МСС. М. Т. Нухаев подпись, дата должность, ученая степень инициалы, фамилия
 Скачать 2.59 Mb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт нефти и газа Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой ______ Н.Д. Булчаев подпись инициалы, фамилия « _____» ________ 20 ___ г. БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Анализ эффективности работы и целесообразности применения многозабойных скважин для разработки пласта Нх-I Ванкорского месторождения 21.03.01.02 «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти» Научный руководитель ____________________ доцент, к.т.н. М.Т. Нухаев подпись, дата должность, ученая степень инициалы, фамилия Выпускник __________________ А.Д. Андрющенко подпись, дата инициалы, фамилия Консультант: БЖД _________________ Е.В. Домаев наименование раздела подпись, дата инициалы, фамилия Нормоконтролер _________________ О.В. Помолотова подпись, дата инициалы, фамилия Красноярск 2016 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт нефти и газа Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой ______ Н.Д. Булчаев подпись инициалы, фамилия « _____» ________ 20 ___ г. ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ в форме бакалаврской работы Студенту Андрющенко Алексею Дмитриевичу фамилия, имя, отчество Группа ГБ12-03 Направление (специальность) 21.03.01.02 номер код Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти наименование Тема выпускной квалификационной работы «Анализ эффективности работы и целесообразности применения многозабойных скважин для разработки пласта Нх-I Ванкорского месторождения» Утверждена приказом по университету № _______ от _______________ Руководитель ВКР М.Т. Нухаев, доцент кафедры РЭНГМ, к.т.н. инициалы, фамилия, должность, ученое звание и место работы Исходные данные для ВКР Проектные документы, отчетные документы, методические руководства, руководящие документы, специальная литература, периодическая научно-техническая литература Перечень разделов ВКР 1. Введение 2. Геологическая часть 3. Технологическая часть 4. Специальная часть 5. Безопасность и экологичность проекта Руководитель ВКР _________________ ________________________ подпись инициалы и фамилия Задание принял к исполнению ___________________________________ подпись, инициалы и фамилия студента « ___ » __________ 20__ г. КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК выполнения этапов ВКР Наименование и содержание этапа (раздела) Срок выполнения Ознакомление с заданием, составление плана работы, подбор литературы 21.01.2016 Разработка раздела «Геологическая часть (Общие сведения о месторождении. Геолого-физическая характеристика месторождения. Физико-гидродинамическая характеристика продуктивных коллекторов. Физико-химические свойства нефти, газа, воды и конденсата. Запасы углеводородов)» 04.02.2016 Разработка раздела «Технологическая часть (Текущее состояние разработки месторождения. Анализ текущего состояния разработки месторождения. Анализ состояния фонда скважин. Анализ примененных методов, направленных на увеличение извлечения нефти из пластов и интенсификации добычи нефти)» 25.02.2016 Разработка раздела «Специальная часть (Методы интенсификации притока. Технологии наклонно-направленного бурения. Горизонтальные скважины. Многоствольные и многозабойные скважины. Анализ эффективности многозабойных скважин пласта Нх-I. Анализ возможностей повышения эффективности многозабойных скважин пласта Нх- I. Определение геологических условий эффективного применения многозабойных скважин. Определение перспективных участков применения технологии многозабойных скважин)» 16.03.2016 Разработка раздела «Безопасность и экологичность проекта (Анализ потенциальных опасностей и вредностей, инженерные и оргпнизационные решения по обеспечению безопасности, саниттарные требования, обеспечение взрывопожарной безопасности, инструкция по безопасному ведению работ)» 28.05.2016 Оформление дипломной работы, презентационного материала 12.06. 2016 Консультации с руководителем, устранение замечаний 15.06.2016 Рецензирование 21.06.2016 Защита дипломной работы 27.06.2016 Руководитель ВКР _________________ М.Т. Нухаев подпись Задание принял к исполнению _________________ А.Д. Андрющенко 2 РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа «Анализ эффективности работы и целесообразности применения многозабойных скважин для разработки пласта Нх-I Ванкорского месторождения», 74 страницы, 44 рисунков, 24 таблицы, 7 формул, 1 приложение, 17 источников. ВАНКОРСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, НЕФТЬ, ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СКВАЖИНА, МНОГОЗАБОЙНАЯ СКВАЖИНА, ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ОПТИМАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН, БОКОВЫЕ СТВОЛЫ, ПЕРСПЕКТИВНЫЕ УЧАСТКИ, БУРЕНИЕ Объектом исследования являются многозабойные и горизонтальные скважины пласта Нх-I Ванкорского месторождения, их геометрические параметры, геологические параметры пласта Нх-I. Целью настоящей работы являлись анализ эффективности работы многозабойных скважин пласта Нх-I Ванкорского месторождения по сравнению с горизонтальными скважинами того же пласта, анализ возможностей повышения эффективности этих многозабойных скважин, определение оптимального дизайна МЗС, анализ влияния геологических параметров пласта на эффективность МЗС в сравнении с ГС, определение перспективных участков для бурения МЗС, определение целесообразности дальнейшего применения многозабойных скважин для разработки пласта Нх-I. В ходе анализа подтверждена технологическая и экономическая эффективность МЗС по сравнению с ГС. Разработан и рекомендован к применению оптимальный дизайн МЗС, который имеет максимальный экономический эффект. Скважина с оптимальным дизайном должна иметь длину основного ствола 800 м, длину боковых стволов 285 м, частоту боковых стволов 0,875 ств/100 м, глубина основного ствола относительно кровли пласта Нх-I 2,1 м и зенитный угол боковых стволов 91,8°. Применение МЗС оптимального дизайна позволяет увеличить накопленную добычу нефти по сравнению с ГС на 61,9 тыс. т и при этом сократить период эксплуатации с 17 до 14 лет, увеличить NPV на 506,8-521,1 млн. руб. Определены 4 перспективных участка бурения МЗС. Однако окончательное решение о бурении в этих участках МЗС требует дополнительной информации и более глубокого анализа. 3 СОДЕРЖАНИЕ Введение ................................................................................................................... 5 1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ............................................................................... 6 1.1 Общие сведения о месторождении ................................................................ 6 1.2 Геолого-физическая характеристика месторождения ................................. 9 1.2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза ....................... 9 1.2.2 Геолого-геофизическая характеристика продуктивных пластов ...... 9 1.3 Физико-гидродинамическая характеристика продуктивных коллекторов.................................................................................................... 11 1.4 Физико-химические свойства нефти, газа, воды и конденсата ................ 12 1.5 Запасы углеводородов .................................................................................. 14 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ........................................................................ 15 2.1 Текущее состояние разработки месторождения ........................................ 15 2.2 Анализ текущего состояния разработки месторождения ......................... 16 2.3 Анализ состояния фонда скважин ............................................................... 22 2.4 Анализ примененных методов, направленных на увеличение извлечения нефти из пластов и интенсификации добычи нефти ............ 26 3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .................................................................................. 29 3.1 Методы интенсификации притока .............................................................. 29 3.2 Технологии наклонно-направленного бурения ......................................... 32 3.3 Горизонтальные скважины........................................................................... 34 3.4 Многоствольные и многозабойные скважины ........................................... 36 3.5 Анализ эффективности многозабойных скважин пласта Нх-I ................. 39 3.6 Анализ возможностей повышения эффективности многозабойных скважин пласта Нх-I...................................................................................... 46 3.7 Определение геологических условий эффективного применения многозабойных скважин ............................................................................... 52 3.8 Определение перспективных участков бурения многозабойных скважин .......................................................................................................... 53 3.9 Вывод .............................................................................................................. 55 4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА ................................... 56 4.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей ..................................... 56 4.2 Инженерные и организационные решения по обеспечению безопасности .................................................................................................. 57 4.3 Санитарные требования ................................................................................ 59 4 4.4 Обеспечение взрывопожарной безопасности ............................................ 62 4.5 Инструкция по безопасности выполнения работ ....................................... 64 Заключение ............................................................................................................ 67 Список сокращений .............................................................................................. 68 Список использованных источников .................................................................. 69 Приложение А ....................................................................................................... 70 5 ВВЕДЕНИЕ Нефтегазодобывающая промышленность занимает особое место в экономике нашей страны. Она занимает около 14% ВВП России, а в экспорте товаров – 70,6%. При этом по добыче нефти и газа мы занимаем ведущие позиции в мире. На российскую нефтяную отрасль оказывают влияние такие отрицательные факторы, как истощение экономических и рентабельных запасов в регионах добычи с развитой инфраструктурой (Западной Сибири, Урале, Поволжье), сложные природные условия и неразвитость инфраструктуры в новых регионах добычи (Восточной Сибири, Крайнем Севере, Дальнем Востоке), а также нехватка необходимых компетенций для реализации шельфовых и других сложных проектов. Для повышения конкурентоспособности российской нефтедобычи необходимым условием становится создание благоприятных и эффективных налоговых условий, снижение себестоимости добычи и геологоразведки нефти с привлечением новых более экономичных технологий, а также поддержание добычи нефти и газа. Дальнейшие возможности по поддержанию добычи нефти будут зависеть от способности компаний своевременно вводить в эксплуатацию новые месторождения в новых нефтегазоносных регионах (Восточная Сибирь, север Красноярского края, Каспийское море и т.п.) и внедрения современных технологий, направленных на повышение эффективности нефтегазодобычи [17]. Одним из месторождений новых регионов нефтегазодобычи является Ванкорское нефтегазоконденсатное месторождение. Несмотря на сравнительно высокий КИН, это месторождение обладает потенциалом дальнейшего увеличения эффективности добычи нефти, в частности, эксплуатационный объект Нх-I, на котором для разработки этого пласта применяются многозабойные скважины. Целью данной работы является анализ и оценка эффективности применения многозабойных скважин на эксплуатационном объекте Нх-I Ванкорского месторождения, определение оптимального дизайна этих скважин, определение геолого-технических условий, при которых эта технология будет давать технологический и экономический эффект и определение дальнейших перспектив применения этой технологии. 6 1 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Общие сведения о месторождении Ванкорское нефтегазоконденсатное месторождение в административном отношении расположено на территории Туруханского и Дудинского районов Таймырского муниципального района Красноярского края. Районные центры п. Туруханск находится в 300 км к юго-западу от месторождения, г. Дудинка – в 140 км на северо-восток. В этом же направлении в 200 км расположен г. Норильск. Территориально расположено в пределах трех лицензионных участков: Ванкорского, Северо-Ванкорского и Восточно-Лодочного. Южная часть Ванкорского месторождения (Ванкорский ЛУ и Восточно-Лодочный) расположена в Туруханском районе Красноярского края, северная часть (Северо-Ванкорский ЛУ) расположена на территории Таймырского муниципального района (см. рисунок 1). Рисунок 1 – Обзорная карта района работ Площадь месторождения составляет 447 кв. км. Постоянная дорожная сеть в районе месторождения и на прилегающих территориях отсутствует. В 140 км на юго-восток от месторождения расположен г. Игарка, в котором расположены крупный речной порт и аэропорт, способный принимать тяжёлые самолёты. 7 Необходимые материалы и оборудование в г. Игарка завозятся водным путём по р. Енисей. Общая протяжённость водной магистрали Красноярск- Игарка по р. Енисей составляет 1747 км. На площадь Ванкорского месторождения основной объём грузов может завозиться только зимой, после промерзания болот, когда начинают функционировать временные зимние дороги («зимники»). Расстояние по зимнику от г. Игарка до площади месторождения в среднем 150 км. Наиболее экономически привлекательным способом доставки больших партий груза (общим объёмом до 35 тыс.т) в район Ванкорского месторождения является экспедиционный завоз караваном судов Енисейского пароходства по р. Большая Хета непосредственно до опорной базы промысла (430 км от устья). Это вариант предполагает минимальное количество промежуточных погрузочно-разгрузочных операций и минимальные сроки доставки. Вместе с тем, навигация по р. Большая Хета возможна только мелкосидящим флотом (баржи до 1000 т) и только в июне. В связи с этим большое значение приобретает общая согласованность и четкость всей транспортной схемы: своевременное накопление грузов в зимний период на площадках портов, причалы которых не заливаются паводком в весенний период (Лесосибирский порт, Красноярский порт), формирование и отправка мощного каравана судов, выгрузка в сжатые сроки на причалах Заказчика (Ванкор, Сузун). Причал и база ЗАО «Ванкорнефть» Прилуки расположена на левом берегу р. Енисей, в 12 км ниже порта Игарка. Прилуки служат основной перевалочной базой для доставки крупногабаритных и тяжеловесных грузов, предназначенных для строительства опорной базы промысла Ванкорского месторождения. Железнодорожного сообщения в рассматриваемом районе нет, снабжение железнодорожным транспортом возможно, либо до г. Красноярск, либо через транспортную сеть Западной Сибири до ст. Пурпэ и Коротчаево и далее, либо водным транспортом, либо по зимней дороге. Ближайшие месторождения, находящиеся в промышленной эксплуатации: Мессояхское, Южно- и Северо-Соленинское, расположены в 160-180 км на северо-запад от Ванкорского. Указанные месторождения связаны газопроводом с г. Норильск и конденсатопроводом с г. Дудинка, где имеется цех по переработке конденсата. В 200 км к юго-западу от Ванкорского месторождения находится Заполярное месторождение, на котором расположена ближайшая точка магистрального газопровода системы «Трансгаза». Транспорт нефти осуществляется по нефтепроводу диаметром 820 мм Ванкорское месторождение – НПС «Пурпе». Нефтепровод рассчитан на прокачку объёмов УВ 25 млн.т/год. Общая протяжённость трассы составляет 543 км (556,5 км по оси трубопровода с учётом компенсаторов). Эксплуатационное бурение на лицензионном участке ведётся с 2006 г. в соответствии с «Технологической схемой разработки Ванкорского месторождения» (протокол ЦКР Роснедра от 01.06.2006 № 3662). В данный момент действующим технологическим документом является «Дополнение к технологической схеме разработки Ванкорского месторождения» (протокол ЦКР Роснедра № 5462 от 15.11.2012 г.). 8 В районе расположения Ванкорского НГКМ развитая централизованная система энергоснабжения отсутствует. Ближайшая ВЛ 110 кВ ЕНЭС в районе Ванкорского НГКМ, расположена в 140 км на восток. Энергоснабжение объектов Ванкорского НГКМ осуществляется от собственного автономного энергоисточника. В качестве источника энергоснабжения Ванкорского НГКМ на ЦПС предусмотрена ГТЭС, установленной электрической мощностью 206,4 МВт (располагаемой электрической мощностью 154,8 МВт), с газотурбинными установками единичной мощностью 25,8 МВт. В составе ГТЭС предусмотрено шесть рабочих и два резервных газотурбинных агрегата. Электроснабжение объектов Ванкорского НГКМ от ГТЭС предусмотрено по ВЛ 10 кВ, 35 кВ, на площадочных объектах-потребителях электроэнергии предусмотрены понижающие подстанции. Основным источником теплоснабжения объектов Ванкорского НГКМ является ГТЭС, в составе которой предусмотрены котлы-утилизаторы (шесть рабочих и два резервных), единичной тепловой мощностью – 33,0 МВт. Также для отопления части объектов Ванкорского НГКМ предусмотрены газовые котельные. Район относится к слабо населённым с плотностью населения менее 1 человека на кв.км. На территории Ванкорского нефтегазоконденсатного месторождения, полезных ископаемых, кроме нефти, конденсата и газа, не обнаружено. Климат района резко континентальный. Территория находится в зоне постоянного вторжения холодных арктических масс воздуха со стороны Северного Ледовитого океана и отличается продолжительной холодной зимой (8-9 месяцев) и умеренно тёплым летом, большими годовыми и суточными перепадами температур воздуха. Среднегодовое количество осадков около 450 мм, наибольшее количество осадков приходится на август - сентябрь. В весенне-летний период на территории преобладают ветры северного и северо- западного направления, зимой – южные и юго-западные. Максимальная скорость ветра достигает 25 м/с, средняя скорость ветра – 5-7 м/с. Месторождение находится в зоне распространения многолетнемерзлых пород. В среднем толщина этой зоны составляет 450-480 м, толщина деятельного слоя – 0,5-1,0 м. Гидрографическая сеть принадлежит бассейну р. Большая Хета и ее притокам (р. Лодочная и др.). Река Б. Хета судоходна для малотоннажных (водоизмещением до 1000 т) судов в весенний период в течение 25-30 дней от участка месторождения до устья, где она впадает в р. Енисей, являющейся основной транспортной системой Красноярского края, и протекающей в 100 км восточнее месторождения. Ширина реки Б. Хета в устье достигает 500 м, в районе месторождения – 200 м. Река Лодочная не судоходна, шириной около 50 м, глубиной 0,3-2,0 м. Ледоход начинается с верховьев реки в середине апреля и заканчивается в середине июня. В это же время заканчивается ледоход и на р. Енисей (п. Игарка, 5-8 июня, Дудинка – 20-25 июня). Ледостав начинается в первых числах октября, продолжительность навигации 130 суток [13]. 9 |