Контроль и регулирование разработки нефтяных месторождений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

                                                                     Кафедра разработки и

                                                                     эксплуатации нефтегазовых

                                                                     месторождений              

 

 

 

 

“ИНДИКАТОРНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ”

 

 

Курсовая работа

по курсу:

 “Контроль и регулирование  разработки нефтяных месторождений”

 

 

 

 

 

 

 

ГРУППА	ГР-00-02	ОЦЕНКА	ДАТА	ПОДПИСЬ
СТУДЕНТ	А.В. ЛЫСЕНКОВ
КОНСУЛЬТАНТ	Ш.А. ГАФАРОВ
ОЦЕНКА ЗАЩИТЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2004

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра РНГМ

Студенту:  Лысенкову А.В.        гр. ГР-00-02

 

 

Задание на курсовую работу:

 

Дисциплина: Контроль и регулирование разработки нефтяных месторождений

Рассчитать и спроектировать: Индикаторные методы контроля скорости фильтрации при разработке нефтяных месторождений

 

 

Исходные данные: Материалы периодической печати:_______________ _____________________Нефтяное хозяйство_______________________ ___________________Нефтепромысловое дело_____________________ _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________ _____________________________________________________________

 

Представить следующие  материалы в указанные сроки:

1. Теоретические предпосылки применения индикаторных методов.

2. Факторы способствующие и затрудняющие применение индикаторных методов.

3. Решение практических задач по контролю и регулированию разработки нефтяных месторождений с применением индикаторных методов (конкретные промысловые примеры).

 

 

 

 

Дата выдачи “_____” ____________200__ г.

 

Консультант                                                   Студент

 

                             СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание на курсовую работу…………………………………………………….……2

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

1 Современное состояние  индикаторных методов……………………………….…5

2 Обзор по индикаторным  методам исследования пластов……………………...…7

2.1 Задачи решаемые  индикаторными методами исследований………………....…7

2.2 Индикаторы для жидкости…………………………………………………….…..9

2.3 Лабораторные методы  оценки индикаторов………………………………..…..10

2.4 Результаты опробования  индикаторов……………………………………..……11

2.5 Определение скорости  и направления фильтрационного потока………….….13

3 Исследование фильтрационного  потока способом наблюдения за 

изменением содержания индикатора на забое скважины……………………….…19

4 Промысловый опыт  определения пути движения закачиваемой  воды по 

пласту Стахановской площади Серафимовской группы месторождений……...…25

5 Промысловый опыт  испытания роданистого аммония  на Дружном месторождении…………………………………………………………………….….29

6 Обобщенные результаты  индикаторных исследований фильтрации 

нагнетаемой воды в нефтенасыщенных пластах……………………………..…….30

Список использованной литературы…………………………………………....…..36  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В последнее время  в самостоятельный вид контроля за разработкой нефтяных залежей  выделяют индикаторный метод. Обычно под  индикаторным методом понимают контроль за распространением нагнетаемой воды, меченной искусственным индикатором, ранее в жидкости не присутствующим. Из геолого-промысловой практики известно, что при определенных условиях по изменению соленого состава вод с достаточной для практики точностью можно судить о распределении нагнетаемой воды в залежи, а следовательно, и контролировать процесс ее разработки. При этом прогнозирование колебания обводненности добываемой продукции можно осуществлять по изменению одного компонента соленого состава воды. В этом случае данную составляющую можно классифицировать как естественный индикатор.

Пожалуй, нет ни одной отрасли  народного хозяйства, где бы не применялись  радиоактивные изотопы.

Практически радиоактивные изотопы  используются:

1) как источник излучения;

2) как радиоактивные индикаторы (меченые атомы) /1/.         

В работе рассмотрены вопросы теории и практики использования метода меченых атомов для исследований фильтрации жидкости в пластах, позволяющих  получать данные о строении нефтяных залежей и контролировать процесс  их разработки.

Данная работа охватывает  комплекс индикаторных исследований с целью  определения технологических параметров разработки Стахановского месторождения. К этим параметрам относятся объемы каналов низкого фильтрационного  сопротивления (НФС), их проницаемость, направленность и скорость фильтрации части закачиваемой воды по каналам НФС.

Привлечение индикаторных исследований позволяет многократно повысить информативность промысловых данных о разработке исследуемых объектов, и тем самым значительно повысить надежность принимаемых решений по воздействию на пласт.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНДИКАТОРНЫХ  МЕТОДОВ

 

Индикаторные методы, применяющиеся  при разведке и поиске нефтяных залежей, контроле за процессами извлечения из недр углеводородного сырья, можно  разделить на три группы /10/.

Первая группа основана на прослеживание  фильтрационных потоков между скважинами в пределах значительных объемов  горных пород. Эта группа включает методы  контрольных скважин, мечения нагнетаемой  жидкости или газа. С их помощью  определяют истинную скорость и направление пластовых жидкостей  и нагнетаемой  в залежи воды, коллекторские свойства пластов  в условиях  естественного залегания. Выявляют также распределение потоков по пластам и между отдельными скважинами и источники их обводнения, гидродинамическую связь по площади и разрезу залежей, устанавливают неоднородность отложений, определяют эффективность  процесса вытеснения нефти и газа, степень влияния на него отдельных скважин и режима их дренирования и нагнетания.

 Использование индикаторов в этих целях дает наиболее ценную информацию о залежах в неоднородных пластах при применении  сложных систем разработки и новых методов повышения нефтеотдачи  пластов. Индикаторы способствуют решению важнейшей задачи современного этапа развития нефтедобывающей промышленности, связанной с повышением эффективности заводнения продуктивных пластов, являющегося основным процессом, обеспечивающим высокие уровни добычи нефти в стране. Известно, что эффективное регулирование процесса эксплуатации залежей возможно только при надежном контроле за нагнетание воды. При  этом необходима достоверная информация о скорости и характере вытеснения нефти водой, причинах обводнения добывающих скважин, влияния режима закачки воды в залежи. /2/.

Ранние работы по индикаторным методам, связанным с фильтрацией меченой жидкости в пласте, были в основном направлены на получение качественной информации о пластах, геологических разрезах, залежах и протекающих в них явлениях при извлечении нефти и газа. Их эффективность и значимость существенно повышается с появлением возможности определения также количественных показателей и характеристик, на что были направлены в последнее время усилия специалистов, работающих в этой области.  

Ко второй группе относятся  методы стационарного источника индикатора, одиночной скважины, радоновый, установление заколонных перетоков и др. Для них характерна закачка меченой жидкости в прискважинную часть пласта и фиксирование изменения концентрации или местоположения индикатора. Эти методы позволяют на любой стадии поиска, разведки и разработки залежей выявить в разрезе проницаемые горизонты, определить профиль приемистости скважин, установить нефтеводонасыщенность горных пород, тип коллектора, основные параметры трещиноватых  отложений, степень анизотропии пластов, фильтрационные и емкостные характеристики отложений, гидродинамическую связь между  пластами и скважинами, наличие заколонных перетоков и.т.д.

Третья группа методов основана на вводе меченой жидкости только в ствол скважины. С их помощью устанавливают техническое состояние спущенных обсадных колонн, оборудование и колонн НКТ, объем ствола бурящейся скважины, истинную нефтенасыщенность пластов по кернам. По изменению концентрации индикатора на забое скважины можно также определять составляющие фильтрационного потока: скорость, направление движения и расход жидкости в пласте.

Общим недостатком наиболее приемлемых для нефтепромысловой практики индикаторов остается невозможность  их регистрации непосредственно  в потоке, что делает необходимым производить отбор и транспорт проб и затрудняет широкое внедрение индикаторных исследований на нефтяных месторождениях со сложными климатическими условиями.

Преимущество методов меченых  жидкостей в том, что они позволяют  получать ряд параметров непосредственно в пластовых условиях с охватом больших горных пород, а также дифференцированную картину строения залежи и вытеснения нефти между скважинами, более четкую и однозначную информацию о техническом состоянии разведочных и эксплуатационных скважин. /2/. 

 

2 ОБЗОР ПО ИНДИКАТОРНЫМ МЕТОДАМ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВ

 

2.1 Задачи решаемые индикаторными методами исследований

 

Проницаемые горные породы, как правило, представляют собой сложные фильтрационные среды с многообразными формами  микро и макронеодности. Для выбора оптимального метода обработки скважин необходимо наиболее полное знание о строение залежи, коллекторских свойствах пласта, величинах запасов нефти и газа, об эффективности вытеснения углеводородов из горных пород. В связи со сложностью геолого-промысловых условий получение такой информации возможно лишь при комплексном подходе с привлечением всех современных геологических методов исследования пластов и скважин. В последнее время для этих целей наряду с гидродинамическими, петрофизическими, геофизическими и другими способами применяются индикаторные методы, основанные на закачке трассеров (меченых жидкостей).

Индикаторный метод исследования геологических пластов является одним из наиболее информативных  методов для определения параметров межскважинного пространства /2/. Применение этого метода дает возможность установить контроль за распределением фильтрационных потоков в залежах (определение скорости и направления движения флюидов в пластах), выявить высокопроницаемые и трещиноватые участки пласта, зоны нарушения гидродинамической связи между отдельными участками залежи, осуществлять контроль за обводнением нефтяных скважин, проводить оценку текущей нефтенасыщенности пласта, коэффициента охвата пласта процессом вытеснения.

В нефтепромысловой практике индикаторы  применяются с 50-х годов. Первоначально с их помощью преимущественно устанавливали техническое  состояние скважин, выявляли поглощающие жидкость интервалы отложений горных пород, использовали в качестве реперов для привязки к определенной глубине скважин.

В настоящее время индикаторные способы исследования сформировались в самостоятельное направление  в исследовании скважин и пластов, способное эффективно решать широкий  круг задач геологии,  гидрогеологии  и разработки нефтяных месторождений.

С их помощью возможно решение многих задач, например:

• проверить гидродинамическую связь между отдельными пластами и пропластками разреза;
• прямым путем выявить наличие или отсутствие взаимодействия между отдельными участками залежи и скважинами;
• детально исследовать (установить вид и степень) макронеоднородность дренируемого горизонта;
• оценить коллекторские свойства и нефтеводонасыщенность продуктивных отложений;
• определить истинную скорость; фильтрации пластовых флюидов и нагнетаемых агентов;
• выявить особенности характера фильтрации и вытеснения нефти из коллектора;
• установить количественное распределение потока нагнетаемой в залежь воды или газа по пластам и пропласткам;
• определить охват пласта процессом вытеснения нефти водой и степень влияния на него отдельных факторов;
• выделить в разрезе и интервалах фильтров скважины места поглощения и отдачи жидкости;
• контролировать герметичность обсадных колонн скважин, цементных колец, колонн  НКТ, забойных пакеров и.т.д.

Только с помощью индикаторов  в настоящее время представляется возможным  определять истинные значения скорости движения жидкости в

продуктивных отложениях, оценивать действительное распределение  потоков  нагнетаемых агентов  между пластами и скважинами.