Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Оптимизация работы фонда скважин, оборудованных УЭЦН на примере НГДУ Лениногорскнефть

Содержание:

Список используемых сокращений 3
Введение 5
1. Исходные данные 8
1.1 Характеристика геологического строения объекта эксплуатации 8
1.2 Коллекторские свойства продуктивных пластов 12
1.3 Физико-химические свойства пластовых флюидов 16
2. Анализ текущего состояния разработки 19
2.1 Характеристика фондов скважин 19
2.2 Динамика технологических показателей разработки 24
2.3 Анализ выработки пластов 24
3 Технологический раздел 28
3.1. Наземное и подземное оборудование УЭЦН 28
3.2 Подбор УЭЦН к скважине 38
3.2.1 Выбор и подготовка скважин для эксплуатации электроцентробежных насосов 38
3.2.2. Установление технологических режимов работы ЭЦН и подбор необходимого оборудования 39
3.3 Критерии установления оптимального режима работы скважин, оборудованных УЭЦН 42
3.4 Анализ режимов работы скважин, оборудованных УЭЦН 50
3.5 Расчет по подбору оборудования УЭЦН 54
3.6 Выводы и предложения 60
4. Охрана труда и противопожарная защита 62
4.1 Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации и ремонте скважин оборудованных УЭЦН 62
4.2 Противопожарная защита 64
5. Охрана недр и окружающей среды 66
5.1 Охрана недр и окружающей среды в условиях НГДУ «Лениногорскнефть» 66
Заключение 68
Список используемых источников 70

Введение:

Постоянное совершенствование и внедрение новой техники и технологии в производство является основным фактором повышения эффективности производства. Ускорение научно-технического прогресса является главным рычагом улучшения всех показателей эффективности, таких как:
— производительность труда;
— материалоемкость;
— фондоотдача;
— уменьшение затрат на производство.
Все это позволяет достичь наибольшей экономии. Совершенствование технической основы производства выражается в масштабах и темпах технического прогресса, в применении новых, более эффективных орудий труда, создания высокопроизводительных машин и аппаратов, комплексной механизации и автоматизации производства.
В последнее время в нефтегазовой отрасли можно наблюдать устойчивую тенденцию к ухудшению структуры текущих и вновь вводимых запасов, что проявляется в увеличении количества трудноизвлекаемой нефти, росте вводимых в разработку месторождений с осложненными геолого-физическими условиями, возрастании удельного веса карбонатных коллекторов с высоковязкой нефтью, повышении количества скважин с повышенной обводненностью [4].
В этих условиях следует уделить особое внимание совершенствованию проектирования рациональных систем разработки вновь вводимых в эксплуатацию нефтяных месторождений, которое в свою очередь невозможно осуществить без детальной оценки и анализа текущего состояния разработки уже введенных в эксплуатацию залежей.
Разработка нефтяных месторождений включает в себя последовательность технических мероприятий:
— бурение скважин на выделенные эксплуатационные объекты;
— обустройство эксплуатационных объектов;
— строительство нефтепромыслового хозяйства;
— строительство необходимых коммуникаций;
— эксплуатацию скважин;
— надлежащий контроль за дебитом жидкости, обводненностью и газовым фактором каждой добывающей скважины;
— контроль за закачкой воды каждой нагнетательной скважиной и оптимизацию их режимов работы.
Тема настоящей выпускной квалификационной работы – «Оптимизация работы фонда скважин, оборудованных УЭЦН в НГДУ «Лениногорскнефть».
Цель настоящей выпускной квалификационной работы — разработка обоснованных практических рекомендаций по оптимизации работы фонда скважин, оборудованных УЭЦН в НГДУ «Лениногорскнефть».
Исходя из поставленной цели работы, в процессе ее выполнения, необходимо решить следующие задачи:
— исследовать общую характеристику и особенности районов работ НГДУ «ЛениногорскНефть»;
— произвести анализ показателей работы НГДУ «ЛениногорскНефть»;
— исследовать структуру механизированного фонда скважин;
— произвести анализ состава электроцентробежных насосных агрегатов;
— произвести исследование конструкций и технологических характеристик применяемых УЭЦН;
— произвести анализ осложняющих факторов при работе УЭЦН;
— разработать рекомендации по подбору установок электрических центробежных насосов в НГДУ «Лениногорскнефть»;
— разработать рекомендации по выбору погружных электродвигателей и насосно-компрессорных труб;
— разработать рекомендации по организации вопросов охраны труда и окружающей среды в НГДУ «Лениногорскнефть».
Объект исследования – оптимальные режимы эксплуатации скважин в НГДУ «Лениногорскнефть».
Предмет исследования – поиск оптимальных подходов в процессе подбора установок электрических центробежных насосов и обоснования оптимального режима эксплуатации скважин в НГДУ «Лениногорскнефть».
В процессе выполнения работы будут применены такие методы, как изучение научной литературы по теме исследования, нормативно-правовой базы, аналитический и сравнительный методы. Среди теоретических методов отмечу анализ, применяемый к исследованию НГДУ «Лениногорскнефть» и метод классификации. Практические методы, используемые в работе – наблюдение, сравнение, которые будут использоваться, в частности, при оценке эффективности разработанных решений.
Теоретическая значимость работы – в результате выполнения работы предполагается разработать критерии по выбору установок электрических центробежных насосов и обоснованию оптимального режима эксплуатации скважин в НГДУ «Лениногорскнефть».
Практическая значимость работы – результатом настоящей выпускной квалификационной работы будут являться обоснованные методы выбора установок электрических центробежных насосов и обоснование оптимальных режимов эксплуатации скважин в НГДУ «Лениногорскнефть». Применение данных методов позволит усовершенствовать технологический процесс разработки месторождения и получить определенный технологический и экономический эффект.

Заключение:

В решении задач развития топливно-энергетической базы Российской Федерации, как нефтедобывающей страны, ведущее место отводится нефтяной промышленности. С каждым годом нефтедобывающая промышленность оснащается новым, более современным оборудованием. Основным направлением технического перевооружения является широкое внедрение в производство современных достижений науки и техники.
Особенностью нефтедобывающей промышленности является то, что наращивание объемов добычи нефти происходит за счет введения в эксплуатацию зарезервированных скважин и восстановления недействующего фонда скважин.
Также дальнейшее развитие нефтегазодобывающей промышленности связано с новым этапом, главными особенностями которого является необходимость вовлечения в разработку новых месторождений [1].
В процессе выполнения работы были изучены существующие конструкции оборудования УЭЦН и осложняющие факторы при механизированной эксплуатации скважин.
В результате проведенной работы по действующему фонду скважин исследуемого НГДУ, оборудованных ЭЦН, рекомендуется оптимизация режимов работы скважин. По действующему фонду скважин месторождения, оборудованных УЭЦН, рекомендуется оптимизация режимов работы скважин.
По завершению выполнения выпускной квалификационной работы получены следующие результаты:
— исследована общая характеристика и особенности районов работ НГДУ «ЛениногорскНефть»;
— произведен анализ показателей работы НГДУ «ЛениногорскНефть»;
— исследована структура механизированного фонда скважин;
— произведен анализ состава электроцентробежных насосных агрегатов;
— произведено исследование конструкций и технологических характеристик применяемых УЭЦН;
— произведен анализ осложняющих факторов при работе УЭЦН;
— разработаны рекомендации по подбору установок электрических центробежных насосов в НГДУ «Лениногорскнефть»;
— разработаны рекомендации по выбору погружных электродвигателей и насосно-компрессорных труб;
— разработаны рекомендации по организации вопросов охраны труда и окружающей среды в НГДУ «Лениногорскнефть».
Была произведена оценка уровня безопасности и экологичности технологических процессов добычи полезных ископаемых в НГДУ. На основе этой оценки был сделан вывод о том что, соблюдение всех необходимых норм труда, а так же меры, предпринимаемые по охране недр и окружающей среды, позволяют обеспечить высокий уровень организации безопасности производства.
По завершению выполнения выпускной квалификационной работы необходимо отметить, что все поставленные задачи работы были решены, цель работы достигнута в полной мере.

Фрагмент текста работы:

1. Исходные данные
1.1 Характеристика геологического строения объекта эксплуатации

Данная выпускная квалификационная работы выполнена на базе НГДУ «Лениногорскнефть».
НГДУ «Лениногорскнефть» — нефтегазодобывающее предприятие. Основная деятельность — добыча нефти. Нефтегазодобывающее управление «Лениногорскнефть» – одно из старейших НГДУ в Татарстане. Ему было суждено стать полигоном для промышленного внедрения научных технологий добычи нефти в Татарстане.
НГДУ «Лениногорскнефть» входит в структуру компании ПАО «Татнефть».
«Татнефть» – одна из крупнейших российских нефтяных компаний, вертикально-интегрированный холдинг. В составе производственного комплекса Компании стабильно развиваются нефтегазодобыча, нефтепереработка, нефтехимия, шинный комплекс и сеть АЗС. Татнефть также участвует в капитале компаний финансового (банковского и страхового) сектора.
Итоги деятельности НГДУ «Лениногорскнефть» за 2018 год по основным технико-экономическим показателям приведены в приложении 1.
Анализ показателей, представленных в таблице показывает, что в 2018 году фактическая добыча нефти повысилась на 72,8 тысяч тонн по сравнению с планом, соответственно произошло повышение и товарной нефти на 71,68 тысяч тонн. Производительность труда в 2018 году повысилась по сравнению с плановой на 3,5%, – с прошлым годом на 19,4%.
НГДУ «ЛениногорскНефть» ведет свою деятельность на месторождениях Татарстана.
Нефтегазовая и нефтеперерабатывающая промышленности Татарстана с момента своего зарождения и по настоящий момент играют важную роль в экономической жизни региона.
Отличительными чертами сегмента разведки и добычи Татарстана являются высокая степень разведанности традиционных углеводородных запасов, значительная степень истощенности главных месторождений и рост доли высокосернистой нефти в общем объеме добычи. В целом ресурсная база Татарстана преимущественно представлена нефтью. Большая часть запасов представлена тяжелой высокосернистой нефтью повышенной вязкости, которая по своему качеству уступает более легкой нефти Западной Сибири. Крупных месторождений и запасов свободного газа в республике практически нет. Углеводородные запасы четырех крупнейших и остальных месторождений республики Татарстан наряду с природными запасами Башкортостана, Пермского края, Оренбургской и Самарской областей относятся к Волго-Уральскому нефтегазоносному бассейну/ В настоящее время Татарстан имеет балансовые запасы нефти в объеме 1,06 млрд тонн, что составляет около 5% от общих балансовых запасов России по данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Распределение балансовых запасов нефти по субъектам РФ
Столь высокая степень выработанности недр бассейна данного региона обусловлена стремительным ростом добычи в СССР с периода окончания Второй мировой войны до начала 1980-х годов. В 1950-е годы Татарстан вышел на ведущие роли по нефтедобыче в СССР, так, к примеру, в середине 1950-х республика добывала 13,2 млн. тонн нефти или 19% от всей добычи по стране, а в 1975 году достигла пикового показателя в 103,7 млн тонн или 21% от суммарной добычи в СССР.
Исследуемый в настоящей выпускной квалификационной работе – район Ромашкинского месторождения нефти – Куакбашская площадь.
Произведем краткий анализ геологического строения района исследования.
В орогидрографическом отношении изучаемая территория представляет собой равнину. Рельеф поверхности в значительной мере определяется наличием многочисленных оврагов, балок и долин, образованных действием рек.
Абсолютные отметки рельефа колеблются в пределах от 140 до 340 м. Речная система имеет на площади довольно значительное развитие, но реки и озёра все небольшие.
Куакбашская площадь является одной из периферийных площадей Ромашкинского месторождения и характеризуется весьма неблагоприятным геологическим строением, высокой зональной неоднородностью, наличием обширных малопроницаемых пластов с низкой проницаемостью.
Основным эксплуатационным объектом Куакбашской площади являются отложения пашийского горизонта (Д 1), представленного переслаиванием песчано-алевролитовых и аргиллитовых пород.
Коллекторами являются хорошо отсортированные мелкозернистые песчаники и крупнозернистые алевролиты.
Мощность горизонта составляет в среднем 39м. В разрезе горизонта выделяются пять пластов (сверху вниз): «а», «б1+2», «б3», «в», «гд». Расчленённость горизонта в среднем равна 4,0. Наибольшей продуктивной площадью характеризуются пласты «б1+2» и «б3», а наименьшей пласт «в».
В горизонтах Д2, Д3, Д4 терригенного девона Куакбашской площади в основном пластовые сводовые (Д2, Д4) и литологически экранированная (Д3) содержат в подошве воду.
На Куакбашской площади, как и на Ромашкинском месторождении выделяются следующие ярусы: Уфимский, Казанский, Артинский, Башкирский, Намюрский, Серпухово-Омский подъярус, а также следующие горизонты: Кыновский, Пашийский.
На Куакбашской площади, т.е. для западного крыла Ромашкинского месторождения характерно увеличение углов наклона с погружением.
На общем фоне сравнительно спокойного погружения слоёв, его структурный план осложняется большим числом прогнутых и приподнятых участков. Как те, так и другие имеют сравнительно небольшую амплитуду, редко превышающую 10-15 м. Пониженные участки обычно имеют форму удлинённых прогибов самых различных размеров и различной ориентации. Для Куакбашской площади, имеющей ступенчатое моноклинальное строение, преобладающим является меридиальное простирание структурных форм.
Куакбашская площадь, как и Ромашкинское месторождение приурочено к крупному структурному элементу 2-го порядка-Южному купону Татарского свода.
Ромашкинское месторождение расположено в пределах Южного купола Татарского сводового поднятия, находящегося на востоке Восточно-Европейской платформы. По поверхности кристаллического фундамента Южный купол представляет собой ассиметричное тектоническое сооружение I порядка с неравномерным погружением склонов. Размеры купола составляют 70-75 км. Максимально высокое залегание кровли фундамента наблюдается в юго-восточной части Павловской площади Ромашкинского месторождения на абсолютной отметке -1540 м.
Сводовая часть купола состоит из нескольких крупных блоков субмеридионального простирания: Миннибаевско-Альметьев-ского, Павловско-Сулеевского и Азнакаевского, осложненных более мелкими. С запада купол ограничен Мелекесской, с юга -Серноводско-Абдуллинской впадинами, с востока — Камско-Бель-ским авлакогеном. На севере Камско-Кинельская система прогибов отделяет его от Северного купола Татарского свода.
В пределах Ромашкинского месторождения структурные планы по кровле терригенных и карбонатных отложений девона лишь в общих чертах повторяют поверхность кристаллического фундамента, выполаживаясь вверх по разрезу. Образование пологих поднятий в терригенном девоне связывают с процессами уплотнения песчаных тел, формировавшихся в морских условиях в живетское время. В этот период свод имел региональный наклон с северо-востока на юго-запад.