|
|
цуыыы. Курсовая работа по курсу Разработка нефтяных и газовых месторождений
Характеристика технологических показателей разработки.
По состоянию на 01.01.03 из Турнейских залежей Мишкинского месторождения отобрано 6500 тыс.т нефти, что составляет 37,5 % от начальных извлекаемых запасов (НИЗ).Добыча нефти за 2002г. составила 386 тыс.т , жидкости 1535 тыс.т, обводненность продукции 78,8 %.
Основные показатели разработки залежи ниже проектных. Это различие в первую очередь связано с меньшей, чем предполагалось ранее, продуктивностью залежи. Так дебит нефти по новым скважинам ниже более чем в 2 раза ниже проектных значений.
Разбуривание месторождения производится более низкими темпами, чем предусмотрено проектными документами.
Технологической схемой предусматривалась разработка залежей с поддержанием пластового давления. В процессе эксплуатации выявилась недостаточная эффективность стационарного заводнения, в связи, с чем проводят работы по циклическому воздействию, что способствует обводненности продукции.
Разработка турнейской залежи черепетского горизонта Мишкинского месторождения ведется на режиме истощения с 1973г., опытные работы по оценке различных технологий воздействия - с 1985г. В табл. 10 приведены текущие результаты разработки опытных участков залежи по применению ТПВ (скв. 1413, 1415, 1417) и соседних участков, выбранных в районе скв. 1413: скв. 1411 - ХПВ и скв.1417 - заводнение или водное воздействие (ВВ). Сетка скважин опытных участков для ускоренного получения результатов выработки по сравниваемым технологиям дополнительно уплотнена еще шестью добывающими скважинами на каждый участок. При этом плотность сетки скважин уменьшилась до 5,3 га/скв. Для сопоставления в этой же таблице приведены данные выработки по всему объекту и по равнозначному опытному участку скв. 1408, где, как и на всей остальной площади залежи (кроме опытных участков), разработка ведется на естественном режиме истощения (ЕР). Как видно из данных этой таблицы, почти за 20-летнюю историю разработки коэффициент выработки в целом по залежи не превысил 0,08 от начальных балансовых запасов (НБЗ). Это свидетельствует о весьма низких темпах и общей неэффективности и нерациональности выработки запасов.
На опытных участках, где ведется воздействие, результаты значительно выше. Однако они существенно различны и для разных технологий. Наиболее высокими показателями выработки характеризуется участок термополимерного воздействия (ТПВ-1). При высоком (но не предельном) значении обводненности продукции скважин (85,5%) достигнутый коэффициент нефтеотдачи превысил запроектированное конечное его значение и составляет на начало 1995г. — 0,409. Несколько ниже показатели выработки по участку испытания холодного полимерного воздействия (0,337), и еще более низки показатели по участку заводнения необработанной водой (0,24). На рис. 1 приведена динамика нефтеотдачи по сравниваемым опытным участкам. Столь ощутимое различие в достигнутых результатах разных технологий воздействия находит объективное подтверждение в улучшении коэффициента охвата по участкам ПВ. Приведенные данные без всяких оговорок свидетельствуют о необходимости расширения объемов работ по технологии ТПВ и на другие участки этого пласта Мишкинского месторождения.
Возможность улучшения показателей выработки при переходе к технологии ТПВ после продолжительного периода разработки на истощение подтверждают результаты по участку скв. 1415. После перевода на технологию ТПВ (в 1987г.) дополнительная добыча по участку в 1994г. по сравнению с заводнением составила 1,78 тыс. т или 0,2 пункта повышения нефтеотдачи.
В конце 1994г. после анализа состояния разработки было принято решение о переводе на технологию ТПВ и участка скв. 1417, разрабатывающегося до этого при водном воздействии (ВВ). Переход к более эффективной технологии
Рис. 1. Изменение во времени коэффициента нефтеотдачи на опытном участке IV объекта Мишкинского месторождения:
1 - участок ТПВ-1 (скв. 1413), 2 - участок ХПВ (скв. 1411), 3 - участок ВВ (скв. 1417), 4 -участок ТПВ-2 (скв. 1416), 5 - объект IV в целом, 6 - естественньв1 режим - ЕР (скв. 1424).
пока успел проявиться лишь в некотором снижении темпов обводнения по части скважин участка.
Анализ эффективности реализуемой системы разработки.
Результаты длительного промышленного внедрения технологии воздействия на залежь Мишкинского месторождения холодным полимерным раствором, горячим полимерным раствором и холодной необработанной водой показаны в табл.11. Приведенные в ней промысловые данные показывают высокую эффективность применения термополимерного метода. Текущая нефтеотдача на участке ТПВ превысила утвержденную ГКЗ СССР (39%) и составляет 40,9% от начальных балансовых запасов и 104,3% от начальных извлекаемых запасов. Фактические результаты разработки залежи показывают, что принятый ГКЗ коэффициент нефтеотдачи 39%. (при заводнении) оказался явно завышенным. Экспериментальные и расчетные исследования, выполненные во ВНИИнефть с использованием современных методик, показали, что для таких физико-геологических условий, как в черепетском горизонте Мишкинского месторождения, конечный коэффициент нефтеотдачи при использовании заводнения не превысит 25% от балансовых запасов (при реальной прокачке через пласт 1,5—2 поровых объемов пласта). Практика 18-летней разработки этого месторождения подтверждает эти выводы. За эти годы при достижении 80,8% обводненности продукции на участке (ВВ) скв. 1417 текущий коэффициент нефтеотдачи составляет 21,9%. Накопленная добыча нефти на участке ТПВ составила 511,2 тыс. т, что превышает расчетную на 19,7 тыс. т. Эта нефть считается дополнительно добытой, т. к. она составляет прибавку к оценкам базового варианта при проектировании. Участок продолжает разрабатываться, средняя обводненность продукции составляет 85,5%. Среднесуточный дебит добывающих скважин равен 1,4 т/сут. При дальнейшей реализации запроектированной технологии ТПВ на этом участке конечный коэффициент нефтеотдачи будет значительно выше. Можно сделать вывод, что технология ТПВ оказалась очень эффективной. Примера таких высоких результатов в карбонатных, крайне неоднородных, коллекторах нет в мировой практике нефтедобычи.
Следует также обратить внимание на стабилизацию (1991—1994) величины обводненности продукции в скважинах участка, что говорит о хорошем вытесняющем процессе рабочим агентом «остаточной» нефти. На начало 1995г. на участке закачано 336,4 тыс. м3 горячего полимерного раствора, что составляет около 20% порового объема участка пласта. Такая величина оторочки горячего раствора ПАА была заложена теоретическими и экспериментальными исследованиями авторами метода. Поэтому в 1995г. на этом участке начинается закачка подогретой до 85— 90°С воды, с расходом 50—75 м3/сут.
Технология применения и оценка эффективности термополимерного воздействия пласт.
Разработка месторождений с нефтями повышенной и высокой вязкости методом традиционного заводнения, особенно в трещиноватых коллекторах, как правило, приводит к низким коэффициентам нефтеизвлечения (0,25-0,29). Теоретическое и экспериментальное изучение механизма вытеснения нефти водой по ВНИИ и ИГиРГИ показало, что низкие текущие и конечные коэффициенты нефтеизвлечения при заводнении залежей нефти повышенной и высокой вязкости связаны, прежде всего, с неустойчивым продвижением водонефтяных фронтов. С самого начала заводнения развивается явление вязкостной неустойчивости — вода в виде языков различной формы и размеров проникает в нефтяную часть пласта, оставляя за фронтом невытесненные целики нефти. Устойчивое, более равномерное продвижение водонефтяного контакта (ВНК) можно достичь за счет снижения отношения вязкости нефти и закачиваемого агента. Достигается это путем увеличения вязкости закачиваемой воды, загущением ее полимерными добавками. Известно, что использование полимерных растворов для увеличения нефтеизвлечения из пластов, содержащих нефть повышенной и высокой вязкости, дает хорошие результаты, если коллектор является терригенным и в карбонатных коллекторах при небольшой их трещиноватости.
Однако значительные запасы нефти повышенной и высокой вязкости содержатся в карбонатных коллекторах, обладающих повышенной кавернозностью и сильно развитой трещиноватостью. Применительно к Удмуртии подобного типа залежью является черепетский горизонт турнейского яруса Мишкинского месторождения. Залежь нефти приурочена к пластам с трещинно-поровыми карбонатными коллекторами, содержащими нефть высокой вязкости 78 МПа-с в пластовых условиях. В большинстве скважин прослеживаются среди пористых плотные разности известняков толщиной от 0,8 до 8м. Общая толщина залежи нефти в турнейском ярусе составляет 36м. Проницаемость коллектора — 0,213 мкм2, пористость — 16,4%, начальная нефтенасыщенность — 88,0%. Нефть тяжелая, высоковязкая, содержание парафина в нефти — 6%, смол и асфальтенов — 20,5-25%. Давление насыщения нефти — 9,5 МПа, газовый фактор — 7 м3/т. В пластовых условиях средняя плотность нефти равна 0,91 г/см3. Начальные геологические запасы — 43,6 млн. т. Коэффициент нефтеотдачи, утвержденный ГКЗ, равен 0,39. Глубина залегания пласта — 1500м.
На основе анализа разработки Мишкинского нефтяного месторождения и научных исследований был создан и внедрен принципиально новый высокоэффективный комбинированный метод термополимерного воздействия (ТПВ) на залежи высоковязкой нефти с трещиновато-поровым коллектором. Промышленное внедрение этого метода проводится с 1976г. по настоящее время на черепетском горизонте Мишкинского нефтяного месторождения Удмуртии.
Механизм нефтеизвлечения при использовании метода ТПВ представляется следующим образом: нагретый до 90°С водный раствор полиакриламида, имея вязкость 1,5-2 МПа-с, при закачке в пласт поступает прежде всего в естественно существующую в карбонатном коллекторе систему трещин и далее проникает в глубь пласта. Таким образом, часть залежи оказывается охваченной воздействием горячего агента, что приводит к снижению вязкости нефти, содержащейся в блоках (матрице) трещиновато-порового коллектора. По мере продвижения горячего раствора ПАА по трещинам происходит его остывание. Эффективная вязкость его при этом существенно увеличивается (до 10—15 МПа-с). Одновременно с увеличением вязкости возрастают и общие гидравлические сопротивления пласта. В связи с этим увеличивается доля раствора, поступающего из трещин в матрицу, т. е. основная емкостная часть пласта оказывается охваченной воздействием закачиваемого агента. Снижение вязкости нефти за счет нагрева пласта и наличие ПАА в растворе приводит к улучшению смачиваемости пористой среды, что активизирует процесс капиллярной пропитки матрицы. Если система трещин, в пласте достаточно разветвленная, то эффективность от закачиваемого горячего раствора ПАА будет выше в сравнении с воздействием горячей воды, которая, в основном, вытесняет нефть по макротрещинам. Преимущество метода ТПВ заключается в ограничении общего количества рабочего агента, которое необходимо нагревать, так как для создания необходимого «теплового охвата» не потребуется таких больших количеств закачиваемого теплоносителя, как в случае нагнетания простой горячей воды.
На рис. 2 представлены зависимости изменения вязкости нефтей Мишкинского меторождения.
Как видно, повышение температуры до 60 °С позволяет почти на порядок снизить их вязкостную характеристику.
На рис. 3 представлены зависимости изменения вязкости водных растворов полимера (ПАА) от температуры и концентрации ПАА в растворе. Сопоставление этих зависимостей позволяет определить значения температуры нефти и раствора полиакриламида (ПАА), при которых соотношение вязкостей нефти и воды µ0 не будет превышать критического значения μ0=10—15. При больших значениях µ0 режим вытеснения даже для однородных сред теряет устойчивость и характеризуется образованием языков вытесняющего агента — вязкостной неустойчивостью.
На рис. 4 для иллюстрации представлены зависимости, полученные для различных технологий воздействия. Эффективность ТПВ (кривая 3) в сравнении с холодным полимерным воздействием (кривая 2) и, тем более, обычным заводнением (кривая 1) очевидна. Эффективно применение ТПВ и после предварительно проведенного заводнения (кривая 4).
Рис. 4. Зависимость коэффициента нефтеотдачи () от количества прокачанной жидкости τ в объемах пор:
— воздействие на пласт водой;
— воздействие на пласт 30%-й от объема пор оторочкой раствора ПАА—ХПВ;
— воздействие на пласт 30%-й оторочкой горячего полимерного раствора — ТПВ;
— довытеснение оторочкой горячего раствора ПАА
В ходе модельных экспериментов уточнен необходимый объем оторочки раствора ПАА, который должен составлять не менее 20% от объема пор пласта.
Изученный механизм ТПВ показал, что горячий раствор полимера, проникающий, прежде всего, по трещинам, увеличивает свою вязкость примерно на порядок по сравнению с горячей водой. Таким образом, гидравлические сопротивления на фронте вытеснения для полимерного раствора оказываются значительно большими, чем для горячей воды, что приводит к увеличению коэффициента охвата. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показывают, что прирост конечного нефтеизвлечения при ТПВ по сравнению с воздействием необработанной водой (для указанных геолого-физических условий) составит 15—20%.
Условия и критерии применимости метода термического воздействия разделяются на геолого-физические и технологические. Одним из главных геологических критериев применимости метода ТПВ является величина вязкости нефти в пластовых условиях (50 МПа-с и более). Верхний предел величины вязкости пластовой нефти ограничивается 500 МПа-с. Применимость термополимерного воздействия существенно зависит от проницаемости матрицы (блоков) трещиновато-порового коллектора: при проницаемости менее 3-10
2 мкм2 метод малоэффективен ввиду низких скоростей капиллярной пропитки блоков. Наибольший эффект этот метод дает для трещиновато-поровых систем. Допустимая глубина залегания продуктивных пластов для ТПВ ограничивается величиной пластовой температуры, которая должна быть не >90°С (при t° близкой 100°С наступает деструкция полимерного раствора). Для получения надежного результата от применения термополимерного воздействия продуктивный пласт не должен иметь подошвенную воду. ТПВ может быть применимо как при рядной системе расстановки скважин (внутриконтурное заводнение), так и при площадной системе. Наилучшие результаты могут быть получены, когда метод применяется с начала разработки залежи. Обязательным технологическим условием успешности процесса ТПВ является обеспечение непрерывности закачки горячего полимерного раствора в расчетных объемах, а также соблюдение температурного режима. Для технологии ТПВ требуются водорастворимые полимеры (преимущественно полиакриламидного типа) различных товарных марок и модификаций (в порошке, в гранулах, гелеобразные и т. д.), однако требуется обязательная их проверка на качество и термостойкость. Полимеры для ТПВ должны сохранять свои свойства по реологии до температуры 90— 100°С.
Успешность ТПВ во многом зависит от качества приготовления полимерного раствора. Для этого необходимо соблюдать следующие требования:
раствор полимера, поступающий в пласт, не должен содержать твердых или гелеобразных частиц;
полимерный раствор не должен подвергаться при закачке механической деструкции. С этой целью предпочтительно использовать поршневые насосы вместо центробежных;
потери тепла при прохождении полимерного раствора от печи до забоя скважины должны быть минимальными.
Преимуществом ТПВ является и то, что при его применении не требуется использования нестандартного или специального оборудования. Для приготовления водных растворов полимеров используются блочные установки типа УДПП-1,5. Для подогрева водного раствора полимера применяются печи типа ПБ-160/100. Расположение нагнетательных скважин для использования метода ТПВ ничем не отличается от их размещения при заводнении в рядной или площадной системе. Последовательность воздействия по данной технологии заключается в закачке сначала расчетной оторочки горячего полимерного раствора с последующим продвижением ее в глубь пласта закачкой воды. Возможен вариант проталкивания оторочки нагретого полимерного раствора горячей водой, если это экономически целесообразно. Размер оторочки горячего полимерного раствора определяется термогидродинамическими расчетами и составляет 20—30% порового пространства продуктивного пласта, который в процессе осуществления ТПВ на основе полученных данных может быть скорректирован в ту или иную сторону. Вязкостные свойства полимерного раствора рассчитываются в зависимости от термобарических и фильтрационных характеристик данной залежи. Для Мишкинского месторождения на участке турнейской залежи температура полимерного раствора на устье нагнетательной скважины поддерживается в интервале 90—95°С.
Концентрация полимерного раствора зависит от свойств исходного полимерного реагента и связана с расчетной температурой закачки. В среднем эта величина находится в пределах 0,05—0,2% (по сухому порошку). Конкретная величина концентрации полимера определяется расчетным способом в зависимости от соотношения вязкостей нефти и вытесняющего агента (н/в) и определяется непосредственно измерением в лаборатории. При этом имеется в виду, что отношение вязкости нефти и вязкости вытесняющего агента не должно превышать 10. При этих соотношениях не развивается явление вязкостной неустойчивости.
Темпы нагнетания полимерного раствора определяются оптимальной скоростью фильтрации вытесняющего агента в пластовой системе и рассчитываются в технологической схеме разработки месторождения. Учитывая, что полимерный раствор представляет собой неньютоновскую жидкость, в нем наблюдается связь между скоростью движения и «кажущейся» вязкостью. Эта зависимость учитывается в гидродинамических расчетах. Процесс ТПВ должен вестись таким образом, чтобы температура полимерного раствора на забое была выше первоначальной температуры пласта не менее чем на 20—30°С.
Основным принципом проектирования технологии ТПВ является обеспечение высокой технологической эффективности процесса в условиях трещиновато-порового коллектора, содержащего нефть повышенной и высокой вязкости. В расчетах при проектировании ТПВ должен надежно оцениваться возможный прирост в конечном нефтеизвлечении (дополнительная добыча нефти за счет технологии).
ТПВ рассматривается как альтернативный вариант разновидностям заводнения. При проектировании ТПВ в осваиваемых залежах величина технологического эффекта (увеличение нефтеизвлечения) определяется в сравнении с базовым вариантом — заводнением необработанной водой.
С целью снижения теплопотерь в окружающую среду при движении теплоносителя по стволу скважины выполняются тепловые расчеты, в основу которых закладывается требуемая температура на забое скважины. Переменными параметрами при этом являются температура теплоносителя на устье скважины и режим закачки теплоносителя. Проведенные расчеты величины изменения температуры на забое нагнетательной скважины Мишкинского месторождения при закачке в пласт горячего раствора (80°С) полимера на глубину 1500м с температурой в пласте 32°С через 126мм эксплуатационную колонну и 63мм НКТ (без термоизоляции) оказались близкими к фактическим данным забойной температуры, замеренной в конкретной скважине этого месторождения.
Сопоставление показателей разработки Мишкинского месторождения при применении различных технологий (ТПВ, ХПВ, ВВ, ЕР)
Следует сказать, что исследования, связанные с возможностью повышения нефтеизвлечения из трещиноватых коллекторов, содержащих нефть повышенной и высокой вязкости, путем закачки горячего раствора ПАА, до настоящего времени нигде не проводились. Учитывая это, с целью получения достоверных данных и сравнения полученных результатов по нефтеотдаче от закачки холодного раствора ПАА, горячего раствора ПАА и обычной необработанной воды были проведены промышленные испытания на Мишкинском месторождении в Удмуртии. Работы начаты в 1976г. и продолжаются до настоящего времени (1995). Для проведения промышленных испытаний было выбрано три равноценных участка залежи. ТПВ на участке скв. 1413; ХПВ на участке скв. 1411; ВВ на участке скв. 1417. Получаемые результаты на трех участках сравнивались с показателями разработки на участках скв. 1416 и 1421, разрабатываемых на естественном режиме. Все эти участки выбирались с таким расчетом, чтобы коллектор, запасы, сетка скважин и другие параметры были максимально идентичными. Как видно из табл.12, участки действительно близки по своим характеристикам и несколько отличаются по запасам и нефтенасыщенным толщинам.
Таблица 12
Характеристика участков промышленного испытания
технологий ХПВ, ТПВ в сравнении с водным воздействием (ВВ) и естественным режимом (ЕР)
№ п/п
|
Показатели
|
Единица измерения
|
Участок ТПВ,
СКВ.
1413
|
Участок ХПВ, скв. 1411
|
Участок ВВ,
СКВ.
1417
|
Участок естеств. режима, скв. 142
|
1.
|
Площадь участка
|
га
|
78,5
|
78,5
|
78,5
|
78,5
|
2.
|
Запасы нефти
|
млн. т
|
1,25
|
1,45
|
1,24
|
1,16
|
|
геологические
|
|
0,49
|
0,57
|
0,48
|
0,45
|
|
извлекаемые
|
|
|
|
|
|
3.
|
Количество скважин
|
шт.
|
17
|
18
|
18
|
13
|
|
добывающих
|
|
1
|
1
|
1
|
|
|
нагнетательных
|
|
|
|
|
|
4.
|
Сетка скважин
|
мхм
|
250x250
|
250x250
|
250x250
|
250x250
|
5.
|
Нефтенасыщ. толщина
|
м
|
16,3
|
18,5
|
14^
|
12,6
|
6.
|
Начальное пластовое
|
|
|
|
|
|
|
давление
|
МПа
|
14,5
|
14,5
|
14,5
|
14,5
|
7.
|
Тип коллектора
|
карбонатный, пористо-кавернозно-
|
|
|
трещиноватый
|
8.
|
Пористость
|
%
|
0,16
|
0,16
|
0,16
|
0,16
|
9.
|
Проницаемость
|
мкм2
|
0,235
|
0,235
|
0,235
|
0,235
|
10.
|
Коэффициент
|
|
|
|
|
|
|
нефтеизвлечения,
|
|
|
|
|
|
|
утвержденный ГКЗ
|
|
0,39
|
0,39
|
0,39
|
0,39
|
11.
|
Вязкость нефти в
|
|
|
|
|
|
|
пластовых условиях
|
МПа-с
|
78,35
|
78,35
|
78,35
|
78,35
|
Концентрация ПАА для холодного полимерного и горячего полимерного растворов составляла 0,05% (по сухому порошку японского ПАА типа РДА-1012 и РДА-1020). Суточная закачка в скважину не превышает 100 м3/сут. Закачка осуществляется до создания полимерной оторочки в объеме 20% от объема пор пласта участка, с последующим перемещением ее нагнетанием воды до полного завершения разработки залежи. Добыча нефти осуществляется механизированным способом. Для приготовления горячего полимерного раствора используются трубные подогреватели ПТ-160/100. В качестве топлива используется газ.
Результаты длительного промышленного внедрения технологии воздействия на залежь Мишкинского месторождения холодным полимерным раствором, горячим полимерным раствором и холодной необработанной водой показаны в табл.11.
Приведенные в ней промысловые данные показывают высокую эффективность применения термополимерного метода. Текущая нефтеотдача на участке ТПВ превысила утвержденную ГКЗ СССР (39%) и составляет 40,9% от начальных балансовых запасов и 104,3% от начальных извлекаемых запасов. Фактические результаты разработки залежи показывают, что принятый ГКЗ коэффициент нефтеотдачи 39%. (при заводнении) оказался явно завышенным. Экспериментальные и расчетные исследования, выполненные во ВНИИнефть с использованием современных методик, показали, что для таких физико-геологических условий, как в черепетском горизонте Мишкинского месторождения, конечный коэффициент нефтеотдачи при использовании заводнения не превысит 25% от балансовых запасов (при реальной прокачке через пласт 1,5—2 поровых объемов пласта). Практика 18-летней разработки этого месторождения подтверждает эти выводы. За эти годы при достижении 80,8% обводненности продукции на участке (ВВ) скв. 1417 текущий коэффициент нефтеотдачи составляет 21,9%. Накопленная добыча нефти на участке ТПВ составила 511,2 тыс. т, что превышает расчетную на 19,7 тыс. т. Эта нефть считается дополнительно добытой, т. к. она составляет прибавку к оценкам базового варианта при проектировании. Участок продолжает разрабатываться, средняя обводненность продукции составляет 85,5%. Среднесуточный дебит добывающих скважин равен 1,4 т/сут. При дальнейшей реализации запроектированной технологии ТПВ на этом участке конечный коэффициент нефтеотдачи будет значительно выше. Можно сделать вывод, что технология ТПВ оказалась очень эффективной. Примера таких высоких результатов в карбонатных, крайне неоднородных, коллекторах нет в мировой практике нефтедобычи.
Следует также обратить внимание на стабилизацию (1991—1994) величины обводненности продукции в скважинах участка, что говорит о хорошем вытесняющем процессе рабочим агентом «остаточной» нефти. На начало 1995г. на участке закачано 336,4 тыс. м3 горячего полимерного раствора, что составляет около 20% порового объема участка пласта. Такая величина оторочки горячего раствора ПАА была заложена теоретическими и экспериментальными исследованиями авторами метода. Поэтому в 1995г. на этом участке начинается закачка подогретой до 85— 90°С воды, с расходом 50—75 м3/сут.
Участок ХПВ (скв. 1411) расположен в центральной части месторождения и по всем основным геолого-физическим параметрам идентичен элементу, где проводится закачка горячего полимерного раствора (количество скважин, запасы нефти, продуктивные толщины, сетка скважин и т. д.). В пласт закачивался холодный полимерный раствор с концентрацией 0,05% по сухому японскому порошку, т. е. той же концентрации, что и на участке ТПВ. Анализ показывает, что холодный полимерный раствор в условиях Мишкинского месторождения довольно полно вытесняет нефть из трещинно-кавернозных емкостей, но «хуже работает» в матрицах. Поэтому по количественным оценкам эффективности нефтеизвлечения показатели разработки по времени отстают от результатов на участке ТПВ. Кроме того, из-за отсутствия подогрева рабочего раствора наблюдается ниже приемистость нагнетательных скважин, и, следовательно, меньшее количество полимерного раствора закачано за то же время разработки. С начала внедрения полимерного воздействия закачано 289,5 тыс. м3 холодного полимерного раствора (15,9% объема пор участка пласта), против 336,4 тыс. м3 горячего раствора (20%).
Участок ВВ (скв. 1417) близок по своим исходным геолого-физическим параметрам с участками ХПВ и ТПВ. На участке ВВ производилась закачка холодной необработанной воды. Общий объем закачанной воды составляет 297,2 тыс. м3, что соответствует 19,2% объема пор участка пласта. Сравнение фактических результатов разработки участков при практически равных масштабах воздействия: главные показатели добычи нефти значительно отличаются от данных по участкам ТПВ и ХПВ. Текущая величина нефтеотдачи (21,9%) отстает от КНО на участке ХПВ 11,8%, а по термополимерному воздействию — вдвое. Динамика обводненности на участке водного воздействия всегда была выше, чем на соседних участках ХПВ и ТПВ. По расчетам максимальная нефтеотдача на участке ВВ может достичь величины 24—25% от начальных балансовых запасов против 39%, утвержденных ГКЗ.
Учитывая положительные результаты полимерной технологии, в 1986г. был выбран еще один участок в районе нагнетательной скв. 1415 (ТПВ-2). До 1986г. этот участок разрабатывался на естественном режиме. Участок расположен северо-восточнее участка ТПВ-1. До освоения под закачку горячего полимерного раствора (1986г.) участок разрабатывался на естественном режиме и имел очень низкие показатели по добыче нефти и по нефтеотдаче. После закачки горячего раствора ПАА в объеме 123,8 тыс. м3 дополнительная добыча нефти по сравнению с базовым вариантом составила 6,5 тыс. т. Участок в настоящее время продолжает устойчиво работать, наращивая темп добычи нефти с хорошими показателями, что говорит о высокой эффективности термополимерного воздействия.
Участок скв. 1424 разрабатывается на естественном режиме (на истощение). Показатели разработки этого участка также показаны в табл. 11. Поскольку на участке никаких мероприятий не проводилось, то и заметных изменений в тенденции хода эксплуатации здесь не наблюдалось. Добыча нефти осталась на прежнем уровне. Анализ разработки участка на естественном режиме показывает, что режим использования естественной пластовой энергии на черепетском объекте не обеспечивает достижения удовлетворительных результатов ни по уровням добычи нефти, ни по срокам разработки, ни по результатам конечного нефтеизвлечения.
Аналогичная картина наблюдается и на других участках залежи. На основе анализа за длительный период времени (более 18 лет) можно уверенно говорить о высокой технологической и экономической эффективности термополимерного воздействия в залежах трещиновато-поровых карбонатных коллекторов с нефтями повышенной и высокой вязкости. В этой связи принято решение перейти на ТПВ по всей залежи черепетского горизонта Мишкинского месторождения, и в настоящее время это решение реализуется.
Опытно-промышленные работы показали, что термополимерная технология наиболее эффективна, когда она применяется с самого начала (или вскоре после освоения) разработки, однако метод достаточно эффективен и в уже разрабатываемых объектах (участок ТПВ-2).
Наряду с уже перечисленными преимуществами способа ТПВ следует подчеркнуть ограничение общего количества рабочего агента, поскольку создание необходимого гидродинамического и «теплового охвата» не требует таких больших количеств закачиваемого агента или теплоносителя, как в случае воздействия на пласт горячей водой. Общий объем рабочего агента для удовлетворительного воздействия в 1,5 раза меньше, чем при других технологиях. Кроме того, при ТПВ наблюдается повышение приемистости нагнетательных скважин. Промышленная разработка месторождений с карбонатными коллекторами показывает, что, как правило, при использовании воды или холодных полимерных растворов не достигаются хорошие профили приемистости нагнетательных скважин. Снятие профилей приемистости при ТПВ на конкретных скважинах показало, что в них достигается прирост принимающих интервалов на 20—30%от работающей толщины пласта в сравнении с заводнением и воздействием ХПВ. Экспериментальными исследованиями и опытно-промышленными работами на залежах установлено, что оптимальный размер оторочек горячего полимерного раствора должен составлять 15—20% от общего перового объема пласта, затем следует переходить на закачку необработанной воды (холодной или горячей). Поэтому общие затраты на рабочие агенты при ТПВ оказались меньшими против первоначально определенных расчетным путем.
Лабораторные измерения вязкости полимерных растворов, приготовленных на минерализованной и пресной воде, показали целесообразность использования для этой цели пресной воды, т. к. присутствие солей в воде снижает вязкость полимерного раствора. Следует отметить, что до настоящего времени в отечественной промышленности отсутствует выпуск высококачественных марок ПАА, что наряду с дефицитом нужного технологического оборудования (печей-подогревателей, надежных пакеров, термоизолированных насосно-компрессорных труб) снижает потенциальные возможности этого метода.
Кроме того, сосредоточенность запасов нефти в тонких пластах с низкими коллекторскими свойствами (что характерно для месторождений Удмуртии) обусловливает низкую приемистость нагнетательных скважин. При этих условиях и ограниченных температурах нагрева полимера (вследствие опасности его деструкции) не удается создать в пласте оторочку горячего раствора полимера необходимой температуры. В таких случаях целесообразно нагревать раствор полимера непосредственно в пласте, прогревая предварительно пласт путем нагнетания теплоносителя, в качестве которого может выступать и горячая вода (или пар и т.п.). Без опасения деструкции вода, нагретая на поверхности до более высокой температуры, позволит усилить воздействие по снижению вязкости пластовой нефти, да и приемистость пласта для теплоносителя также выше, чем даже для нагретого раствора ПАА. Эффективность процесса (в том числе с позиций энергосбережения) будет выше, если теплоноситель и раствор полимера закачивать в пласт попеременно в несколько циклов, следующих один за другим. Дальнейшее развитие идея комбинированного теплового и полимерного воздействия получила в новой комплексной технологии с усиленным использованием теплового фактора, разработанной совместно научными сотрудниками института ВНИИ и производственниками АО «Удмуртиефть». Это — технология циклического внутрипластового полимерно-термического воздействия (ЦВПТВ), которая предусматривает чередование двухстадий-ных (двухэтапных) циклов закачки теплоносителя (горячей воды, пара и др.) с последующим переходом на закачку холодного раствора полимера. В результате технология имеет ряд преимуществ по сравнению с одноцикловой технологией ТПВ:
повышается приемистость нагнетательной скважины, поскольку раствор полимера поступает в предварительно прогретую зону;
с использованием повышенных температур и полимерных растворов расширяется круг объектов применения технологии, и подключаются в активную разработку тонкие низкопроиицаемыс пласты;
увеличивается коэффициент охвата пласта рабочим агентом по сравнению с единовременным созданием оторочки раствора полимера заданного объема;
уменьшается расход тепловой энергии на осуществление процесса по сравнению с непрерывным нагнетанием рабочего агента.
|
|
|
Скачать 6.38 Mb.