Курсовой нефть. Проведение технологического процесса эксплуатации нефтяной скважины уэцн на федоровском месторождении.
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Тема: « Проведение технологического процесса эксплуатации нефтяной скважины УЭЦН на федоровском месторождении.» Содержание. Введение 1.Общие сведения о районе работ, месторождении. 2.Геологический раздел 2.1.Тектоника 2.2.Литолого-стратиграфическая характеристика разререза 2.3.Коллекторские свойства продуктивных пластов 2.4 Химический состав и физические свойства пластовых флюидов 3.Технико-технологический раздел 3.1 Область применения УЭНЦ, принцип работы 3.2 Наземное оборудование УЭЦН 3.3 Подземное оборудование УЭЦН 3.4 Методика подбора УЭЦН для скважин 3.5 Возможные осложнения для скважин УЭЦН, методы борьбы 3.6 Расчетная часть 4. Охрана труда при эксплуатации скважин УЭЦН 5. Охрана окружающей среды при добычи нефти Заключение Список используемой литературы. Введение. На сегодняшний день в мире существует множество способов добычи нефти: фонтанный, газлифтный, с помощью подземных насосов различного типа. Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Фонтанный спо-соб самый дешевый, но позволяет добыть лишь 10-15% всей пластовой жид-кости месторождений и не более. Газлифтный способ позволяет добывать большие объемы жидкости (1500-3000 кубических метров в сутки), имеет большой межремонтный период, простое подземное оборудование, но до-вольно громоздкое и дорогое наземное. Применение штанговых скваженных насосов ограничивается малой производительностью, глубиной спуска насо-са, громоздкостью наземного оборудования и малым межремонтным перио-дом. Установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) получили наиболь-шее распространение в виду простоты, надежности и универсальности. Ком-пактное наземное и подземное оборудование, разнообразие типаразмеров, их исполнение позволяет применять УЭЦН в различных условиях: наклон скважины в месте установки насоса до 43 градусов, воды до 99% и т.д. По-дачи насосов колеблются от 20 до 800 кубических метров в сутки, что пере-крывает в большинстве своем дебеты многих скважин. Одним из наиболее перспективных механизированных способов добы-чи нефти из скважины является применение установок электроцентробежных насосов (УЭЦН). Центробежные насосы для откачки жидкости из скважины принципиально не отличаются от обычных электроцентробежных насосов, используемых для перекачки жидкостей на поверхности земли. Однако ма-лые радиальные размеры, обусловленные диаметром обсадных колонн, в ко-торые спускаются центробежные насосы, практически неограниченные осе-вые размеры, необходимость преодоления высоких напоров и работа насоса в погруженном состоянии привели к созданию центробежных насосных агре-гатов специфического конструктивного исполнения. К числу основных составляющих себестоимости добычи нефти относятся удельные объемы добычи, потребление электроэнергии, стоимость оборудо-вания (пропорционально МРП), а также затраты на проведение технологиче-ских операций и исследование скважин. При этом применяемые в настоящее время способы повышения рентабельности нефтедобычи направлены, как правило, на улучшение одного из упомянутых факторов и часто в ущерб другому. Эксплуатация добывающих нефтяных скважин при помощи УЭЦН поз-воляет одновременно улучшить все основные составляющие рентабельности добычи нефти. Это, в частности, увеличение дебита на 10–15%, снижение по-требления электроэнергии в 2–3 раза, увеличение МРП в 1,5–2 раза и эко-номия на «удельной» стоимости управляемых УЭЦН. 1.Общие сведения о районе работ, месторождении. В административном отношении Федоровское месторождение расположено в Сургутском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области. Ближайшим крупным населенным пунктом является город Сургут (30-35 км). Федоровское месторождение (рис.1.1) находится в 10 км к северо-востоку от разрабатываемого месторождения - Западно-Сургутского. В 35-45 км от месторождения проходит нефтепровод Нижневартовск-Усть-Балык-Омск и Тюмень-Курган-Альметьевск. Район работ представляет собой слабо пересеченную, сильно заболоченную, неравномерно залесенную равнину, приуроченную к широтному течению р. Оби. Абсолютные отметки рельефа изменяются от +25 м до +75 м. Основная водная артерия района - р. Обь. Течение реки медленное (0,3-0,5 м/сек), спокойное. Ширина реки колеблется от 850 м до 1300 м, глубина 8-18 м. Река судоходная в течение всей навигации, со второй половины мая до конца октября. Непосредственно на площади месторождения гидрографическая сеть представлена множеством ручьев и рек. Наиболее крупная из них р. Черная - правый приток Оби. На всей территории наблюдается большое количество болот и озер. Самое крупное озеро Пильтон-Лор имеет площадь около 100 км2. Болота непроходимые, замерзают лишь к концу января. Растительность представлена смешанным лесом с преобладанием на водоразделах хвойных деревьев и тальниковыми кустарниками по берегам рек и протоков. Климат резко континентальный с продолжительной холодной зимой, теплым непродолжительным летом и короткой весной и осенью. По данным многолетних наблюдений среднегодовая температура низкая и колеблется от -3,2оС до -2,6оС. Наиболее высокая температура летом достигает +30оС. Зимой температура падает до -50оС. Количество осадков достигает 400 мм в год. Максимальное количество осадков приходится на май-август. Снеговой покров устанавливается в конце октября и сходит в конце апреля. Толщина снегового покрова в лесах достигает 2 м. Грунт промерзает до 1,5 м, на болотах до 0,20 м. Толщина льда на больших реках до 40-80 см, на озерах до 40 см. Район относится к слабонаселенным. В г. Сургуте, самом населенном пункте, живет более 200 тыс. человек. В нем сосредоточены основные промышленные предприятия, нефтеперерабатывающий завод, ГРЭС-1, ГРЭС-2, нефтедобывающие управления, объединение Сургутнефтегаз, нефтеразведочная экспедиция, крупный аэропорт, железнодорожный узел и речной порт. В связи с развитием нефтедобывающей промышленности в районе население постоянно растет. Коренное население (ханты, манси) в основном занимается лесозаготовками, рыболовством, охотой; коренное русское население - животноводством и земледелием. Дорожная сеть в районе из-за сильной заболоченности развита слабо. Построена бетонная дорога от г. Сургута до г. Нижневартовска и Нефтеюганска, а также от г. Сургута до Федоровского месторождения. Железная дорога связывает г. Сургут с г. Тюменью, г. Нижневартовском и Уренгоем. Строительные материалы Федоровское месторождение находится на территории Сургутского экономического района, где сосредоточены большие объемы капитального строительства. Интенсивный рост жилищного и промышленного производства требует значительного количества строительных материалов. Поисково-разведочные работы на строительные материалы в Сургутском районе проводились поисковыми партиями Тюменской комплексной геологоразведочной экспедиции Главтюменьгеологии. В результате проведенных работ открыты месторождения керамзитовых и кирпичных глин, строительных песков, песчано-гравийной смеси. Калиновореченское месторождение песчано-гравийной смеси с запасами 11700 тыс. м3 расположено в 15 км к северо-западу от г. Сургута. Сырье пригодно для употребления в бетонах, штукатурных и кладочных работах. Черногорское месторождение строительных песков находится в районе г. Сургута. Пески пригодны для штукатурных и кладочных растворов в качестве инертного заполнителя, в бетонах и железобетонах, а также для варки оконного и технического стекла. Локосовское месторождение керамзитовых и кирпичных глин находится в 100 км к востоку от г. Сургута, на восточной окраине с. Локосово. Запасы его по категориям АВС1 составляют 6191 тыс.м3. Из сырья месторождения с добавкой 1,5% солярового масла и 3% пиритных огарок получают керамзит марки 500. Эти глины пригодны для изготовления кирпича марки 100-125 с сушкой в искусственных условиях и марки 75-100 с сушкой в естественных условиях. Запасы глин утверждены в ГКЗ СССР 25 декабря 1964 года по категориям: А-1186 тыс.м3, В-2725 тыс.м3, С1-2280 тыс.м3. В настоящее время на этом сырье работает Локосовский кирпичный завод. В Сургутском районе и непосредственно на площади месторождения имеются огромные запасы торфа, а также гравия и песка, которые используются в процессе обустройства месторождений, строительства автодорог, оснований под кустовое бурение, в промышленном и гражданском строительстве. Важным строительным материалом является лес. С 1976 года на месторождении ведутся опытно-промышленные работы по эксплуатации водонефтегазовых залежей пластов АС4-8. Они представле-ны на всех площадях Фёдоровского месторождения и в плане перекрывают практически все разрабатываемые пласты. Содержат 159,1 млн. тонн утвер-ждённых начальных извлекаемых запасов нефти, что составляет 23,4 % от запасов месторождения. Залежь нефти пластов АС4-8 практически на всей площади представляет собой нефтяную оторочку, заключённую между обширной газовой шапкой и подстилающей её подошвенной водой. Запасы нефти этой залежи считаются трудноизвлекаемыми. Результаты проводимых опытно-промышленых работ показали, что добыча нефти сопровождается отборами значительных объё-мов газа из газовой шапки. На каждую тонну добытой нефти приходится 1,2 тыс. м3 газа. Прорыв газа к интервалам перфорации добывающих скважин обусловлен геологическим строением пластов АС4-8. При тонкой нефтяной оторочке не удаётся организовать эксплуатацию добывающих скважин на безгазовых режимах. Другим фактором, снижающим эффективность выработки запасов нефти, является резкий рост обводнённости продукции. По результатам опытно-промышленных работ можно сделать вывод, что геологические условия залегания углеводородов в пластах АС4-8 Фёдоровского месторож-дения оказывают неблагоприятное влияние на эффективность процесса нефтеизвлечения. Добыча нефти в таких условиях неизбежно сопровождается извлечением значительных объёмов попутно добываемых воды и газа. Тра-диционными методами разработки за реальные сроки утверждённая нефте-отдача, вероятно, достигнута не будет. Поэтому в 1993 году на месторожде-нии пробурены четыре горизонтальные скважины. Результаты эксплуатации первых горизонтальных скважин показали возможность их применения при разработке пластов АС4-8 Фёдоровского месторождения. Фёдоровское месторождение находится в стадии снижающейся добычи нефти по всем объектам, находящимся в разработке долгие годы. Поэтому необходимо сконцентрировать всё внимание на залежах, содержащих запасы нефти, извлечение которых позволило бы замедлить падение добычи нефти и стабилизировать её. С этой целью рассмотрим структуру извлекаемых запа-сов нефти. Запасы нефти Фёдоровского месторождения утверждены ГКЗ СССР и составляют: балансовые – 1848,8 млн. тонн, извлекаемые – 681,3 млн. тонн, коэффициент нефтеизвлечения 0,369(по категориям В+С1), балансовые 310,5 млн. тонн, извлекаемые 43,6 млн. тонн, коэффициент нефтеизвлечения 0,141 (по категории С2). Начальные извлекаемые запасы нефти распределялись по объектам разработки следующим образом: основной объект – пласт БС10 – 66,8 %,в сложнопостроенных газонефтяных залежах пластов АС4-8 – 23,4 %, на объек-ты БС1-2, БС101 приходилось 4,5 и 3,7 % соответственно, в пласте АС9 – 1%, а в пластах ЮС21, БС16 – 0,6 % в сумме. Таким образом, в целом на объекты группы БС приходилось 75,6 % НИЗ, а на объекты группы АС 24,4 % НИЗ. Выработка запасов нефти по основному объекту разработки – пласту БС10 достигла – 85 %, по объекту БС101 - 59 %, по объекту БС1-2 - 41 %, по объекту АС9 – 74%.за счёт разработки объектов произошли изменения в структуре извлекаемых запасов нефти. Текущие извлекаемые запасы месторождения со-ставляют 253,9 млн. тонн и распределяются по объектам разработки следу-ющим образом: от запасов нефти основного объекта разработки пласта БС10, который был определяющим в добыче нефти многие годы, осталось 68,3 млн. тонн при текущей обводнённости 91,3 %, в пластах БС1-2, и БС101 18,2 млн. тонн, 10,3 млн. тонн при текущей обводнённости 81,4 и 71,2 % соответственно, в пласте АС9 осталось 1,9 млн. тонн нефти при текущей обводнённости 85,7%. В сумме по объектам БС10 – АС9 текущие извлекаемые запасы со-ставили 98,6 млн. тонн или 39% от ТИЗ месторождения. Из распределения текущих запасов нефти по объектам разработки следует, что перспектива развития добычи нефти на Фёдоровском месторождении связана с промышленным освоением объектов АС4-8. В технологической схеме 1995 года был утверждён вариант разработки нефтяной оторочки пластов АС4-8 с применением горизонтальных скважин, которых предполагается пробурить 1003. Технико-экономические расчёты показали, что экономическая эффективность от применения горизонтальных скважин на порядок выше, чем с применением вертикальных скважин, при этом коэффициент извлечения нефти увеличивается в 1,8 раза, дополнительно вовлекается в разработку на 100,9 млн. тонн нефти больше, чем в варианте с вертикальными скважинами. Реализация проектных решений технологической схемы позволит стабилизировать добычу нефти в год. При этом снижение добычи нефти по истощаемым объектам разработки – пластам АС9, БС1-2, БС101 будет ком-пенсироваться вводом свежих запасов из пластов АС4-8. Залежь нефти пластов AC 4-8 Федоровского месторождения практиче-ски на всей площади представляет собой тонкую нефтяную оторочку, заключенную между обширной газовой шапкой и подстилающей ее подошвенной водой. По внешнему контуру нефтеносности площадь залежи составляет 1173 км2, площадь газовой шапки 974 км2 (85% площади нефтеносности). Начальные балансовые запасы нефти категорий В+С1 (утверждены ГКЗ РФ в количестве 641 млн. т., извлекаемые - 159 млн.т. при коэффициенте извлечения нефти (КИН) 0,25 и относятся к категории трудноизвлекаемых. Начальные балансовые запасы газа газовой шапки составляют 217,8 млрд.м3. НГДУ «Федоровскнефть» разрабатывает два нефтяных месторождения: Федоровское и Дунаевское. В 2012 году добыто 7057 тыс. тонн нефти, в том числе по Федоровскому месторождению 6961,928 тыс. тонн, по Дунаевскому месторождению 95,072 тыс. тонн. Федоровское месторождение введено в эксплуатацию в 1973 г.. В раз-резе месторождение выявлены нефтяные залежи в пластах БС1-2, БС10, БС`10, БС 15-20, Ю2, нефтегазовые – в пласте АС9, газонефтяные залежи в группе пластов АС4-8. В промышленную разработку введены пласты АС9, БС1-2, БС10, БС`10. Пласт АС4-8 до 1995 г. находился в опытно-промышленной эксплуатации, с 1999г. начато бурение на севере Восточно-Моховой площади с применением горизонтальных скважин для промышленной эксплуатации. По состоянию на 1.01.12 года эксплуатационный фонд по месторождению составил2450 скважин, в том числе действующий 2189, в бездействии 257, в освоении 4. Нагнетательный фонд составил на конец года 950 скважин, из них под закачкой 862. Разбуренность месторождения составляет 60,6% размещенного фонда скважин. С начала разработки месторождения добыто 434448,5 тыс. тонн нефти, что составляет 64,15 % от начальных извлекаемых запасов. Обводненность на конец года составила 89,65%, что выше на 0,65% по сравнению с 2011 г. Основной объект эксплуатации- пласт БС10 разрабатывается с 1973 г. Эксплуатационный фонд скважин на конец года составил 1266, дей-ствующий-1128, в бездействии 138. С начала эксплуатации пласта отработано 390529 тыс. тонн нефти, что составляет 85,8% от начальных извлекаемых запасов, темп отбора от НИЗ-0,806%. Обводненность на конец года составила 92,55%. Средний дебит нефти 8,4 т/сутки, по жидкости 106, 2 т/сутки. Среднесуточная добыча нефти за год снизилась с 10839 тонн до 9150 тонн. Количество обводненных скважин на конец года составляет 1128, в том числе более 90% 737 скважин, от 50 до 90% 302 скважины. Основные способы эксплуатации- газлифтный насосный. Механизиро-ванным способом с начало года добыто 3663 тыс. тонн нефти, т.е. 99,89% от всей добыче по пласту. Закачка воды в пласт с целью поддержания пластового давления за год составила 56076,7 тыс. м3 , компенсация отбора закачкой – 121%. Накопленная закачка-1480196,07 тыс. м3 , накопленная компенсация- 112,2%. Количество скважин под закачкой на конец года составляет 521. Средняя приемистость одной скважины 313 м3/сутки. Пласт 1 БС10 введен в промышленную эксплуатацию в 1979 г. Пласт нефтеносен в пределах Федоровской и Восточно-Моховой площадей. По со-стоянию на 2012 г. эксплуатационный фонд скважин составляет 247 единиц, в том числе действующих 208, в бездействии 39. Годовая добыча нефти составила 674,4 тыс.тонн , при темпе оборота от НИЗ 2,67%. Накопленная добыча 15528,3 тыс. тонн, отбор от НИЗ составил 61,687 %, при текущей обводненности 76,61%. Количество обводненных скважин 208, из них с обводненностью от 2 до 20% -37,от 20 до 50%-28, от 50 до 90%-64, более 90%-79. Среднегодовой дебит по нефти –9 т/сут, по жидкости 33,1 т/сутки. Среднесуточная добыча нефти на конец года состави-ла 1752 тонн-9,2% от всей добычи по месторождению. Годовая закачка воды в пласт 2928,0тыс. м3, компенсация отбора за-качкой при этом составляет 110, 1%. Накопленная закачка по пласту 37741,4 тыс. м3 , компенсация 113,8%. Количество скважин под закачкой на конец года 64, средняя приемистость 127 м3 /сут. Пласт БС1-2 нефтеносен в пределах, Федоровской , Моховой и Северо-Сургутской площадей. Разработка пласта ведется с 1974 г. Эксплуатацион-ный фонд на 2012 год составил 398 скважин, действующий-23, под закачкой на конец года 109 скважин. Добыча нефти за 2012 год составила1022,5 тыс. тонн, при темпе отбо-ра 3,34%. Накопленная добыча 13499,5 тыс. тонн, что составляет 44,08% от НИЗ. Среднесуточная добыча нефти на конец года 2617 тонн 8,5% от всей добычи по месторождению. Средний дебит по одной скважине 7,8 т/сут. -по нефти, 39,4 т/тонн –по жидкости. Обводненность на конец года 83,4%. Количество обводненных скважин 375, в том числе с обводненностью более 90% -147, с обводненностью от 50 до 90 %-133, менее 50%- 95 скважин. Закачка воды в пласт с начла года со-ставила 5938,7 тыс/ м3 , годовая компенсация отбора закачкой 110,3%, с начала эксплуатации закачено54155,6 тыс. м3 , воды, накопленная компенса-ция составляет-119,7%. Пласт АС9 нефтеносен в пределах Федоровской и Моховой площадей. Эксплуатационный фонд на конец года составил 79 скважин, действующий-70, в бездействии –9. Действующий фонд нагнетательных скважин- 27. Годовая добыча нефти- 131,7 тыс. тонн, темп отбора –1,82% от НИЗ. Накопленная добыча нефти составляет 5523,50 тыс. тонн, отбор от НИЗ 76,1%, обводненность на конец года-91,12%. Средний дебит по нефти5,3 т/сут, по жидкости-55,9 т/сутки. Среднесуточная добыча нефти на конец года 329 тонн- 1,73% от всей добычи по месторождению. Количество обводненных скважин –70, в том числе с обводненностью от 50 до 90%-26 скважин, более 90%- 39 скважин. Годовая закачка воды в пласт 1640,8 тыс.м3 , при компенсации –115,9%. Накопленная закачка –30317,8 тыс. м3 , накопленная компенсация -118,6%. Пласт АС4-8 нефтеносен в пределах всего Федоровского месторожде-ния. Опытно-промышленная эксплуатация залежи ведется с 1976 года. Про-мышленная эксплуатация начата в 1999 году с разбивания севера Восточно-Моховой площади. Разработка залежи ведется горизонтальными и наклон-но-направленными скважинами. Система заводнения площадная. Проектный фонд скважин 3189, из них 1003 - горизонтальных. На севере Восточно-Моховой площади запроектировано бурение 570 скважин, в том числе 237- горизонтальных. |