Характеристика условий эксплуатации нагнетательных скважин

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В Г. ОКТЯБРЬСКОМ

 

 

Кафедра разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений

 

МЕТОДЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

 

Учебно-методическое пособие

к выполнению лабораторных работ

 

 

Уфа

2017

В данном учебно-методическом пособии освещены вопросы техники и технологии эксплуатации систем поддержания пластового давления, методы восстановления и регулирования приемистости скважин.

Предназначены для студентов обучающихся по направлению подготовки 21.04.01 «Нефтегазовое дело», программа магистратуры «Разработка нефтяных месторождений».

 

Составитель:	Альмухаметова Э.М. доц., кафедры разведки  и разработки нефтяных и газовых месторождений,  канд. техн. наук
Рецензенты:	Ахметов Р.Т., проф., кафедры разведки  и разработки нефтяных и газовых месторождений филиала ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Октябрьском, канд. техн. наук
	Петрова Л.В., доц. кафедры разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений филиала ФГБОУ ВО УГНТУ в г.Октябрьском, канд.геол.-мин. наук

 

Рекомендовано к использованию решением методического совета филиала ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Октябрьском (протокол №9 от 15.04.2017г.)

 

© ФГБОУ ВО «Уфимский государственный

                                          технический университет», 2017

Введение

Основной целью дисциплины «Методы поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений» является приобретение базовых знаний и развитие твердых навыков в различных сложных явлениях и процессах поддержания пластового давления, исходя из гидродинамического единства различных элементов добывающей системы.

Ответственное отношение обучаемого к дисциплине гарантирует ему овладение необходимыми знаниями о физических явлениях и процессах, протекающих в нагнетательной системе; о законах, которым они подчиняются и о параметрах, посредством которых можно управлять изучаемыми процессами; возможность выполнения расчетов по всему комплексу вопросов скважинной добычи нефти.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

- способностью использовать методологию научных исследований в профессиональной деятельности ПК-2;

- способностью применять полученные знания для разработки и реализации проектов, различных процессов производственной деятельности               ПК-6;

- способностью применять методологию проектирования ПК-7;

-способностью использовать автоматизированные системы проектирования ПК-8;

-способностью разрабатывать предложения по повышению эффективности использования ресурсов ПК-16.

 

 

Лабораторная работа №1. Регулирование приемистости нагнетательных скважин

Характеристика условий эксплуатации нагнетательных скважин

 

На процессы эксплуатации нагнетательных скважин оказывает влияние большое число факторов. К ним относятся [1]:

    - фильтрационно-емкостные свойства пород ПЗП; 

состав и физические свойства вод системы ППД;

- технологические режимы работы скважин, трубопроводов, КНС и др.;

   - образование в скважинах и ПЗП отложений органических и не­органических веществ;

- процессы коррозии оборудования скважин, промысловых тру­бопроводов и др.

Все перечисленные факторы действуют одновременно. Результатом этого обычно бывает уменьшение коэффициента приемистости скважин. Это требует проведения дополнительных работ по восстановлению приемистости скважин. В противном случае происходит ухудшение условий реализации принятой системы разработки месторождений.

При эксплуатации скважин происходит постепенное снижение коэффициента приемистости. Чаще всего причинами этого являются процессы искусственной кольматации каналов фильтрации различными веществами (парафины, соли, окислы железа, капельная нефть, микроорганизмы и др.). Наибольшее влияние на этот процесс оказывают веси различного типа, содержащиеся в закачиваемой воде и в пористой среде.     

Пористая среда всегда содержит в своем составе большое количество продуктов (кольматантов) от технологий вскрытия пластов и глушения скважин перед ремонтами. Некоторые из них могут быть сдвинуты с места и переместиться с потоком жидкости в глубь пласта. По мере кольматации части поровых каналов в процессы фильтрации во­влекаются новые механические частицы. Это продолжается до тех пор, пока проницаемость не установится на стабильном уровне. При повышении давления многие частицы, застрявшие в сужениях пор, проталкиваются через них, частично дробятся и продвигаются дальше.     

Факторы, определяющие приемистость нагнетательных скважин могут быть классифицированы в 10 групп [2]:

- Особенности конструкции скважин  - показатели гидродинамичес-кого совершенства скважин, геометрические параметры зумпфа скважины, наличие паркера-разобщителя у башмака колонны НКТ и др.        

- Фильтрационно-емкостные параметры пород ПЗП - общая и открытая пористость, размеры и удельная поверхность кана­лов фильтрации, трещиноватость, текущие значения нефте- и водонасыщенности, фазовые проницаемости, наличие в поро­де и количество чувствительных к воде минералов и др.         

 - Состав и физико-химические свойства закачиваемых вод, ми­неральный состав, плотность, вязкость, количество и состав механических примесей, содержание в воде капельной нефти, содержание АСВ и наличие бактерий. Основными источни­кам загрязнения пород ПЗП нагнетательных скважин обычно бывают: капельная нефть, водонефтяные микроэмульсии, гли­на, ил, песок, продукты коррозии промыслового оборудова­ния, сульфиды, продукты жизнедеятельности бактерий, твер­дые соединения углеводородов, остатки продуктов глушения и освоения скважин и др.

      - Гидро- и термодинамические условия работы скважин - они в большой степени определяют успешность эксплуатации сква­жин с точки зрения обеспечения наиболее полного охвата про­дуктивного пласта воздействием заводнения. Увеличение дав­ления закачки воды в пласт при одновременном обеспечении роста приемистости скважины может привести к уменьшению охвата пласта закачкой по толщине. А применение для завод­нения пластов холодной воды (с температурой намного ниже пластовой) приведет к аналогичным последствиям за счет об­разования в ПЗП отложений углеводородов и увеличения вяз­кости нефти.

      - Совместимость закачиваемых вод с пластовой системой - со­держание в закачиваемых флюидах кислорода, углекислого га­за и сероводорода, возможность образования и выпадения осадков (CaCО₃, FeS) при изменении гидродинамических усло­вий и смешении флюидов.    

 - Кольматация каналов фильтрации - уменьшение проходного сечения каналов фильтрации за счет набухания минералов, раз­вития бактерий и их колоний, образования гелеобразных ком­позиций ингибиторов коррозии.

     - Режим работы нагнетательной скважины - плановая приеми­стость скважины, технология закачки воды в многопластовые объекты с различной проницаемостью пластов, характер режи­ма закачки воды (непрерывный, циклический), давление закач­ки, проведение работ по регулированию приемистости скважи­ны.

     - Проведение ремонтных работ с поверхностным оборудовани­ем систем ППД - ремонты водоводов, ремонты устьевого обо­рудования скважин, промывка и очистка водоводов от грязи.

     - Сброс в систему ППД загрязненной воды из объектов бурения, добычи нефти, подготовки нефти, КРС и ТРС, очистных соору­жений и др.

     - Взаимное влияние технологий бурения скважин, добычи неф­ти, сбора и транспорта продукции скважин, подготовки нефти, очистки закачиваемых вод, повышения нефтеотдачи пластов.