анализ методов увеличения нефтеотдачи ванкор. Задание на выпускную квалификационную работу
 Скачать 5.02 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 « _____» ________________ 20 ___ г. БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА 21.03.01.Нефтегазовое дело 21.03.01.02 «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти» Анализ методов увеличения нефтеотдачи на Ванкорском нефтегазовом месторождении Руководитель доцент, к.т.н М.Т. Нухаев подпись, дата Выпускник _____________ С.С. Козлов подпись, дата Консультанты: Безопасность и экологичность ___________ Е.В. Мусияченко подпись, дата Нормоконтролер __________ С.В. Коржова подпись, дата 2 Красноярск 2017 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 « _____» ________________ 20 ___ г. ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ в форме бакалаврской работ 3 Студенту Козлову Сергею Сергеевичу Группа ГБ13-03. 21.03.01.Нефтегазовое дело 21.03.01.02 Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти Тема выпускной квалификационной работы: Анализ методов увеличения нефтеотдачи на Ванкорском нефтегазовом месторождении Утверждена приказом по университету № от г. Руководитель ВКР М.Т. Нухаев доцент, канд. техн. наук Исходные данные для ВКР: Пакет технической, технологической и нормативной информации по Ванкорскому газонефтяному месторождению, тексты и графические материалы отчетов и исследовательских работ, научная литература, отчеты о научно-исследовательской работе. Перечень разделов ВКР: 1. Геология месторождения; 2. Характеристика текущего состояния разработки; 3. Методы увеличения нефтеотдачи Ванкорского месторождения; 4. Безопасность и экологичность. Руководитель ВКР М.Т. Нухаев подпись Задание принял к исполнению __________ С.С. Козлов подпись « ___ » __________ 2017 г. 4 РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа по теме Анализ методов увеличения нефтеотдачи на Ванкорском нефтегазовом месторождении содержит 76 страниц текстового документа, 15 рисунков, 10 таблиц, 27 использованных источников. МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ, ВОДОГАЗОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ЗАВОДНЕНИЕ, ПОЛИМЕРЫ, ВЫТЕСНЕНИЕ, ОБРАБОТКА ПРИЗАБОНОЙ ЗОНЫ, МНОГОЗАБОЙНЫЕ СКЕВАЖИНЫ, ГИДРОРАЗРЫВ ПЛАСТА, НАГНЕТАНИЕ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА. Исходя из темы моей дипломной работы: «Анализ методов увеличения нефтеотдачи Ванкорского нефтегазового месторождении (Красноярский край) », целью работы является проанализировать методы увеличения нефтеотдачи в условиях Ванкорского нефтегазового месторождения (Красноярский край). Следовательно, были поставлены такие задачи как: 1. Описание характеристики геологического строения Ванкорского нефтегазового месторождения; 2. Анализ текущего состояния разработки продуктивных пластов в условиях Ванкорского месторождения; 3. Обзор примененных методов увеличения нефтеотдачи, интенсификации притока на Ванкорском нефтегазовом месторождении; 4. Предоставить рекомендации по выбору подходящих методов увеличения нефтеотдачи для Ванкорского нефтегазового месторождения. Объектом исследования является текущее состояние разработки основных продуктивных пластов Ванкорского месторождения, а так же рекомендации по выбору подходящих методов увеличения нефтеотдачи в условиях разработки Ванкорского нефтегазового месторождения. По ходу работы был проведен анализ существующих методов увеличения нефтеотдачи, так же была дана их характеристика и возможность применения в условиях Ванкорского нефтегазового месторождения. По выделенным критериям применимости методов воздействия для геолого-физических параметров продуктивных пластов рекомендованы наиболее эффективные способы их реализации. Для выполнения данной выпускной квалификационной работы использовался текстовый редактор Microsoft Word, таблицы и графики выполнялись в Microsoft Excel, презентация подготовлена с помощью Microsoft Power Point. 5 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………...…………………………………………………………………………..…………………………… 4 1 Геология месторождения ….……..………………………………………..……… ………………………..5 1.1 Общие сведения о месторождении ………………………………………………………………...…………… 5 1.2 Литолого-Стратиграфическая характеристика разреза ……….…………………...…………... 8 1.3 Физико-Гидродинамическая характеристика продуктивных коллекторов ………………………………………………………………………………………………..……………….……… 11 1.4 Физико-Химические свойства нефти, газа, конденсата ….……….....................................… 14 1.5 Запасы углеводородов …………………………………….…………………………………………….….…….............. 15 2 Текущее состояние разработки нефтяного месторождения ….……………………....………. 17 2.1 Анализ текущего состояния разработки месторождения …………………… ………17 2.2 Анализ текущего состояния разработки продуктивного пласта Як-lll …...... ...18 2.3 Анализ текущего состояния разработки продуктивного пласта Hx-l ………….... 22 2.4Анализ текущего состояния разработки продуктивного пласта Hx-lll-lV …. .24 2.5 Анализ текущего состояния разработки продуктивного пласта Сд-lX …… ...27 3 Методы увеличения нефтеотдачи Ванкорского месторождения ……………………….... 28 3.1 Методы увеличения нефтеотдачи ………………………………………………………..……...…………… 28 3.2 Анализ эффективности применения методов интенсификации притока нефти, изоляции водопритока ……………………………………………………………………………………………… 33 3.3 Выбор методов увеличения нефтеотдачи в условиях разработки Ванкорского нефтегазового месторождения ………………………………………………………………….. 37 4 Безопасность и экологичность производства ………………………………………….…...……………... 46 4.1 Анализ потенциальных опасных и вредных производственных факторов при проведении работ …………………………………………………………………………………….……………………….. 47 4.2 Инженерные и организационные решения по обеспечению безопасности работ …………………………………………………………………………………………………………..…………………………………... 47 4.3 Санитарно-гигиенические требования к помещениям и размещению используемого оборудования ……………………………………………………………..………………………………... 49 4.4 Обеспечение безопасности технологического процесса …………………………………... 52 4.5 Обеспечение взрывопожарной и пожарной безопасности …………………………….… 53 4.6 Экологичность проекта …………………………………………………………………………………………………. 55 Заключение …………………………………………………………………………………………………………………………………. 57 Список сокращений ………….………………………………………………………………………………………………….….. 59 Список используемых источников …………………………………………………………………………………….. 60 Приложение А …………………………………………………………………………………………………………………….……… 62 Приложение Б …………………………………………………………………………………………………………………………..… 69 Приложение В ……………………………………………………………………………………………………………………………. 74 6 ВВЕДЕНИЕ В экономике нашей страны особое место занимает нефтегазовая промышленность. На ее долю приходится порядка 13-14% ВВП России, а в экспорте товара около 70%. По этим показателях Россия занимает одну из ведущих позиций в современном мире. Такие отрицательные факторы, как истощение экономически рентабельных запасов в регионах добычи с развитой инфраструктурой, сложные природные условия, неразвитость инфраструктуры в новых районах добычи, а так же нехватка необходимых компетенций для развития шельфовых зон и других сложных проектов, оказывают большое влияние на российскую нефтедобывающую промышленность. Для того, чтобы повысить конкурентоспособность России на мировой арене в сфере нефтяной и газовой отраслях необходимо развивать следующие благоприятные условия: снижение себестоимости добычи и геологоразведки нефти, привлечение новых более высокотехнологичных и экономически выгодных средств добычи и разработки, а так же поддержание добычи нефти и газа. Дальнейшие возможности России по поддержанию добычи нефти будут в большей степени зависеть от ввода в эксплуатацию новых месторождений в нефтегазоносных районах (Сибирь, север Красноярского края, Каспийское море и другие), а так же от привлечения новых современных технологий, которые будут направлены на повышение эффективности добычи нефти и газа. В настоящее время, одним из новых регионов по добычи нефти и газа является Ванкорское нефтегазоконденсатноее месторождение. Максимальный уровень добычи на данном месторождении составляет порядка 20-25 млн. т /год. Несмотря на сравнительно высокий КИН, это месторождение обладает потенциалом дальнейшего увеличения эффективности добычи нефти и газа. Основной целью данной дипломной работы является анализ методов увеличения нефтеотдачи в условиях Ванкорского нефтегазового месторождения. Исходя из этого, были поставлены такие задачи как: описание геологического строения месторождения, анализ текущего состояния разработки продуктивных пластов, оценка примененным методам увеличения нефтеотдачи, на основе проведенного анализа, предоставить рекомендации по выбору подходящих методов увеличения нефтеотдачи в условиях разработки Ванкорского месторождения. По состоянию на 01.01.2015 г. на Ванкорском месторождении пробурено 625 скважин, в т.ч. добывающих 355, нагнетательных 172, газовых 22, водозаборных 76. По состоянию на 01.01.2015 г. в целом по месторождению накопленная добыча нефти составляет 91 924 тыс. т, жидкости – 145 629 тыс. т, конденсата – 1 187 тыс. т, газа газовых шапок – 15 314 млн.м³, свободного газа – 2 410 млн.м³. 7 1 Геология месторождения 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 (рисунок 1.1) Рисунок 1.1 – Обзорная карта района работ 8 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. 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). 9 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.). 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 10 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. 1.2 Литолого-Стратиграфическая характеристика разреза В геологическом строении Ванкорского месторождения принимают участие метаморфические образования архейско-среднепротерозойского возраста, осадочные образования ранне-средне-позднепалеозойского и мезозойско-кайнозойского возраста. Сводный литолого-стратиграфический разрез юрских и меловых отложений Ванкорского месторождения приведен на рисунке 1.2. Глубоким бурением изучены только отложения мезозойско- кайнозойского возраста. 11 Рисунок 1.2 - Сводный литолого-стратиграфический разрез юрских и меловых отложений Ванкорского месторождения Продуктивные горизонты Ванкорского месторождения приурочены к терригенным отложениям и имеют песчаный состав, по возрасту они приурочены к нижнемеловым отложениям нижнехетской и яковлевской свит. Меловая система (нижний мел - K 1 ) Нижнехетская свита (K 1 nch). Отложения свиты залегают согласно на отложениях верхней юры. Свита, представлена преимущественно алевролитами и аргиллитами, неравномерно известковистыми. Песчаные и алеврито-песчаные разности имеют подчиненное значение. Порода серого и зеленовато-серого цвета с тонкими прослоями обугленного растительного детрита, встречается 12 глауконит и пирит. Для отложений характерны сложные виды косой слоистости, обусловленной совместным воздействием волн и течений, встречаются деформационные текстуры, окатыши глин, обилие фауны различной сохранности, биотурбация незначительная, в основном ходы обитания. Возраст свиты берриас - ранний валанжин. К отложениям свиты приурочены продуктивные пласты Нх-I, Нх-III-IV. Толщина свиты в скважине Вн-11 составляет 454 м. Суходудинская свита (K 1 sd) согласно залегает на отложениях нижнехетской свиты, представлена переслаиванием песчаников с глинисто- алевритовыми породами. Некоторые глинистые пачки имеют региональное развитие. Мощность отдельных песчаных пластов достигает 60 м. Глинистые пачки толщиной до 40 м, сложены тонким переслаиванием аргиллитов и алевролитов. Песчаники светло-серого и серого цвета, иногда с зеленоватым оттенком, мелко-среднезернистые, глинистые, с известковистыми и каолинизированными прослоями. Алевролиты серые, буровато-серые в зависимости от содержания глинистого и углистого материала, с линзочками и прослоями мелкозернистого песчаника и аргиллита. Песчаники и алевролиты преимущественно хорошей сортировки, аркозовые, цементируются слюдисто-глинисто-каолинитовым и карбонатным материалом, содержание которого меняется. В песчаниках часто наблюдаются немногочисленные угловатые обломки темно-серых аргиллитов, пропластки и линзовидные включения углисто-глинистого материала и обугленного детрита, по плоскостям наслоения намывы слюды. Аргиллиты темно-серые, в различной степени алевритистые, зачастую содержат линзы, прослои алевролитов и песчаников более светлого цвета. В аргиллитах много растительных остатков, конкреций и включений сидерита, обломков обугленной древесины. Глинистая часть состоит из гидрослюды, хлорита, смешанослойных, каолинита. Возраст свиты ранний валанжин - ранний готерив датируется по комплексу фораминифер и спорово-пыльцевому комплексу. К отложениям свиты приурочен продуктивный пласт Сд-IX. Толщина свиты в скважине СВн-1 достигает 601 м. Яковлевская свита (K 1 jak) залегает на отложениях малохетской свиты. Представлена отложениями надводных дельтовых равнин - аргиллитоподобными глинами, углистыми рассланцованными аргиллитами, алевролитами, слаболитифицированными песчаниками, содержащими прослои углей, известковых и сидеритовых песчаников, известняков, гальку кремнистых и магматических пород. Слоистость пород тонкая, косая, горизонтальная, перекрестная, линзовидная, обусловленная наличием прослоев углистого и слюдистого материала. Цвет пород варьирует от светло-серого, почти белого до черного. Пачки глинисто-алевритовых и песчаных пород невыдержанны по составу и мощности. В верхней части разреза количество глинистых пород увеличивается. Отличительной особенностью разреза яковлевской свиты является наличие прослоев углей мощностью 2-4 м, выделяемых внутри глинисто-алевритовых пачек. 13 В отложениях яковлевской свиты, обнаружены редкие находки макро и микрофауны и спорово-пыльцевой комплекс, указывающий на апт-альбский возраст пород. С отложениями свиты связаны продуктивные пласты Як-I, Як-II, Як-III-VII. Толщина яковлевской свиты изменяется от 561 м (скважина СВн-1) до 652 м (скважина Вн-8). |