Магистерская диссертация тема работы Оценка эффективности применения полимерного заводнения на месторождении х удк 622. 276. 43 678. 7 Студент
 Скачать 2.08 Mb.
|
|
Тема ВКР: «Оценка эффективности применения полимерного заводнения на месторождении Х» Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства; организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны. Приводится перечень НТД, используемой в данном разделе. Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Производственная безопасность Анализ показателей шума и вибрации установление соответствие показателей нормативному требованию; Анализ показателей микроклимата показатели температурные, скорости движения воздуха, запыленности. Анализ освещенности рабочей зоны типы ламп, их количество, соответствие нормативному требованию освещенности; при расчете освещения указать схему размещения светильников на потолке согласно проведенному расчету. Анализ электробезопасности наличие электроисточников, характер их опасности; установление класса электроопасности помещения, а также безопасные номиналы тока, напряжения, сопротивления заземления. при расчете заземления указать схему размещения заземлителя согласно проведенному расчету. Анализ пожарной безопасности присутствие горючих материалов, тем самым, присутствие повышенной степени пожароопасности. категории пожароопасности помещения, марки огнетушителей, их назначение. Разработать схему эвакуации при пожаре. Для всех случаев вредных и опасных факторов на рабочем месте указать ПДУ, ПДД, допустимые диапазоны существования, в случае превышения этих значений: перечислить средства коллективной и индивидуальной защиты; привести классы электроопасности помещений, а также безопасные номиналы тока, напряжения, сопротивления заземления, категорию пожароопасности помещения, марки огнетушителей, их назначение. При отклонении показателя предложить мероприятия. 2. Экологическая безопасность: защита селитебной зоны анализ воздействия объекта на атмосферу (выбросы); анализ воздействия объекта на гидросферу (сбросы); анализ воздействия объекта на литосферу (отходы); разработать решения по обеспечению экологической Наличие отходов (металлическая стружка, абразивная пыль, черновики бумаги, отработанные картриджи принтера, обрезки электромонтажных проводов) потребовали разработки методов (способов) утилизации перечисленных отходов. безопасности со ссылками на НТД по охране окружающей среды. Наличие радиоактивных отходов также требует разработки их утилизации. 3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: перечень возможных ЧС при разработке и эксплуатации проектируемого решения; выбор наиболее типичной ЧС; разработка превентивных мер по предупреждению ЧС; разработка действий в результате возникшей ЧС и мер по ликвидации её последствий. Рассматриваются 2 ситуации ЧС: 1) природная – сильные морозы зимой; 2) техногенная – исключить несанкционированное проникновение посторонних на рабочее место (большая вероятность проведения диверсии). Предусмотреть мероприятия по обеспечению устойчивой работы производства в том и другом случае. 4. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности: специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства; организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны. Приведены: перечень НТД, используемых в данном разделе, схема эвакуации при пожаре, схема размещения светильников на потолке согласно проведенному расчету. Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 26.02.2021 г. Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Подпись Дата Профессор ООД Сечин Александр Иванович д.т.н. 26.02.2021 г. Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО Подпись Дата 2БМ94 Арестов Антон Анатольевич 26.02.2021г. РЕФЕРАТ В данной работе включает источники информации, такие как список литературы, а также содержит страниц 123, в том числе рисунков 10, таблиц 15, приложений 1. Ключевые слова: нефть, газ, месторождение, пласт, коэффициент извлечения нефти, эффективность, полимерное заводнение, интенсификация притока нефти. Актуальность обусловлена определением эффективных параметров технологии полимерного заводнения, его планирования и расчета, а также прогнозирования его последствий для эффективного применения. Объект исследования – Северо-Хохряковское нефтегазовое месторождение, предмет исследования – продуктивный пласт ЮВ 1 Цель работы – оценка эффективности применения полимерного заводнения на месторождении с целью повышение нефтеотдачи пласта. Научная новизна На основании проведенного исследования геолого-промысловых характеристик Северо-Хохряковского нефтегазового месторождения, а также анализа различных химических реагентов, которые использовались на месторождениях-аналогах, предложено проведение полимерного заводнения на продуктивном пласте ЮВ 1 , что позволит увеличить добычу нефти. Практическая значимость На основании проведенных технико-экономических расчетов обосновано, что проведение полимерного заводнения на продуктивном пласте ЮВ 1 приводит к снижению обводненности (на 2,4 %), приросту добычи нефти на 14%, что экономически выражается в 33,3 млн. руб. чистой прибыли. В процессе исследования был проведен анализ геологических условий разработки нефтегазового месторождения, выбор и обоснование применения технологии полимерного заводнения, даны рекомендации по увеличению его эффективности. Область применения: разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ГИС – геофизические исследования скважин ГФХ – геолого-физические характеристики КИН – коэффициент извлечения нефти НИЗ – начальные извлекаемые запасы ПАА – полиакриалмид ПЗ – полимерное заводнение ПНП – повышение нефтеотдачи пласта ППД – поддержание пластового давления Vпор – объем порового пространства ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 9 1 ТЕОРЕТИКО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА ..................................................... 11 1.1 Методы увеличения нефтеотдачи пласта: сущность и классификация .... 11 1.1.1 Метод смешивающегося вытеснения ......................................................... 13 1.1.2 Тепловой метод ............................................................................................ 15 1.1.3 Гидродинамический метод .......................................................................... 18 1.1.4 Физико-химический метод повышения нефтеотдачи .............................. 19 1.2 Метод полимерного заводнения .................................................................... 21 1.2.1 Общие принципы полимерного заводнения ............................................. 22 1.2.2 Физико-химические характеристики полимеров ...................................... 26 1.2.3 Выбор химических реагентов для полимерного заводнения .................. 30 1.2.4 Формирование и обоснование участков применения полимерного заводнения .............................................................................................................. 34 2. ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕВЕРО- ХОХРЯКОВСКОГО НЕФТЕГАЗОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ..................... 39 2.1 Общие сведения о месторождении ................................................................ 39 2.2 Геолого-физическая характеристика месторождения ................................. 41 2.3 Физико-химические свойства пластовых флюидов .................................... 45 2.4 Анализ текущего состояния разработки ....................................................... 51 2.5 Анализ эффективности геолого-технических мероприятий ...................... 54 3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НА СЕВЕРО-ХОХРЯКОВСКОМ НЕФТЕГАЗОВОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ ............................................................................................ 56 3.1 Определение критериев выбора объекта для применения технологии полимерного заводнения ...................................................................................... 56 3.2 Техника и технология использования полимерного заводнения ............... 58 3.2.1. Описание установки полимерного заводнения и схема подключения ............................................................................................... 58 3.3 Методика расчета полимерного заводнения ................................................ 61 3.4 Программа закачки полимерного раствора .................................................. 65 4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ..................................................................................... 68 4.1. Данные для расчёта экономической эффективности .................................. 70 4.2. Расчёт экономической эффективности от внедрения технологии полимерного заводнения ...................................................................................... 72 4.3. Расчёт чистой прибыли предприятия ........................................................... 73 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ......................................................... 75 5.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ........ 75 5.2. Производственная безопасность при выполнении работ полимерного заводнения .............................................................................................................. 76 5.3. Экологическая безопасность ......................................................................... 85 5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ..................................................... 87 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 90 СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА ............................................................. 92 Список используемых источников ...................................................................... 93 Приложение А ....................................................................................................... 96 9 ВВЕДЕНИЕ На протяжении многих лет основным методом разработки нефтяных месторождений в России является заводнение. Однако при всей прогрессивности метод заводнения позволяет извлечь из недр в среднем менее половины запасов нефти. В связи с этим большое значение имеют исследования, направленные на увеличение его эффективности, что позволит полнее использовать запасы нефти на уже разрабатываемых и вводимых в разработку месторождениях. Одним из направлений повышения эффективности вытеснения нефти из продуктивных пластов является повышение вытесняющей способности воды, в первую очередь за счет добавления в воду различных реагентов. В мировой практике добычи нефти накоплен большой опыт применения различных добавок - используются полимеры, газы, щелочи и другие вещества. Методы, основанные на таком подходе, относятся к третичным. Повышенная эффективность полимерного заводнения (ПЗ) пластов относительно обычного заводнения обусловлена тем, что в воде растворяется высокомолекулярный химический реагент – полимер, обладающий способностью даже при малых концентрациях существенно повышать вязкость воды, снижать ее подвижность и за счет этого повышать охват пластов заводнением. Технология полимерного заводнения заключается в закачке больше объема полимерного раствора, чем оторочки. Таким образом, актуальность темы исследования обусловлена определением эффективных параметров технологии полимерного заводнения, его планирования и расчета, а также прогнозирования его последствий для эффективного применения данной технологии. Объектом исследования является Северо-Хохряковское нефтегазовое месторождение, предметом исследования – продуктивный пласт ЮВ 1 Цель работы – оценка эффективности применения полимерного заводнения на месторождении с целью повышения нефтеотдачи пласта. 10 Задачи: 1. Обосновать выбор полимерного заводнения, как метод увеличения нефтеотдачи на Северо-Хохряковском месторождении, с учетом его геолого-промысловых характеристик; 2. Выбрать химический реагент для проведения полимерного заводнения на месторождении; 3. Рассчитать возможность проведения полимерного заводнения на выбранном продуктивном пласте посредством технико-экономических расчетов. Научная новизна На основании проведенного исследования геолого-промысловых характеристик Северо-Хохряковского нефтегазового месторождения, а также анализа различных химических реагентов, которые использовались на месторождениях-аналогах, предложено проведение полимерного заводнения на продуктивном пласте ЮВ 1 , что позволит увеличить добычу нефти. Практическая значимость На основании проведенных технико-экономических расчетов обосновано, что проведение полимерного заводнения на продуктивном пласте ЮВ 1 приводит к снижению обводненности (на 2,4 %), приросту добычи нефти на 14%, что экономически выражается в 33,3 млн. руб. чистой прибыли. Информационной базой послужили учебная и научная литература, отраслевые регламенты, руководящие документы, инструкции годовые отчеты компании ПАО «Варьеганнефтегаз». В процессе исследования был проведен анализ геологических условий разработки нефтегазового месторождения, выбор и обоснование применения технологии полимерного заводнения, даны рекомендации по увеличению его эффективности. 11 1 ТЕОРЕТИКО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТА 1.1 Методы увеличения нефтеотдачи пласта: сущность и классификация Во всем мире с каждым годом возрастает интерес к методам повышения нефтеотдачи пластов, и развиваются исследования, направленные на поиск научно обоснованного подхода к выбору наиболее эффективных технологий разработки месторождений. В целях повышения экономической эффективности разработки месторождений, снижения прямых капитальных вложений и максимально возможного использования реинвестиций весь срок разработки месторождения принято делить на три основных этапа. На первом этапе (Рисунок 1а) для добычи нефти максимально используется естественная энергия пласта (упругая энергия, энергия растворенного газа, энергия законтурных вод, газовой шапки, потенциальная энергия гравитационных сил). На втором этапе (Рисунок 1б) реализуются методы поддержания пластового давления путем закачки воды или газа. Эти методы принято называть вторичными. На третьем этапе (Рисунок 1в) для повышения эффективности разработки месторождений применяются методы увеличения нефтеотдачи (МУН). 1а 1б 1в Рисунок 1 – Этапы применения методов увеличения нефтеотдачи 12 Распределение остаточной нефтенасыщенности пластов требует, чтобы МУН эффективно воздействовали на нефть, рассеянную в заводненных или загазованных зонах пластов, на оставшиеся с высокой текущей нефтенасыщенностью слабопроницаемые слои и пропластки в монолитных заводненных пластах, а также на обособленные линзы и зоны пласта, совсем не охваченные дренированием при существующей системе добычи. Представляется совершенно бесспорным, что при столь широком многообразии состояния остаточных запасов, а также при большом различии свойств нефти, воды, газа и проницаемости нефтенасыщенных зон пластов не может быть одного универсального метода увеличения нефтеотдачи. Известные методы увеличения нефтеотдачи пластов в основном характеризуются направленным эффектом и воздействуют максимум на одну-две причины, влияющие на состояние остаточных запасов. Опыт внедрения МУН показывает, что их эффективность в значительной степени зависит от правильного выбора метода для конкретных условий месторождения. Выделяют три основных группы факторов: – геолого-физические (вязкость нефти и минерализация пластовой воды, проницаемость и глубина залегания пласта, его толщина, однородность, текущая нефтенасыщенность, пластовое давление, величина водонефтяной зоны и т.п.); – технологические (закачиваемый агент, его концентрация, величина оторочки, количество добывающих и нагнетательных скважин, их взаимное расположение, расстояние между скважинами, плотность сетки скважин, система разработки и т.п.); – технические (обеспечение техникой, оборудованием, их качество, наличие и расположение источников сырья (агента), состояние фонда скважин, климатические условия и т.д.). На основании лабораторных исследований, опытно-промышленных и промышленных испытаний разработаны определенные критерии методов 13 увеличения нефтеотдачи (МУН). Классически они разделены на четыре большие группы 1.1.1 Метод смешивающегося вытеснения Углекислый газ для повышения нефтеотдачи может быть использован по трем технологиям. По первой углекислый газ закачивается в пласт в виде одноразовой оторочки в сжиженном состоянии, которая далее продвигается по пласту карбонизированной или обычной водой. По второй технологии осуществляется закачка карбонизированной воды концентрацией 4–5 %. Третья технология заключается в закачке чередующихся небольших оторочек углекислоты и воды. В любом случае общий объем оторочки и средняя концентрация должны соблюдаться. Повышение нефтеотдачи при вытеснении нефти углекислотой объясняется рядом факторов. Происходит взаимное растворение углекислоты в нефти и углеводородов в жидком СО 2 , что сопровождается уменьшением вязкости нефти, возрастанием ее объема, снижением поверхностного натяжения на границе с водой, увеличением вязкости воды, уменьшается набухаемость глин. Эффективность возрастает вследствие образования на фронте вытеснения вала из смеси легких углеводородов и СО 2 . Образование угольной кислоты способствует возникновению ряда положительных факторов, таких как растворение карбонатов, повышение температуры. При закачке углекислоты в результате взаимного растворения нефти и газа происходит вытеснение, близкое к смешивающемуся. Противопоказаниями к применению метода являются высокая минерализация пластовой воды, особенно наличие солей кальция. Не рекомендуется применение углекислоты в пластах, нефти которых содержат много асфальтосмолистых компонентов. При взаимодействии углекислоты с солями кальция и асфальтосмолистыми веществами выпадает твердый осадок, способный закупорить поры пласта. Эффективность зависит от степени обводнения пласта, с ростом обводнения эффективность снижается. 14 Метод закачки углеводородного газа заключается в создании в пласте оторочки легких углеводородов (УВ) на границе с нефтью. Это обеспечивает процесс смешивающегося вытеснения нефти. Применительно к различным пластовым системам были разработаны и опробованы следующие технологические схемы повышения нефтеотдачи: закачка газа высокого давления; вытеснение нефти обогащенным газом; вытеснение нефти оторочкой из углеводородных жидкостей с последующим продвижением ее закачиваемым сухим газом. Режим газа высокого давления пригоден для глубокозалегающих залежей нефти (свыше 1500 м). Процесс лучше осуществлять в пластах с легкими, маловязкими нефтями. Механизм действия при закачке углеводородного газа близок к действию при закачке углекислого газа, и вытеснение происходит близко к смешивающемуся (рисунок 2). Технология: объем оторочки должен составлять 0,02–0,05 нефтенасыщенного объема пор, концентрация 50–100 %. Рисунок 2 – Распределение углеводородов при вытеснении нефти жидким пропаном: 1 – нефть; 2 – зона смеси пропана с пластовой нефтью; 3 – зона чистого пропана; 4 – смесь пропана с сухим газом; 5 – сухой газ Метод закачки воздуха в пласт (рисунок 3) основан на подаче воздуха в продуктивный горизонт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных |