Альметьевский государственный нефтяной институт

Альметьевский государственный нефтяной институт

 

 

Факультет нефти и газа

 

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

на тему: «Применение гидравлического разрыва пласта для воздействия на скважины»

 

Выполнил: студент группы

____________

Руководитель проекта:

ассистент

Гарипова Л.И.____________

 

 

Альметьевск, 2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………….………………….4

1. Геолого-физическая характеристика месторождения………………………………...5

1.1. Характеристика геологического строения………………………………………..5

1.2. Коллекторские свойства…………………………………………………………..6

1.3. Физико-химические свойства флюидов………………………………….………8

2. Анализ текущего состояния разработки залежи………………………………12

2.1. Анализ фонда скважин, текущих дебитов и обводненности……………..12

2.2. Анализ выработки пластов………………………………………………….14

3. Обзор применения гидравлического разрыва пласта на объекте разработки……...18

4. Анализ эффективности применения гидравлического разрыва пласта в условиях рассматриваемого объекта разработки…………………………………………….…..22

5. Определение технологической эффективности……………………………………..24

5.1. Выбор участка…………………………………………………………………..24

5.2. По методу «прямого» счета ……………………………………………………25

5.3. По характеристикам вытеснения……………………………………………….28

6.Расчет технологических показателей разработки при применении метода….40

6.1. Методика расчета……………………………………………………………….40

6.2. Исходные данные расчета………………………………………………………40

6.3. Результаты расчета (базового варианта и с применением данной технологии) и их анализ…………………………………………………………………………….48

7. Выводы и рекомендации ……………………………………………………………..50

Список используемой литературы………………………………………………..51

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Содержание

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

Приложение 1

Приложение 2

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Введение

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект написан по материалам, собранным в НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». В работе рассматривается Сармановская площадь Ромашкинского месторождения.

В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений широко применяют методы повышения проницаемости пласта и призабойной зоны. По мере разработки залежи приток нефти и газа в скважину постепенно уменьшается. Причина этого заключается в «засорении» призабойной зоны – заполнении твёрдыми частицами породы, тяжелыми смолистыми остатками нефти, солями, выпадающими из пластовой воды, отложениями парафина, и т.д.

В настоящее время в разработку широко вовлекаются трудноизвлекаемые запасы нефти, приуроченные к низкопроницаемым, слабодренируемым, неоднородным и расчлененным коллекторам. Путем научных исследований и последующей практики разработан ряд методов увеличения нефтеотдачи пластов. Одним из эффективных методов повышения продуктивности скважин, вскрывающих такие пласты, увеличения темпов отбора нефти из них увеличения коэффициента извлечения нефти (КИН) является гидравлический разрыв пласта (ГРП).

В процессе бурения и эксплуатации скважин снижается естественная проницаемость призабойной зоны из-за загрязнения ее глинистым растворами, проникновения в нее воды, закупорки пор отложениями парафина, глинистыми частицами и смолистыми веществами. В результате этого затрудняется приток жидкости в добывающих скважинах. С целью восстановления или увеличения проницаемости пород призабойной зоны применяют гидравлический разрыв пласта, при котором создаются новые каналы и трещины, соединяющие призабойную зону с пластом.

Создание высокопроводящих трещин позволяет увеличить дебит скважин в 2 - 3 раза, темпы отбора нефти, в конечном итоге приводит к увеличению КИН за счет вовлечения в активную разработку слабодренируемых зон и пропластков.

Нефтяные площади, разрабатываемые НГДУ «Джалильнефть», характеризуется значительной выработкой запасов, приуроченных к высокопроницаемым коллекторам, и ростом трудноизвлекаемых запасов нефти в низкопроницаемых коллекторах. В этих условиях особое значение для выработки остаточных запасов низкопродуктивных коллекторов приобретает такой высокоэффективный метод как гидравлический разрыв пласта.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Геолого-физическая характеристика месторождения

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

1. Геолого-физическая характеристика месторождения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

 

Выбор участка.

Для проведения гидравлического разрыва пласта скважины отбирают по определенным критериям и прогнозу эффективности планируемой обработки. При этом необходимо выполнить большое количество расчетов для оценки эффективности планируемой обработки и определения оптимальной технологии, детальное моделирование выбранных скважин для разных режимов обработки.

Критерии подбора скважин для выполнения ГРП разбиты на три группы. В первую группу входит оценка горно–геологических условий, во вторую включены требования к характеристикам скважины и ее техническому состоянию, в третью - характеристики состояния разработки месторождения.

Грп может производиться в пластах любой литологии и различной проницаемости, хотя применяются в пластах с пониженной проницаемостью.

При выборе скважины необходимо учитывать толщину межпластовых пропластков, отделяющих перфорированный пласт от неперфорированных, во избежание получения заколонной циркуляции.

Выбор скважины для ГРП производится на основании анализа данных по объекту с обязательным учётом гидродинамического состояния пласта. К основным данным следует отнести:

1.Строение продуктивного пласта в целом, его толщина, монолитность, коллекторские свойства, литологическая характеристика пород;

2.Характеристика пласта по нефте-, газо- и водонасыщенности,

3.Пластовое давление, текущая продуктивность скважины;

4.Сведения о ранее проводимых работах на скважине;

5.Результаты проводившихся исследований.

ГРП должен производиться в технически исправных скважинах. Эксплуатационная колонна не должна иметь нарушений и деформаций в интервале посадки пакера. Цементное кольцо должно иметь хорошее сцепление с эксплуатационной колонной и породой пласта, не менее чем на 50 м. выше и ниже перфорированного интервала, что исключает возможность заколонных перетоков в процессе ГРП.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

24

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Определение технологической эффективности

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

5.2. По методу «прямого» счета.

 

Эта методика может применяться для экспортной оценки эффекта МУН. Суть методики заключается в следующем.

Участок №1

Строится график в координатах «месячная добыча нефти - время». В периоде предыстории определяется коэффициент ассоциации Юла:

Полученные результаты

Добыча нефти за 18 месяцев предыстории
Среднемесячная добыча предыстории	66,44444
а
б
в
г
КаЮл	0,75
За первые 9 месяцев(среднемесячная)	80,22222
За вторые 9 месяцев(среднемесячная)	52,66667
Базовая среднемесечная добыча
Среднемесячная добыча истории	330,0833
Дополнительная добыча
Суммарная добыча н. после применения
Обводненность предистории,%
Обводненность истории,%	11,1

 

Если К_аЮл больше 0,7, то считают тренд установленным и достаточно надежным. Далее определяют количественные показатели тренда, а затем базовую среднемесячную добычу нефти. (Приложение 1).

Для количественной оценки эффективности воздействия определяем:

1. суммарную добычу нефти после начала воздействия;

2. среднемесячную добычу нефти после воздействия;

3. дополнительную добычу нефти;

4. долю по отношению ко всей добыче нефти после воздействия;

5. фактическую среднемесячную обводненность в эти два периода времени;

6. используя расчетную базовую добычу нефти и среднемесячную добычу воды в период предыстории и истории, сопоставить с расчетной базовой средней обводненностью.

Решение:

1. ΣQ_н=Σq_iн2=324+356+358+326+316+321+310+298+311+351+321+

+369=3961 т

2. Q_ср.н= = Q_баз=40т/мес

=

Среднемесячная добыча, после воздействия, оказалось на 72,5% больше базовой.

3. ∆Q=(Q_ср-Q_баз.)*n=(330,083-40)*12=3481т/мес.

4. =

Q_ср.в1=

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Q_ср.в2=

 

5. W_{факт.ср.1}= =

W_{факт.ср.2}= =

6. W_ср.1= =

W_cр.2= =

Для последующих участков расчеты ведутся по тем же формулам.

Полученные результаты занесём в таблицу 4.1:

Таблица 4.1.

ΣQн, т/мес.	Qср.н, т/мес.	Qбаз., т/мес.	∆Q, т/мес.	,%	Wфакт.ср.,%	Wср.,%
предыстория	история	предыстория	история
	330,08			87,8		11,1	78,7	50,7

 

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Участок №2

Добыча нефти за 18 месяцев предыстории
Среднемесячная добыча предыстории	62,77778
а
б
в
г
КаЮл	0,818182
За первые 9 месяцев(среднемесячная)	80,66667
За вторые 9 месяцев(среднемесячная)	44,88889
Базовая среднемесечная добыча
Среднемесячная добыча истории	234,5833
Дополнительная добыча
Суммарная добыча н. после применения
Обводненность предистории, %	67,8
Обводненность истории, %	17,7

ΣQн, т/мес.	Qср.н, т/мес.	Qбаз., т/мес.	∆Q, т/мес.	,%	Wфакт.ср.,%	Wср.,%
предыстория	история	предыстория	история
	234,58			87,2	36,1	17,7	81,5	62,7

 

Участок №3

Добыча нефти за 18 месяцев предыстории
Среднемесячная добыча предыстории	87,22222
а
б
в
г
КаЮл	0,849057
За первые 9 месяцев(среднемесячная)	110,5556
За вторые 9 месяцев(среднемесячная)	63,88889
Базовая среднемесечная добыча
Среднемесячная добыча истории	277,1667
Дополнительная добыча
Суммарная добыча н. после применения
Обводненность предистории,%	61,3
Обводненность истории,%

ΣQн, т/мес.	Qср.н, т/мес.	Qбаз., т/мес.	∆Q, т/мес.	,%	Wфакт.ср.,%	Wср.,%
предыстория	история	предыстория	история
	277,2		2810,4	84,5	33,3	17,1	76,3

В целом, применение гидроразрыва пласта показывает высокую эффективность.

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

5.3. По характеристикам вытеснения.

Использование характеристик вытеснения (ХВ) при решении задач разработки нефтяных залежей было впервые предложено Д.А.Эфросом (1959г.) в виде зависимости накопленного отбора нефти от накопленного отбора жидкости.

Применительно к решению рассматриваемых далее задач под характеристиками вытеснения понимают зависимости накопленной добычи нефти по объектам от накопленной добычи жидкости или воды при различных модификациях координат в зависимостях.

Достоинствами метода прогноза, основанного на использовании характеристик вытеснения нефти водой, являются:

-простота применения данного метода прогноза;

-извлекаемые запасы нефти определяются по характеристикам вытеснения непосредственно, без предварительного значения балансовых запасов и проектного коэффициента извлечения нефти, определение которых в отдельных случаях затруднительно.

Суть методики заключается в следующем.

Широко распространенным методом решения данной задачи является метод наименьших квадратов. Рассмотрим конкретный случай. Дана система уравнений:

Система двух линейных уравнений с двумя неизвестными a, b. Далее из второго равенства, выражая коэффициент b, и подставляя в первое равенство, находим коэффициент а. Фактические значения функции определяют подстановкой в левую часть уравнений фактического значения накопленной добычи продукции (V_н,V_в,V_ж).

При использовании характеристик вытеснения существует достаточно большая вероятность того, если на периоде предыстории фактические точки достаточно тесно ложатся на прямую, то на периоде экстраполяции они также будут ложиться на прямую.

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Характеристики вытеснения, используемые для выбора уравнения кривой обводнения для оценки эффективности МУН.

 

1. Говорова-Рябинина (1957)

lnV_в= a+blnV_н

 

2.Максимов (1959)

lnV_в=a+bV_н

 

3. Абызбаев (1981)

lnV_н= a+blnV_ж

 

4.Сипачев – Посевич (1980)

= a+bV_ж

 

 

Для определения добычи нефти за счет применения ГРП по ХВ, в координатах строятся зависимости. Затем определяют дополнительную добычу. Результаты подсчетов добычи нефти и расчет базовых кривых произведен с помощью ЭВМ (с использованием программы Microsoft Excel). (Приложение 2).

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Муслимов Р.Х. Современные методы повышения нефтеизвлечения: проектирование, оптимизация и оценка эффективности.- Казань: Изд-во «Фэн»,2005.

2. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений.

3. Ибатуллин Р.Р., Ибрагимов Н.Г., Тахаутдинов Ш.Ф., Хисамов Р.С. Увеличение нефтеотдачи на поздней стадии разработки месторождений (методы, теория, практика) – М.: Недра – Бизнесцентр, 2004.

4. Годовой отчёт НГДУ "ДЖАЛИЛЬНЕФТЬ" по Сармановской площади.

5. Щуров В.И. Техника и технология добычи нефти. М.: Недра, 1983 г.

6. Методическое пособие по разработке дипломного проекта в соответствии с требованиями стандартов к оформлению текстовой и графической части. Л.Г.Расторгуева, Е.Ф. Захарова. Альметьевск 2007.

7. Разработка нефтяных месторождении. Учебно-методическое пособие по проведению практических занятий. М.М.Мусин,Альметьевск 2005.

 

Альметьевский государственный нефтяной институт

 

 

Факультет нефти и газа

 

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

на тему: «Применение гидравлического разрыва пласта для воздействия на скважины»

 

Выполнил: студент группы

____________

Руководитель проекта:

ассистент

Гарипова Л.И.____________

 

 

Альметьевск, 2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………….………………….4

1. Геолого-физическая характеристика месторождения………………………………...5

1.1. Характеристика геологического строения………………………………………..5

1.2. Коллекторские свойства…………………………………………………………..6

1.3. Физико-химические свойства флюидов………………………………….………8

2. Анализ текущего состояния разработки залежи………………………………12

2.1. Анализ фонда скважин, текущих дебитов и обводненности……………..12

2.2. Анализ выработки пластов………………………………………………….14

3. Обзор применения гидравлического разрыва пласта на объекте разработки……...18

4. Анализ эффективности применения гидравлического разрыва пласта в условиях рассматриваемого объекта разработки…………………………………………….…..22

5. Определение технологической эффективности……………………………………..24

5.1. Выбор участка…………………………………………………………………..24

5.2. По методу «прямого» счета ……………………………………………………25

5.3. По характеристикам вытеснения……………………………………………….28

6.Расчет технологических показателей разработки при применении метода….40

6.1. Методика расчета……………………………………………………………….40

6.2. Исходные данные расчета………………………………………………………40

6.3. Результаты расчета (базового варианта и с применением данной технологии) и их анализ…………………………………………………………………………….48

7. Выводы и рекомендации ……………………………………………………………..50

Список используемой литературы………………………………………………..51

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Содержание

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

Приложение 1

Приложение 2

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Введение

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект написан по материалам, собранным в НГДУ «Джалильнефть» ОАО «Татнефть». В работе рассматривается Сармановская площадь Ромашкинского месторождения.

В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений широко применяют методы повышения проницаемости пласта и призабойной зоны. По мере разработки залежи приток нефти и газа в скважину постепенно уменьшается. Причина этого заключается в «засорении» призабойной зоны – заполнении твёрдыми частицами породы, тяжелыми смолистыми остатками нефти, солями, выпадающими из пластовой воды, отложениями парафина, и т.д.

В настоящее время в разработку широко вовлекаются трудноизвлекаемые запасы нефти, приуроченные к низкопроницаемым, слабодренируемым, неоднородным и расчлененным коллекторам. Путем научных исследований и последующей практики разработан ряд методов увеличения нефтеотдачи пластов. Одним из эффективных методов повышения продуктивности скважин, вскрывающих такие пласты, увеличения темпов отбора нефти из них увеличения коэффициента извлечения нефти (КИН) является гидравлический разрыв пласта (ГРП).

В процессе бурения и эксплуатации скважин снижается естественная проницаемость призабойной зоны из-за загрязнения ее глинистым растворами, проникновения в нее воды, закупорки пор отложениями парафина, глинистыми частицами и смолистыми веществами. В результате этого затрудняется приток жидкости в добывающих скважинах. С целью восстановления или увеличения проницаемости пород призабойной зоны применяют гидравлический разрыв пласта, при котором создаются новые каналы и трещины, соединяющие призабойную зону с пластом.

Создание высокопроводящих трещин позволяет увеличить дебит скважин в 2 - 3 раза, темпы отбора нефти, в конечном итоге приводит к увеличению КИН за счет вовлечения в активную разработку слабодренируемых зон и пропластков.

Нефтяные площади, разрабатываемые НГДУ «Джалильнефть», характеризуется значительной выработкой запасов, приуроченных к высокопроницаемым коллекторам, и ростом трудноизвлекаемых запасов нефти в низкопроницаемых коллекторах. В этих условиях особое значение для выработки остаточных запасов низкопродуктивных коллекторов приобретает такой высокоэффективный метод как гидравлический разрыв пласта.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.130503.65.09.3.90.ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Геолого-физическая характеристика месторождения

Лит.

Листов

АГНИ ФНГ гр. 15-13В

1. Геолого-физическая характеристика месторождения