремонтных работ. В зависимости от назначения скважин конструкция может довольно значительно изменяться, но всегда должна удовлетворять некоторым общим требованиям, которые сводятся к следующему: 1. Надежное разобщение пройденных пород и их герметизация, что вытекает из требований охраны недр и окружающей среды и достигается за счет прочности и долговечности крепи, герметичности обсадных колонн, межколонных и заколонных пространств, а также за счет изоляции флюидонасыщенных горизонтов. 2. Получение максимального количества горно-геологическойи физической информации по вскрываемому скважиной разрезу. 3. Возможность оперативного контроля за вероятным межколонным или заколонным перетоком флюидов. 4. Длительная безаварийная работа при условии безопасноговедения работ на всех этапах жизни скважины. 5. Конструкция должна иметь определенный диаметр обсадных труб, что особо относится к эксплуатационной колонне. 6. Быть стабильной (не изменять своих первоначальных характеристик в течение длительного времени или после проведения определенных технологических операций). 7. Эффективное фиксирование конструкции в стволе скважины. 8. Возможность аварийного глушения скважины. 15 9. Возможность трансформации одного вида скважины в другой за счет максимальной унификации по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины. Кроме перечисленных, конструкция скважины должна удовлетворять определенным технологическим требованиям, основными из которых являются: 1. Хорошая гидравлическая характеристика (минимум сопротивлений). 2. Максимально возможное использование пластовой энергии в процессе подъема продукции на дневную поверхность за счет выбора оптимального диаметра эксплуатационной колонны и конструкции забоя. 3. Возможность проведения всех видов исследований известными и перспективными глубинными приборами. 4. Проведение всех технологических операций в скважине, в том числе и по воздействию на продуктивный горизонт. 5. Применение различных способов эксплуатации с использованием эффективного оборудования, в том числе и с большими нагрузками на стенку скважины (колонны). [3] |