Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Разработка нефтяных и газовых месторождений

Диссертационная работа:

Клюшин Иван Яковлевич. Повышение эффективности проведения геолого-технических мероприятий с учетом изменения показателей работы скважин и залежи : ил РГБ ОД 61:85-5/584

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

Г.КРАТКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОШАСТй РЕГУЛИРОВАНИЯ
РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ Гб

2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДОІЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СКВАЖИН... 25

2.1.Постановка задачи и математический аппарат
построения гидродинамической модели взаимо
действия скважин*. 25

2.2. Опре деление коэффициента взаимовлияния 31

2.3.Задача линейного программирования максимиза
ции добычи нефти 35

2.4.Оптимизация расхода скважинами нефтевытес-

няющего агента и энергии пласта.. 40

2.5.Двойственная задача линейного программирова
ния оценки добывных возможностей залежи и
скважин. 47

2.6.Регулирование гидросопротивлениями призабой-
ных зон скважин 53

3.ПЛАНИРОВАНИЕ ГЕШОГО-ТЕХНЙЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО
ДОБЫВАЮЩИМ СКВАЖИНАМ 57

3.1.Классификация геолого-технических мероприя
тий 57

3.2.Критерии видов ГТМ на добывающих скважинах

по гидродинамической модели 60

3.2.1.Критерии планирования ГТМ по обработке при-

забойных зон скважин 65

3.2.2.Критерии планирования ГТМ по увеличению

депрессии 69

3.2.3.Критерии видов ГТМ по изоляции водопритоков
и снижению депрессий, вплоть до остановки
скважины. 73

3.3.Порядок расчетов для выбора скважин и видов

ГТМ 82

Стр.

^.РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОГО ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДИКИ ВЫБОРА СКВАЖИН.ПОДНЕЖАЩИХ ПРОВЕДЕНИЮ ГЕОЮГО-ТЕХНИЧЕСКИХ

МЕРОПРИЯТИЙ, И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ВИДА 92

4.1.Краткая характеристика опытных участков.... 92

4.2.Планирование ГГМ по добывающий скважинам

и результаты выполненных работ 104

4.3.Технико-экономическая эффективность прове
денных геолого-технических мероприятий....
121

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 130

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 142

ПРИЛОЖЕНИЯ 148

Приложение I .149

Приложение 2 151

Приложение 3 160

Приложение 4.. 164

Приложение 5 167

Приложение 6 170

Приложение 7 173

Приложение 8 176

Приложение 9 179

Приложение 10 182

Введение к работе:

ХШ съезд КПСС постановил в области нефтяной промышленности "... расширить применение новых методов воздействия на нефтяные и газовые пласты и увеличить за счет этого извлечение нефти и газа из недр".

Решение этой задачи при разработке нефтяных залежей связано как с разработкой новых методов воздействия на нефтяные пласты, так и с дальнейшим совершенствованием планирования и проведения геодого-технических мероприятий (ГТМ) по добывающим скважинам, направленных на регулирование процесса разработки этих залежей и улучшение технико-экономических показателей работы не только отдельных скважин, но и залежи в целом. Составной частью этих процессов является периодическое проведение ГТМ, направленных на изменение режимов работы скважин, снижение фильтрационных сопротивлений призабойных зон, ограничение водопритоков в скважины и т.д. Задача совершенствования планирования и проведения ГТМ по скважинам всегда была в центре внимания исследователей, поискам ее решения посвящена обширная литература. Известны гидродинамические, вероятностно-статистические и другие подходы к ее решению. Целесообразным было бы назначать ГТМ на основе анализа разработки нефтяного месторождения путем периодического сопоставления фактического состояния разработки с расчетным (проектным), исследования меняющихся геолго-промысловых условий,вли-ющих на процесс разработки, и прогнозирования технико-экономических показателей по нескольким вариантам. Однако, провести такой глубокий анализ в условиях НГДУ практически невозможно.Во-первых, такой анализ требует выполнения значительного объема работ, который под силу только большому коллективу специалистов.

Во-вторых, такой анализ, если он и выполним, потребует таких затрат времени, при которых исходаая промысловая информация устаревает и полученные на ее основе выводы теряют ценность для оперативного регулирования. Пригодного дая промысловой практики оперативного метода определения вида ГГМ, направленного на изменение того или иного ги,продинамического показателя работы скважин и основанного на минимальном объеме исходной промысловой информации, не найдено.

Используемые в настоящее время способы назначения видов ГСМ и определения их эффективности не учитывают гидродинамические взаимосвязи скважин, что, безусловно, отрицательно сказываются на технико-экономической эффективности проводимых работ, приводят к ошибкам в расчетах, а полученный эффект от проведенных ГГМ по скважинам не всегда приводит к приросту добычи нефти по залежи. Поэтому разработка методов планирования ГТМ, учитывающих гидродинамические связи скважин и основанных на минимальном объеме промысловой исходной информации, является актуальной задачей оперативного регулирования процессом разработки нефтяных залежей, повышения добычи нефти и нефтеотдачи пластов.

Необходимость принятия оперативных решений обуславливает применение средств ЭВМ при обработке исходных данных.

Цель работы.

Создание методики определения видов ГТМ по добывающим скважинам дая повышения эффективности их регулирующего воздействия и досычи нефти по скважинам и залежи в целом.

В работе решены следующие задачи.

I.Разработана гидродинамическая модель влияния изменения давления, дебита жидкости, ее обводненности и фильтрационного сопротивления призабойной зоны исследуемой скважины на суммар-

- б -

ную добычу нефти по всем другим скважинам, взаимодействующим с исследуемой.

2. Разработаны гидродинамические критерии распознавания
условий работы добывающих скважин:

оптимальных и не оптимальных по максимуму добычи нефти и расходованию нефтевытесияющего агента и энергии пласта;

эффективных и неэффективных по вкладу в суммарную добычу нефти по участку залежи обводненных скважин, по объективно обусловленной оценке приращения продуктивности скважин и по показателям гидросопротивления фильтрации жидкости к забою скважин.

3. Разработана методика определения видов ГТМ по скважинам,
основанная на гидродинамических критериях распознавания условий
работы добывающих скважин и уравнениях гидродинамической модели
взаимовлияния скважин. Методика позволяет проводить оперативный
анализ работы добывающих скважин и регулирование процесса разра
ботки нефтяной залежи посредством ГТМ.

Методы решения поставленных задач.

Методы решения поставленных задач основаны на уравнениях подземной гидродинамики, описывающих распределения давлений и дебитов жидкости по скважинам, для вывода критерием распознавания условий работы скважин использовались методы линейного программирования. Степень гидродинамического взаимодействия скважин изучалась средствами корреляционного анализа. Оценка эффективности проведения ГТМ исследовалась с помощью эволюционного моделирования. Основные расчеты проводились с применением ЭВМ.

Теоретические выводы сопровождались постановкой специальных экспериментов по организации и проведению ГТМ с последующим наблюдением за работой скважин.

Научная новизна.

  1. Разработаны гидродинамические критерии, позволяющие распознавать условия работы добывающих скважин, с целью последующего эффективного регулирования их работы.

  2. Предложена классификация видов ГТМ в соответствии с разработанными гидродинамическими критериями, характеризующими условия работы скважин»

  3. Впервые показана возможность оперативного анализа и регулирования процесса разработки нефтяной залежи ГТМ, выбираемыми с помощью гидродинамической модели взаимодействия скважин*

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработан комплекс программ на ЭВМ серии ЕС, позволяющих проводить оперативный анализ работы добывающих скважин, оценивать их добывные возможности, и залежи в целом, определять, на каких скважинах, какие, и в какой очередности нужно провести ГТМ, а также величину регулирующего воздействия каждого вида мероприятий с тем, чтобы использование энергии пласта и нефтевытес-няющего агента было оптимальным, а добыча нефти по залежи максимальной.

Данный подход был реализован при планировании ГТМ на скважинах в 1979-1982 г.г. на семи участках нефтяных залежей: двух участках Красноярского, двух участках Карповского и одном участке Султангудово-Загдядинского месторождений НГДУ "Бугуруслан-нефть", одном участке залежи Бобровского месторождения НГДУ "Бузулукнефть" и одном участке залежи Сорочинско-Никольского месторождения НГДУ "Сорочинскнефть" производственного объединения "Оренбургнефть". Внедрение результатов этих исследований показало высокую эффективность применения методики оперативного регулирования процесса разработки нефтяных залежей в условиях водонапорного режима, способствовало повышению эффективности ГТМ.

Всего по семи участкам нефтяных залежей с общим фондом 44 добывающих скважины за период І98І-І982г.г. эффективность составила:

технологическая - 42,9 тыс.т дополнительно добытой нефти;

экономическая - 852 тыс.руб.,что отражено в соответствующих актах внедрения, приводящихся в приложении к диссертации.

Материалы диссертации вошли:

во временную инструкцию "Выбор скважин и видов ИМ", утвержденную ПО "Оренбургнефть" (1979 г.);

в методическое руководство по выбору и оценке эффективности ГТМ по скважине и залежи в целом, утвержденное ПО "Оренбург-нефть" (1983 г.).

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались на:

  1. Всесоюзной научно-технической конференции "Применение вероятностно-статистических методов в бурении и нефтегазодобыче", Баку, 1976 г.

  2. Областной научно-производственной конференции молодых специалистов нефтяной и газовой промышленности. Бузулук,1981г.

  3. Областной научно-производственной конференции работников нефтяной промышленноети.Оренбург, 1978г.

  1. Всесоюзной шкоде-семинаре по применению математических методов в добыче и бурении. Туапсе, май 1982г.

Структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, описка литературы, насчитывающего 153 наименования и приложения, содержит 129 страниц машинописного текста, 17 таблиц, 20 рисунков. Приложение содержит приказ об опытном внедрении методики, программу, расчеты экономической эффективности и акты внедрения ре-

зультатов диссертационной работы.

Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность проведенной работы, изложены цели и задачи исследования.

В первой главе изучено современное состояние задачи исследования, проведен обзор отечественной и зарубежной литературы.

Впервые задача рациональной разработки нефтяной залежи была поставлена в 1948р. академиком А.П. Крыловым. В постановке ее учитывался комплекс физико-геологических, гидродинамических и экономических параметров и условий, дальнейшее развитие эта проблема получила в трудах отечественных исследователей и научно-исследовательских учреждений. На основе этих исследований в промысловой практике проводится периодическое сопоставление фактических и проектных технико-экономических показателей разработки нефтяных залежей. Регулирование процессом разработки нефтяных залежей осуществляется путем изменения режимов работы добывающих и нагнетательных скважин, выравнивания профилей притока и приемистости скважин, улучшения гидродинамического совершенства скважин и фильтрационных характеристик призабойной зоны скважин, изменения направления фильтрационных потоков, ограничения изоляцией водопритоков и другими мероприятиями.

Для обеспечения заданного приращения государственного плана, стабилизации или, по крайней мере, уменьшения темпа снижения добычи нефти в нефтегазодобывающих управлениях проводится большая работа по планированию и реализации ГТМ, регулирующее воздействие которых направлено на изменение гидродинамических показателей скважин и залежи, обеспечивающих повышение добычи нефти.

В трудах исследователей наметилось три подхода к выбору

ГТМ по добывающим скважинам. Один из них основан на уравнениях подземной гидродинамики, другой - на вероятностно-статистических методах и третий - на систематизации накопленного опыта, рекомендаций, эмпирических соотношений и др. Этот подход можно назвать поисковым - эвристическим.

Вероятностно-статистические методы основаны на предпосылке, что исход назначаемого вида ГТМ на скважине является случайным. При этой исходной предпосылке для назначения вида, методов и технологии ГТМ использовались методы потенциальных функций,последовательной процедуры Вальда, дискриминантного анализа, факторного,анализа, теории корреляционного анализа, графов и др. Естественно, что при этом подходе, в его чистом виде, гидродинамические связи и соотношение между показателями скважин во внимание не принимались.

На основе анализа трудов исследователей, посвятивших работы изучению такого подхода, и собственных исследований в этой области, мы пришли к заключению, что гидродинамическую задачу определения вида ГТМ по добывающей скважине, направленного на изменение того или иного гидродинамического параметра скважины или залежи, нельзя решать с чисто теоретико-вероятностных позиций. Во-первых, здесь нет массовости случайных событий успешности или неуспешности ГТМ, проведенных на различных скважинах. Поэтому статистических закономерностей успешности назначения вида ГТМ обнаружить нам не удалось. Во-вторых, предпосылка о том, что исход назначаемого вида ГТМ на скважине является случайным событием при современных методах измерения гидродинамических параметров скважины и залежи, нам представляется малообоснованной. Вероятностно-статистические методы приводят к положительным ре-зельтатам при разработке метода и технологии проведения ГТМ

- II -

после того, как вид его определен из гидродинамических соображений, а также для решения некоторых частных вопросов обсуждаемой задачи, например, обработки исходных данных для ее решения, фильтрации от помех, выявления степени взаимовлияния по трендам гидродинамических показателей и др.

В работах исследователей последних дет наметилась тенденция к использованию теоретико-вероятностных методов в комплекс с гидродинамическим. Такой подход к решению задач в большой мере отвечает существу задачи.

Что касается третьего подхода, эвристического, к назначе-* нию ГТМ по скважинам, то здесь отметим следующее: гидродинамические параметры любой скважины в совокупности с параметрами взаимодействующих скважин могут принимать бесчисленное множество состояний, определяющий вид ГТМ. Подход к назначению видов ГТМ на основе накопленного опыта и рекомендаций может давать как положительные, так и отрицательные результаты. Однако, эти результаты не могут служить основанием для разработки теории решения задачи*

Во второй главе рассмотрена постановка задачи, вывода критериев распознавания вида ГТМ для исследуемой скважины по значениям гидродинамических показателей: давления на контуре питания, пластового давления, давления на забое скважин, дебита жидкости и ее обводненности. Задача поставлена исходя из предпосылок: режим пласта водонапорвый, приток воды осуществляется из законтурной зоны или через нагнетательные скважины, закон фильтрации жидкости линейный, установившийся и ламирный» При этих предпосылках для описания состояния параметров скважин и пласта, определяющих вид ГТМ, разработана гидродинамическая модель взаимодействия скважин, состоящая из трех уравнений. Первое из этих

уравнений описывает распределение депрессии исследуемой скважины на ее дебит жидкости и суммарный дебит жидкости всех других скважин, взаимодействующих с исследуемой и названной обобщенной скважиной. Второе уравнение описывает распределение суммарной деспрессии обобщенной скважины на ее суммарный дебит и дебит жидкости исследуемой скважины. Третье уравнение выражает суммарный дебит нефти по участку залежи через дебиты жидкости исследуемой и обобщенной скважин и коэффициент нефтесодержания.

Разработаны гидродинамические критерии распознавания условий работы добывающих скважин:

оптимальных и не оптимальных по максимуму добычи нефти и расходованию нефтевытесияющего агента и энергии пласта;

эффективных и неэффективных по вкладу в суммарную добычу нефти по участку залежи.

Показана возможность оперативного регулирования процесса разработки нефтяной залежи и повышения добычи нефти ГТМ, выбираемыми с помощью гидродинамической модели взаимодействия скважин.

В третьей главе на основе гидродинамической модели, следствий, вытекающих из нее, и некоторых дополнительных условий, характеризующих основные технико-экономические и физические параметры скважин и пласта, разработаны:

классификация ГТМ по видам гидродинамических параметров пласта и скважин, на которые направлены регулирующие воздействия этих мероприятий;

методы назначения видов ГТМ по добывающим скважинам.

Показано, что основные гидродинамические показатели скважин и пласта (депрессии, гидросопротивления и коэффициенты неф-тесодержания) связаны гидродинамической моделью. Посредством ре-гудиющих воздействий ГТМ депрессии скважин подлежат как увеличе-

- ІЗ -

нию, так и снижению, гидросопротивления пласта - только снижению, коэффициенты нефтес одержання - только повышению.

Виды регулирующих воздействий ГТМ на гидродинамические показатели положены в основу их классификации. Все ГТМ делятся на четыре вида:

мероприятия по повышению депрессии скважин;

мероприятия по снижению гидросопротивдений пласта и скважин;

мероприятия по снижению депрессий скважин;

мероприятия по ограничению и изоляции водопритоков в скважины.

Дальнейший иерархический уровень классификации видов ГТМ основан на методах воздействия на тот или иной гидродинамический параметр. Сущность разработанных методов назначения видов ГТМ по добывающим скважинам состоит в вычислениях характеристических показателей работы исследуемой и обобщенной скважин и критериев гидродинамической модели, определяющих принадлежность того или другого вида ГТМ к исследуемой скважине. Дідя каждого планируемого вида ГТМ по скважине по формулам гидродинамической модели вычисляются показатели эффективности мероприятий по добыче нефти, ограничению водопритоков по скважине и залежи в целом.

Эти показатели эффективности и совокупности с характеристическими показателями работы скважин определяют приоритет скважин на тот или иной вид ГТМ.

В четвертой главе приведена краткая геолого-промысловая характеристика участков нефтяных залежей и результаты планирования и проведения ГТМ.

При планировании ГТМ по каждой скважине залежи или участка

залежи учитывались дебит жидкости, обводненность, эффективная нефтенасыщенная мощность пласта, накопленная с начала разработки добыча нефти и давления на забое, пластовое и на контуре питания.

Правомерность включения скважин в группу взаимодействующих, ограниченную единицы контуром питания, подтверждалось расчетом взаимодействия скважин с помощью корреляционного анализа. При этом в качестве критерия взаимодействия использовалось корреляционное отношение. В результате расчетов по каждому участку построены карты линий равных взаимодействий.

Результаты расчетов показали, что все выделенные участки характеризуются достаточно высоким уровнем взаимодействия скважин, что подтверждает правильность применения гидродинамической модели взаимодействия скважин*

Б качестве дополнительной оценки эффективности намеченных и проведенных на базе гидродинамической модели ГТМ использовался метод эволюционного моделирования. «Панный метод позволяет выделить на кривых накопленной добычи нефти и воды моменты времени, соответствующие наиболее значительным изменениям в структуре модели. Кроме того, с помощью вышеуказанного метода определяются виды уравнений, описывающих кривые до и после изменения.

По рассмотренным участкам с помощью эволюционного моделирования были выделены определенные точки на кривых накопленной добычи нефти и воды, которым соответствуют даты проведения ГТМ и окончание технологических эффектов.

Были получены следующие результаты: по кривой накопленной добычи нефти для всех видов ГТМ отмечается иди повышение асимптоты ^экспоненциальной кривой роста, или переход на экспоненциальную кривую роста без ограничения.

для кривой накопленной добычи воды изменения или не отмечаются, или модель роста без ограничения сменяется на экспоненциальный рост с асимптотой.

Все вышеуказанное позволяет сделать вывод об эффективности запланированных и проведенных ГТМ.

Приоритет скважин на проведение ГТМ определялся по наибольшему приросту дебита нефти по залеяси.

Планирование и проведение ГТМ по такому принципу подтвердило высокую технологическую и экономическую эффективность.

Подобные работы
Иванов Николай Прокофьевич
Установление оптимальных отборов нефти из скважин массивных залежей в трещиноватых коллекторах с активной подошвенной водой
Давлетов Касим Мухаметгареевич
Повышение эффективности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа на промыслах Крайнего Севера
Бочкарева Татьяна Юрьевна
Регулирование работы нагнетательных скважин в условиях проявления неравновесности с целью повышения эффективности заводнения
Везиров Абиль Рашидович
Повышение эффективности гравийных фильтров в борьбе с пескопроявлением в нефтяных скважинах
Харисов Мухаррам Мугаллимович
Разработка методов расчета физико-химического воздействия на водоносные пласты для повышения эффективности подземного хранения газа
Шейдаев Тамерлан Чингиз оглы
Повышение эффективности геолого-технических мероприятий на основе регулирования определяющих факторов
Пчелинцев Юрий Владимирович
Научное обоснование и разработка комплекса мероприятий по повышению эффективности эксплуатации насосного оборудования в часто ремонтируемых наклонно направленных скважинах
Шлапак Любомир Степанович
Разработка уточненной методики расчета напряженно-деформированного состояния надземных участков газопроводов и практических рекомендаций по повышению эффективности их работы в горных условиях
Эйдельман Лев Романович
Регулирование набухания глин продуктивных коллекторов физическими полями с целью повышения производительности работы скважин
Диб Айман Реда
Разработка методики расчета параметров работы скважин при периодическом газлифте

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net