Тезисы - Том 1 Нефть и газ 2015

НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В НИЗКОПРОНИЦАЕМЫХ КОЛЛЕКТОРАХ

(NONLINEAR FILTERING IN LOW-PERMEABILITY RESERVOIRS)

Ли Сюаньжань (научный руководитель - доцент Язынина И.В)

РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Сегодня во всем мире происходит ухудшение структуры запасов углеводородов. С каждым годом разработка низкопроницаемых и сверхнизкопроницаемых коллекторов становится все более актуальной задачей.

Характер и законы фильтрации в низкопроницаемых терригенных коллекторах отличаются от характера фильтрации в высокопроницаемых коллекторах, поскольку поровое пространство представлено субкапиллярными порами (d<0,1 мкм) сложной структуры и на процессы фильтрации оказывают влияние поверхностные силы.

Исторически изучение нелинейной фильтрации проводят путем определения начального градиента давления в низкопроницаемых коллекторах.

Исследовались терригенными породы месторождений Sheng Li и Chang Qing Китая. Получено, что начальный градиент давления уменьшается с ростом проницаемости. Прослеживается тенденция увеличения доли подвижного флюида при увеличении проницаемости, причем эта зависимость имеет нелинейный характер. При одинаковой проницаемости в образцах месторождения Sheng Li начальный градиент фильтрации выше.

Значения депрессий, при которых наблюдается нелинейная фильтрация, соизмеримы с реально возможными при разработке месторождений. Поэтому исследования фильтрационных потоков в низкопроницаемых пористых средах имеют фундаментальное значение для обоснования нефтеотдачи.

Литература:

1 Yang Qinglai, He Qiuxuan: A Laboratory Study on Percolation characteristics of Single Phase Flow in Low-Permeability Reserviors // Journal of Xi'an Shiyou University,1990,02

2 Feng Wenguang, Ge Jiali. The problem of non Darcy flow at low velocity non fixed single medium, dual medium//Petroleum Exploration and Developmen,1985(1)

209

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ОКОЛОСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ НА ДАННЫЕ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖА

(MODELLING OF INFLUENCE OF NEAR-WELLBORE ZONE PROPERTIES MODIFICATION ON RESISTIVITY LOGS)

А.А. Макарова1,2, Д.Н. Михайлов2, В.В. Шако2 (научный руководитель - профессор И.Т. Мищенко1)

РГУ нефти и газа имени Губкина, Московский научно-исследовательский центр Шлюмберже

Процессы, протекающие при первичном вскрытии продуктивных пластов, оказывают значительное влияние на данные гидродинамических и геофизических исследований, которые являются дополнительным источником информации для оценки параметров околоскважинной зоны. При вскрытии пласта происходит кольматация околоскважинной зоны твердой фазой бурового раствора, образование внешней фильтрационной корки; одновременно имеет место проникновение фильтрата бурового раствора и его физико-химическое взаимодействие с пластовыми флюидами и породообразующими минералами. В результате, фильтрационно-емкостные свойства околоскважинной зоны пласта ухудшаются, приводя к высоким значениям скин-фактора, а также значительно изменяется электрическое сопротивление коллектора из-за существенно разной электропроводности фильтрата бурового раствора, нефти и пластовой воды, что значительно отражается на данных геофизических приборов.

Описана численная модель прямой задачи электрокаротажа для набора одиночных пластов, учитывая влияние скважины, зоны проникновения и конечной толщины пласта. В статье рассматривается динамика формирования зоны проникновения с учетом миграции мелкодисперсных природных частиц, изменения смачиваемости породы и капиллярного расформирования, и влияние данных процессов на результаты электрокаротажа.

Ключевые слова: околоскважинная зона, потери бурового раствора, электрокаротаж, электрическое сопротивление, кажущееся сопротивление.

210

ВНЕДРЕНИЕ НАДДОЛОТНЫХ АМОРТИЗАТОРОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НХК «УЗБЕКНЕФТГАЗ»

(THE INTRODUCTION OF ABOVE-BIT DAMPER AT THE ENTERPRISES OF NHC "UZBEKNEFTGAZ")

Маляровский А.В.

(научный руководитель - д.т.н., профессор Зозуля В.П.) Филиал РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в г.Ташкенте

Вданное время наддолотные амортизаторы используются при бурении нефтяных и газовых скважин буровыми компаниями в странах СНГ.

Наддолотные амортизаторы предназначены для гашения вибраций бурильной колонны, возбуждаемых шарошечными долотами при их перекатывании по забою скважины и пульсациями бурового раствора, при бурении глубоких скважин в крепких, твердых и средней твердости породах как роторным способом, так и с применением забойных двигателей (турбобуров, электробуров и винтовых забойных двигателей) и применяются в компоновке низа бурильной колонны в сочетании с шарошечными долотами и бурильными головками различных типоразмеров и серий, рекомендуемых применительно к конкретным геолого-техническим условиям месторождений.

По своему конструктивному выполнению и эксплуатационным характеристикам наддолотные амортизаторы предназначены для амортизации продольных, поперечных и крутильных колебаний бурильной колонны, благодаря чему их применение позволяет не только увеличить проходку на долото, механическую скорость бурения, вынос керна, но и значительно снизить аварийность с бурильными трубами, особенно с УБТ.

Внедрение наддолотных амортизаторов, аналогичных ВГАЗ-172, ВГАЗ-195 и ВГАЗ-240 позволит увеличить ресурс отработки бурильного инструмента, утяжеленных бурильных труб (УБТ) и механической скорости бурения, уменьшения аварийности бурильных колонн.

Впроцессе работы амортизатора осевые колебания от долота передаются стволу, вызывая его осевое перемещение относительно корпуса. В зависимости от величины этого перемещения в сжатом состоянии оказывается то или иное число упругих элементов, т. е. при изменении осевой нагрузки на долото изменяется и жесткость амортизатора. Наличие переменной жесткости у амортизатора позволяет исключить возможность возникновения резонансных колебаний в бурильной колонне, что в сочетании с упрощенной конструкцией является преимуществом его по сравнению с известными конструкциями амортизаторов.

Использование амортизатора не налагает ограничений на выбор параметра режимов бурения скважин.

211

МЕРОПРИЯТИЯ ЛИКВИДИРОВАНИЯ СТОЛБА ЖИДКОСТИ, СОБРАННОЙ НА ЗАБОЕ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН В ПРОЦЕССЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

(LIQUIDATION MEASURES OF FLUID COLUMN ACCUMULATED IN THE GASCONDENSATE WELL BOTTOM DURING THEIR EXPLOITATION PROCESS)

Мамедова Г.Г.

(научный руководитель: профессор Самедов Т.А.) Азербайджанская государственная нефтяная академия

Промышленное значение газоконденсатных месторождений определяется прежде всего максимальным количеством газа и конденсата. Для рациональной разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений, а также для увеличения конденсатоотдачи пластов, наибольшее значение имеет эксплуатация скважин на оптимальном технологическом режиме их работы. Как известно, газоконденсатные скважины в большинстве случаев эксплуатируются в режиме истощения пластовой энергии. Однако изменение эксплуатируются в режиме истощения пластовой энергии. Однако изменение эксплуатационных особенностей скважин в этапах разработки создает ряд осложнений и препятствий, соответствующих текущему состоянию процесса разработки. То есть в конечных стадиях разработки пластовое забойное и устьевое давления постепенно начинают падать ниже давления выпадения конденсата. При этом, в пласте и в скважине возникает система двухфазного движения и в эксплуатации газоконденсатных скважин происходят различные технологические осложнения. В скважине создаются такие осложнения как выпадение конденсата, накопление жидкости на забое скважины, образование песчаных пробок, оседание соли в оборудовании, коррозия и эрозия оборудования, обводнение скважин, обвал призабойной зоны скважины и т.д. Для предупреждения и устранения этих осложнений имеет большое значение применение новых техник и технологий. С применением технологии по устранению столба жидкости в стволе скважины можно в значите-льной степени увеличивать суточную добычу как по конденсату, так и по газу.

Так как в конечной стадии разработки, пластовое давление и добыча газа скважин значительно уменьшаются, из-за резкого снижения скорости газового потока в подъемных трубах не обеспечивается извлечение в полной степени жидкостной фазы вместе с газом. Жидкость, накопленная на забое скважины уменьшает депрессию и нарушает нормальный режим эксплуатации скважины. Для извлечения жидкости, накопленную на забое скважины на поверхность земли имеется ряд способов: на промыслах извлекают жидкость накопленную на забое скважин путем периодического выпуска продукции скважины в атмосферу, но при малых значениях давления. Использование этого способа в глубоких скважинах не является эффективным. И по этому должно использоваться одно из оптимальных способов применения вспенивающихся веществ (ПАВ), то есть смешивание вспенивающихся веществ в жидкость накопленную на забое скважины и извлечение этой пенобразной жидкости вместе с газом, поступившим из пласта в скважину на поверхность земли. Одним из параметров, характеризующих систему пен является ее устойчивость или продолжительность затухания. А устойчивость пенной системы зависит от природы и концентрации вещества, которое образовало эту систему. На устойчивость пены влияют температура и электролиты, входящие в среду жидкости. Повышение температуры приводит к распаду химических реагентов, образующих пену, а это – к уменьшению вязкости в дисперсной среде. А также с добавлением высокомолекулярных полимеров и спиртов возможно увеличивать устойчивость пены. Для того чтобы этот способ был достаточно эффективным требуется непрерывно подавать химические реагенты на забой скважины. Ввиду того что, его осуществление на практике не является экономически эффективным, не применяется в широком масштабе. И поэтому в последние годы на основе результатов исследования наиболее эффективным способом борьбы против образования столба жидкости в газоконденсатных скважинах является недопущение его образования. С этой целью дается применение новых технологических схем и технологий в процессе эксплуатации газоконденсатных скважин.

В зависимости от результатов анализов во время эксплуатации газоконденсатных скважин, для создания оптимальной скорости подъема газожидкостных смесей с забоя на устье скважины разработкой и применением новых способов возможно было бы решение отмеченной проблемы.

212

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРИМИРОВАННОГО ГАЗА

Манихин О.Ю., Медведев М.В., Ожерельев Д.А.

ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

На начальном этапе строительства газового месторождения институтом проектировщиком расчеты необходимого количества секций аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа ведутся при условиях максимальной добычи газа с соблюдением запаса по производительности. По мере отбора природного газа, пластовое давление падает, что ведет к:

- изменению термобарических условий процесса сепарации газа и как следствие увеличению количества капельной влаги в потоке отсепарированного сырого газа;

-необходимости повышения давление газа на дожимных компрессорных станциях (ДКС). При повышении давления растет температура газа, в связи с чем - АВО необходимо обеспечивать все более высокую степень охлаждения газа при снижающемся расходе газа.

Повышение эффективности работы АВО газа, является важной задачей по экономии топливно-энергетических ресурсов, предотвращающей недоохлаждение компримированного газа и дополнительные энергозатраты на работу вентиляторов АВО газа. Мощность, потребляемая электродвигателями АВО одного компрессорного цеха, составляет сотни киловатт, что существенно влияет на структуру электропотребления предприятия.

Процесс охлаждения газа заключается в пропускании его под рабочим давлением по трубчатым теплообменным секциям АВО. Через межтрубное пространство теплообменных секций с помощью осевых вентиляторов с электроприводом от асинхронных электродвигателей прокачивается воздух. За счёт теплообмена с принудительно перемещаемым потоком воздуха происходит снижение температуры газа.

Существует три основных способа повышения эффективности работы АВО газа:

-регулирование потока охлаждаемого воздуха;

-изменение конструкции элементов АВО;

-изменение структуры течения газа в АВО.

На объектах ООО «Газпром добыча Ноябрьск» апробированы все выше перечисленные способы. Основываясь на опыт эксплуатации АВО газа и проведенные опытно-промышленные испытания, в подготовленном докладе представлен сравнительный анализ и выявлен наиболее эффективный способ, позволяющий при минимальных капитальных затратах получить максимальный экономический эффект.

213

ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ ОБУСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Мариненков Д.В. Группа компаний «НЕОЛАНТ»

Одной из самых актуальных для добывающих компаний сегодня является задача оптимального планирования обустройства и эксплуатации месторождений.

Жизненный цикл нефтегазодобывающих предприятий сопровождается накоплением большого количества не связанной между собой информации – планов капитальных ремонтов, реконструкций и нового строительства, программ бурения, карт, тех регламентов работы объектов, ПСД и так далее. В связи с этим остро встаёт проблема организации хранения и доступа ко всем этим данным для проектировщиков, строителей, эксплуатационников, менеджеров и других специалистов. Наиболее оптимальное ее решение – это создание единого электронного хранилища, доступ к данным в котором удобен и понятен для всех.

Специально для нефтегазодобывающих организаций компания «НЕОЛАНТ» предложила решение этой задачи, создав цифровую модель обустройства и эксплуатации месторождения – ЦМОЭМ. Цифровая модель предназначена для разработки концепций обустройства месторождения, планирования его развития на краткосрочную и долгосрочную перспективы, поддержки принятия текущих управленческих и проектных решений, а также для решения целого ряда эксплуатационных задач.

ЦМОЭМ стала развитием геоинформационной системы управления данными обустройства месторождения – ГИС УДОМ – ещё одного решения компании «НЕОЛАНТ», с помощью которой уже разработаны концепции 2-х месторождений для ООО «КогалымНИПИнефть» («ЛУКОЙЛ»): Тевлинско-Русскинского и Южно-Ягунского.

214

МОДЕЛЬ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНО ВЯЗКОПЛАСТИЧНОЙ НЕФТИ И ЖЁСТКОГО ВОДОНАПОРНОГО РЕЖИМА

(TWO-PHASE FILTRATION MODEL FOR NONLINEAR

VISCOPLASTIC OIL AND HARD WATER DRIVE)

Маркелова А.М.

(научный руководитель - доцент Ольховская В.А) Гипровостокнефть, Самарский государственный технический университет

В работе предлагается способ решения задачи Бакли-Леверетта с учётом нелинейной зависимости скорости фильтрации вязкопластичной нефти от градиента давления. Данный способ основан на преобразовании функции фракционного потока путём введения в теорию водонапорного режима уравнений, отражающих реологические особенности течения нефти. Полученная модель позволяет количественно оценивать влияние реологических факторов на полноту вытеснения нефти водой и рассчитывать показатели разработки с учётом компонентного состава углеводородных фаз. На примере месторождений Самарской области показано, что качество проектных решений является неудовлетворительным в случаях, когда используемые программные комплексы не учитывают специфические неньютоновские свойства высоковязкой нефти.

215

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНОПОСТРОЕННОЙ ЗАЛЕЖИ НЕФТИ С ТРЕЩИННО-ПОРОВЫМ ТИПОМ КОЛЛЕКТОРА

(FEATURES OF THE DEVELOPMENT OF COMPLEX DEPOSITS OF

OIL FRACTURED POROUS RESERVOIR TYPE)

Мартюшев Д.А.

(научный руководитель - профессор Мордвинов В.А.) Пермский национальный исследовательский политехнический университет

В настоящее время в Пермском крае активно вводятся в разработку сложнопостроенные карбонатные залежи. Разработка таких залежей должна осуществляться с постоянным мониторингом забойных давлений и коэффициентов продуктивности добывающих скважин, в виду того, что они характеризуются наличием естественной трещиноватости.

Отдельные карбонатные залежи Верхнего Прикамья, включая залежь Т-Фм Озерного месторождения, характеризуются тем, что часть залежи в виде рифового гребня обладает открытой естественной трещиноватостью, а в низкорельефных участках трещины заполнены микритовым материалом. Проанализировав динамику коэффициентов продуктивности добывающих скважин, расположенных в различных частях залежи, выявлено, что при снижении забойных давлений в скважинах дренирующих коллектор с естественной трещиноватостью, трещины полностью смыкаются и коллектор начинает работать как поровый, то есть происходит трансформация его из трещинно-порового в поровый тип.

При снижении забойного давления происходит смыкание естественных трещин, что приводит к уменьшению коэффициентов продуктивности скважин и даже к изменению типа коллектора. Величину забойного давления следует оптимизировать для каждой добывающей скважины исходя из анализа данных гидродинамический исследований и геологических особенностей в строении коллектора.

216

МЕТОДИКА АНАЛИЗА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ППД ДЛЯ МОРСКИХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

(METHODOLOGY OF WATERFLOODING ENERGY EFFICIENCY

ANALYSIS FOR OFFSHORE OIL FIELDS)

Матвиенко И.В.

(научный руководитель - доцент Бойко В.И.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

На сегодняшний день особую роль приобрела проблема повышения энергоэффективности в нефтегазовой отрасли. Как для морских, так и для наземных месторождений затраты электроэнергии на механизированную добычу и на поддержание пластового давления составляют в сумме около 25% операционных затрат, причем более трети из них приходится на ППД. Для морских месторождений вопрос поиска резервов приобретает особую актуальность в связи с автономностью систем электроснабжения платформ и повышенными требованиями к массогабаритным характеристикам морских сооружений.

При решении вопроса о повышении энергоэффективности важным является поиск возможных путей снижения энергопотребления для выработки конкретных решений по оптимизации энергопотребления.

При оценке энергоэффективности процесса ППД целесообразным является использование отраслевой информации по наземным месторождениям. В настоящий момент специализированными экспертными организациями отраслевые данные, в том числе параметры эффективности ППД, агрегируются, и для компании-оператора морского месторождения доступен отраслевой тренд, отражающий зависимость между удельным потреблением электроэнергии (на 1 м3 закачиваемой воды) и значимым технико-технологическим показателем. Тренд имеет преимущество по сравнению с простым сравнением со средним, поскольку учитывает структурные различия предприятий отрасли. Наличие большого числа наземных месторождений в России, высокая корреляция параметра сравнения и показателя нормализации, а также дополнительный экспертный контроль данных обеспечивают высокую надежность данного подхода. Для оператора месторождения тренд является входным параметром анализа (точки других предприятий доступны только независимым экспертам).

Аналогичный показатель по энергопотреблению в системе ППД может быть рассчитан компанией-оператором для своих объектов, что позволит, в зависимости от положения точек относительно отраслевого тренда, сделать вывод об эффективности потребления электроэнергии ППД.

Помимо рассмотрения методологии сравнения, в работе также приводится пример реального морского месторождения, для которого проведено сравнение с отраслевым трендом и предложен ряд возможных мероприятий по снижению энергопотребления.

217

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ, ЧАСТИЧНО ВСКРЫВШЕЙ ПОЛОСООБРАЗНЫЙ ФРАГМЕНТ ЗАЛЕЖИ И СРАВНЕНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ С ТОЧНЫМ ЧИСЛЕННЫМ РЕШЕНИЕМ ЭТОЙ ЗАДАЧИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДЛИНАХ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СТВОЛА

(ESTIMATION OF POSSIBILITY DETERMINING THE PRODUCION RATE OF THE HORIZONTAL WELL, PARTLY PENETRATED STRIP FRAGMENT AND COMPARING THE RESULTS WITH THE EXACT NUMERICAL SOLUTIONS OF THIS PROBLEM FOR VARIOUS LENGTHS OF HORIZONTAL SECTION)

Матниязова Г.И.

(научный руководитель - профессор Алиев З.С.) РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

При использовании горизонтальных скважин и их конструктивных особенностей можно без увеличения их числа путем соответствующего вскрытия неоднородных пропластков обеспечить равномерное снижение давление независимо от ФЕС этих пропластков. Однако эти преимущества не могут быть использованы в большинстве случаев, если:

-необоснованно выбрано размещение таких скважин по площади и по толщине залежи;

-неоднородные пласты вскрыты горизонтальным стволом с единым зенитным углом;

-не учтены запасы газа и полнота вскрытия по длине и ширине удельной площади, приходящейся на одну горизонтальную скважину.

К настоящему времени проблеме определения производительности горизонтальных газовых скважин при сохранении величины депрессии на пласт, принятой постоянной в начале разработки, и конструкции ствола скважин на искривленном участке, посвящено значительное количество научных работ. Однако проблема в достаточной степени не изучена. Рассматриваемая задача в данном проекте при сохранении начального дебита и депрессии выполнена на базе геолого-математического моделирования сеноманской залежи Ямбургского месторождения.

218