Магистерский диплом (ВКР) на тему Исследование и разработка технологий селективной водоизоляции продуктивных пластов при капитальном ремонте скважин

Содержание:

Введение. 4

1 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕАЛИЗУЕМЫХ СИСТЕМ ЗАВОДНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ
ВОДОПРИТОКА.. 6

1.1 Современные представления о
возможностях регулирования параметров систем заводнения с использованием
различных технологий водоизоляции. 6

1.2 Основные классы тампонажных
материалов, используемые для ограничения водопритока в скважинах. 20

2 Причины обводнения скважин. 44

2.1 Воды нефтяных месторождений. 46

2.2 Свойства вод нефтяных
месторождений. 48

2.3 Источники обводнения. 51

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ВОДОИЗОЛЯЦИИ И ПОТОКООТКЛОНЯЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В
РАЗРАБОТКЕ ЧАСТИЧНО ЗАВОДНЕННЫХ ЗОН МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 53

3.1 Математическая модель фильтрации
пластовых флюидов в частично заводненной зоне нефтяного пласта. 53

3.2 Оптимальные условия применения
потокоотклоняющих технологий в нагнетательной скважине частично заводненного
пласта. 57

4 Методы ограничения водопритока. 66

4.1 Классификация
методов борьбы с обводнением скважин. 66

4.2 Отверждающие
химический реагенты.. 67

4.3 Гелеобразующие
регенты.. 68

4.4 Осадкообразующие
регенты.. 71

4.5 Гидрофобизаторы
поверхности пород призабойной зоны пласта. 72

4.6 Пенные
системы.. 72

5 ОЦЕНКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЛИКВИДАЦИИ
ВОДОПРИТОКОВ НА СКВАЖИНАХ БЕРЕГОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.. 74

5.1 Анализ применяемых технологий
ограничения водопритока. 74

5.2 Технология селективной изоляции. 84

5.3 Анализ методов ликвидации
водопритоков на добывающих скважинах  89

5.4 Основные принципы технологии
водоизолционных работ. 96

5.5 Расчет цементирования скважины
при изоляционных работ. 99

5.6 Расчет необходимого объема
составов. 101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 109

Библиографический список. 110

Введение:

Введение. 4

1 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕАЛИЗУЕМЫХ СИСТЕМ ЗАВОДНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ
ВОДОПРИТОКА.. 6

1.1 Современные представления о
возможностях регулирования параметров систем заводнения с использованием
различных технологий водоизоляции. 6

1.2 Основные классы тампонажных
материалов, используемые для ограничения водопритока в скважинах. 20

2 Причины обводнения скважин. 44

2.1 Воды нефтяных месторождений. 46

2.2 Свойства вод нефтяных
месторождений. 48

2.3 Источники обводнения. 51

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ СЕЛЕКТИВНОЙ ВОДОИЗОЛЯЦИИ И ПОТОКООТКЛОНЯЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В
РАЗРАБОТКЕ ЧАСТИЧНО ЗАВОДНЕННЫХ ЗОН МЕСТОРОЖДЕНИЙ.. 53

3.1 Математическая модель фильтрации
пластовых флюидов в частично заводненной зоне нефтяного пласта. 53

3.2 Оптимальные условия применения
потокоотклоняющих технологий в нагнетательной скважине частично заводненного
пласта. 57

4 Методы ограничения водопритока. 66

4.1 Классификация
методов борьбы с обводнением скважин. 66

4.2 Отверждающие
химический реагенты.. 67

4.3 Гелеобразующие
регенты.. 68

4.4 Осадкообразующие
регенты.. 71

4.5 Гидрофобизаторы
поверхности пород призабойной зоны пласта. 72

4.6 Пенные
системы.. 72

5 ОЦЕНКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЛИКВИДАЦИИ
ВОДОПРИТОКОВ НА СКВАЖИНАХ БЕРЕГОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.. 74

5.1 Анализ применяемых технологий
ограничения водопритока. 74

5.2 Технология селективной изоляции. 84

5.3 Анализ методов ликвидации
водопритоков на добывающих скважинах  89

5.4 Основные принципы технологии
водоизолционных работ. 96

5.5 Расчет цементирования скважины
при изоляционных работ. 99

5.6 Расчет необходимого объема
составов. 101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 109

Библиографический список. 110

Заключение:

Большинство нефтяных месторождений РФ находятся на
поздней стадии разработки, которая характеризуется снижением уровня добычи и
ростом обводненности извлекаемого флюида. Правильное понимание причин
избыточных водопритоков влечет эффективное решение возникающих проблем.
Рациональный контроль за обводненностью добываемой продукции повышает
рентабельность разработки месторождения, а также снижает расходы на переработку
и утилизацию добываемой воды.

Целесообразность работ по проведению водоизоляционных
работ зависит от общего состояния выработанности и эффективности системы
разработки объекта, что должно учитываться, в первую очередь, при планировании
обработок на скважине. Работы по ограничению водопритоков должны носить
массовый характер в фонде добывающих и нагнетательных скважин на
Абдрахмановской площади. Это объясняется в первую очередь прогрессирующим
ростом обводнённости продукции по ряду скважин данного объекта разработки. Так
же необходимо учитывать проведение качественных работ при строительстве скважин
в водонефтяных зонах, где должны проводиться специальные работы по созданию
экранов – блоков и повышению качества изоляции затрубного пространства.

Фрагмент текста работы:

1 СПОСОБЫ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗУЕМЫХ СИСТЕМ ЗАВОДНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ
ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКА

1.1 Современные
представления о возможностях регулирования параметров систем заводнения с
использованием различных технологий водоизоляции

В период
истощения запасов нефти на основных месторождениях России за счет
первоочередной выработки высокопродуктивных высокопроницаемых коллекторов, все
большая доля остаточных запасов переходят в категорию трудноизвлекаемых.
Выработка запасов нефти основных месторождений Западной Сибири и Урало-Поволжья
превышает 50 %, а доля трудноизвлекаемых возросла до 55-60 %. На первую роль
выходит проблема повышения эффективности применения различных МУН и в первую
очередь — работы системы ППД. При этом главная роль отводится снижению темпов
роста обводненности продукции, которая в этих условиях неуклонно растет. Эта
задача, в свою очередь, не может быть решена без комплексного использования в
процессе реализации системы заводнения водоизоляционных работ (ВИР) и
потокоотклоняющих технологий (ПОТ).

Выработке
традиционными методами остаточных трудноизвлекаемых запасов, характеризующихся высокой
расчлененностью и неоднородностью коллекторов, присущи низкие
технико-экономические показатели. Сложившиеся системы разработки месторождений
становятся малоэффективными. Вместе с тем эффективное вовлечение в разработку
таких запасов может стать существенным резервом поддержания и даже увеличения
уровня добычи нефти. Поэтому научные изыскания, посвященные проблемам
увеличения эффективности систем заводнения путем комплексного и адресного
использования водоограничивающих технологий, становятся крайне актуальными для
нефтяной промышленности.

Эксплуатация
большинства крупнейших нефтегазовых месторождений, в том числе Самотлорского,
осуществляется в настоящее время в период четвертой (завершающей) стадии
разработки, характеризующейся медленным снижением годовых отборов нефти при
стабильной добыче жидкости. На этой стадии является перспективным применение
различных технологий нестационарного заводнения (НЗ), смены направлений
фильтрационных потоков (ИНФП) за счет реализации различных геолого-технических
мероприятий. Однако известно, что увеличение эффективности данных методов
достигается при систематическом перестроении действующей системы ППД (перенос
очагов нагнетания, освоение новых участков, связанная с этим перестройка
инфраструктуры и т.д.). Поэтому такой метод регулирования системы заводнения и
массовое внедрение новых технологий является достаточно капиталоемким процессом
и реализация его за короткие сроки трудновыполнима.

В связи с этим
более целесообразно повышение эффективности существующих технологий заводнения
за счет физико-химических методов воздействия на пласт, ограничивающих
поступление воды в скважины.

Эффективность
заводнения во многом зависит от геологического строения коллектора. При самых
благоприятных геолого-физических условиях, конечная нефтеотдача при заводнении
обычно не превышает 50-60 % от начальных запасов нефти; при неблагоприятных —
30-40 %. Низкий процент извлечения нефти объясняется, прежде всего, малым
охватом пласта заводнением. Для повышения эффективности процесса заводнения
неоднородных коллекторов, необходимо увеличивать текущий коэффициент охвата за
счет ограничения продвижения воды по уже промытым зонам и внедрения ее в
низкопроницаемые нефтенасыщенные участки.

В начальный
период развития методов заводнения (1950—1960 гг.) большое внимание нефтяников
в нашей стране и за рубежом было уделено повышению эффективности существующих и
созданию новых методов повышения нефтеотдачи, основывающихся главным образом на
увеличении коэффициента вытеснения. Несмотря на определенные успехи в этом
направлении, что выразилось в создании ряда физико- химических методов с
применением ПАВ, кислот, щелочей и растворителей, решить проблему повышения
коэффициента нефтеотдачи только подбором рецептур вытесняющих агентов не
удалось. Коэффициент охвата воздействием оставался при этом низким.

Известно, что
охват пласта заводнением во многом зависит от особенностей геологического
строения месторождений, неоднородности пласта, физико-химических свойств
пластовых жидкостей и эффективности системы заводнения. Из них наиболее
существенное влияние оказывает проницаемостная неоднородность.

Одновременное вскрытие нескольких пластов,
отличающихся по своим емкостно- фильтрационным характеристикам, неизбежно
приводит к резкому снижению эффективности процесса вытеснения нефти водой. При
этом даже достаточно однородное ранее поле нефтенасыщенности становится крайне
неоднородным как по простиранию пластов, так и по вертикальному их разрезу.
Формированию такого характера выработки запасов зачастую способствует также неравномерная
в реальности работа скважин, возникающие