Методы контроля регулирования многопластового элемента

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 

Ухтинский государственный  технический университет

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

 

«Методы контроля регулирования многопластового элемента»

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛ:                                                                             Ибрисова Е.А.

СТ.ГР. НГД-4-11 (м)

 

 

 

ПРОВЕРИЛ:                                                                                 Заводов Л.М.

 

 

 

 

 

 

Ухта, 2012

 

 

 

 

План

1. Введение___3                                                                                         
2. Контроль за процессом разработки многопластовых объектов_4     

3. Влияние физико-геологических и технологических факторов  на показатели разработки многопластовых объектов___5                    

4. Средства регулирования совместной разработки пластов и их возможности___7
5. Опыт разработки и регулирования процесса эксплуатации многопластовых объектов___9
6. Совместимость и порядок выбора объектов  совместной разработки___10
7. Заключение___12
8. Литературные источники___12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение.

               При разработке многопластовых месторождений углеводородов одним из основных подходов к анализу процесса нефтегазодобычи является рассмотрение эксплуатационных объектов как единого целого. Процесс нефтегазодобычи, при данном подходе,  определяется наличием комплекса взаимодействующих и взаимосвязанных процессов,  изучение которых позволяет оценить степень самоорганизации и устойчивости пластовой системы. Под эксплуатационным объектом следует понимать пласт или группу пластов, предназначенных для разработки одной серией добывающих скважин при обеспечении возможности регулирования разработки каждого из пластов отдельно. Эксплуатационный объект, в который объединяются несколько пластов одной залежи или несколько залежей различных продуктивных пластов, называется многопластовым  эксплуатационным объектом.

              Объединение нескольких пластов в один эксплуатационный объект существенно сокращает сроки ввода месторождения в разработку и капиталовложения на бурение скважин, строительство и обустройство нефтепромысла. С другой стороны, как показывает практика, при этом возникают значительные трудности с сохранением требуемых текущих  уровней добычи нефти, достижением высоких  конечных коэффициентов нефтеотдачи и регулированием процесса разработки многопластовых эксплуатационных объектов.

               Неоднородность многопластового объекта всегда выше неоднородности  оставляющих его отдельных пластов, поэтому для его разработки нужны более плотные сетки скважин, чем при разбуривании отдельных пластов самостоятельными сетками скважин. 

               Согласно теории фильтрации жидкости в пористой среде процесс  совместной разработки нескольких пластов при установившемся режиме ничем  не отличается от раздельной разработки неоднороднослоистых пластов. Поэтому специальных гидродинамических исследований движения жидкости в пластах при совместной эксплуатации, по-видимому, не требуется.

                Но при совместной разработке нескольких пластов значительно  усложняется процесс эксплуатации, а некоторые вопросы на  практике приобретают характер проблемных. Особенно большое значение приобретают вопросы регулирования. Вместе с увеличением мощности повышается и степень неоднородности объекта, поэтому достижение благоприятных показателей  совместной разработки возможно лишь при эффективном регулировании  процесса. Однако до настоящего времени нет единых мнений как о методах, так и о средствах регулирования. Существуют  представления, что лучшее средство регулирования совместной разработки - раздельный отбор жидкости из пластов в одной эксплуатационной  скважине. И, наоборот, есть основания полагать, что наиболее  действенное средство — раздельно дифференцированное воздействие на пласты через нагнетательные скважины при совместном отборе из пластов в эксплуатационных скважинах.

           Возможности регулирования темпа  разработки пластов за счет  повышения гидродинамического совершенства  скважин, увеличения плотности  сетки и приближения контура  питания ограничены. Но другие  гидродинамические  исследования  и опыт регулирования совместной  разработки  свидетельствуют, что  за счет изменения схемы питания отдельных залежей (разрезания на блоки) и повышения давления нагнетания  возможности интенсификации разработки слабопродуктивных пластов очень высокие. В соответствии с этим выдвигаются и различные методы регулирования — разноскоростная выработка пластов,  опережающее заводнение их снизу вверх и опережающее заводнение менее проницаемых пластов или залежей с наибольшими запасами нефти. При совместной разработке нескольких пластов одной системой скважин значительно экономятся капитальные средства на освоение и ввод в разработку нефтяных месторождений, расширяются перспективы внедрения, но поскольку единых представлений о средствах и методах регулирования нет, вопросы эксплуатации  многопластовых объектов относятся к числу важнейших для нефтедобывающей промышленности.

 

2. Контроль за процессом разработки многопластовых объектов.

              Длительный опыт исследования  совместной разработки  нескольких  пластов единой сеткой скважин  позволяет отметить основные  формы осложнения процесса по  сравнению с раздельной  эксплуатацией.

• Крайне неустойчивый профиль притока жидкости в  скважине по мощности объекта.
• Неравномерное, непропорциональное запасам нефти и даже гидропроводностям долевое участие пластов в текущей добыче нефти из объекта и нефтеотдаче. 

           Эти особенности процесса совместной разработки пластов  определяют направление контроля и регулирования.

1. Неустойчивость профиля притока жидкости в скважины по мощности объекта установлена путем исследования взаимодействия скважин глубинными дебитомерами (позволяют выявить величину притока из каждого пласта объекта в отдельности) и расходомерами (позволяют установить величину закачки в каждый пласт объекта в отдельности).Термометры – позволяют установить профиль притока или поглощения в совместных скважинах. Влагометры – позволяют установить интервалы притока воды в скважине.
2. Неравномерное и непропорциональное  запасам нефти долевое участие пластов в текущей добыче нефти и нефтеотдаче наблюдается почти на всех объектах  совместной разработки. Это устанавливается различными исследованиями — глубинными дебитомерами, электромоделированием  процесса совместной разработки, оценкой нефтеотдачи отдельных пластов и др. Причина такой неравномерной выработки запасов нефти из отдельных пластов заключается в различных условиях питания залежей, разной гидропроводности пластов и ухудшении условий притока нефти из залежи пласта.

            Данные об изменении уровней добычи нефти и нефтеотдачи по пластам в объекте являются основой для целенаправленного регулирования процесса совместной  разработки. Поэтому контроль за изменением этих показателей также должен быть непрерывным. Методы контроля рассмотренных особенностей процесса  разработки многопластовых объектов могут быть прямыми и косвенными.

            Прямым методом контроля профиля притока жидкости по  мощности объекта и уровней добычи нефти из отдельных пластов  (нефтеотдачи) служили бы непрерывные надежные исследования  глубинными дебитомерами профиля притока жидкости по мощности объекта с дифференциацией по фазам во всех эксплуатационных скважинах и глубинными расходомерами — профиля расхода воды во всех нагнетательных скважинах. Однако возможности контроля  показателей совместной разработки нескольких пластов существующими приборами пока весьма ограничены. Кроме того, точность дебитомеров и расходомеров недостаточна, а глубинных приборов,  дифференцирующих поток жидкости по фазам, на промыслах пока еще нет. В этих условиях контроль указанных показателей прямым  методом весьма осложняется и практически может осуществляться лишь при помощи косвенных методов. В период же механизированного способа эксплуатации скважин определение добычи нефти из  каждого пласта и степень обводнения их возможно только косвенными методами.

            Эффективным может быть электромоделирование процесса совместной разработки  пластов на сеточной модели, которая позволяет моделировать  одновременно разработку нескольких пластов. Другим косвенным методом определения долевого участия отдельных пластов в добыче нефти из объекта может служить способ разделения дебита нефти во всех эксплуатационных скважинах, основанный на различии удельного веса нефтей. Этот косвенный приближенный способ, основанный на сравнении плотностей нефтей из пластов и смеси их, пригоден лишь для двухпластовых объектов и заключается в решении системы уравнений:

P_см    = (p1Q1+ p2Q2)/ Q˳ 

Q˳=Q1 + Q2,

где Q˳— суммарный дебит  скважины с объекта в т/сутки; (Q1 — дебит одного пласта в т/сутки; (Q2 — дебит другого пласта в т/сутки; Pсм — плотность смеси (добываемой нефти); р1 — плотность нефти одного пласта; р2 — то же другого.

               Определение дебитов отдельных  пластов в многопластовом объекте  таким способом возможно путем  разделения объекта на два  и т. д. Точность этого способа  будет тем выше, чем больше  разница в  плотностях нефтей  этих пластов.

 

 

3. Влияние физико-геологических и технологических факторов  на показатели разработки многопластовых объектов.

             Обычно даже смежные нефтяные  залежи, принадлежащие к  одному  этажу нефтеносности, обладают  различными  физико-геологическими  параметрами. Залежи отличаются  по геометрическим  размерам (площади  и мощности пластов), запасам нефти,  характеру неоднородности пластов,  свойствам нефти и пр.

            Чаще всего объект совместной  разработки можно составить только  из залежей с различными свойствами. Поэтому уже при обосновании  мощности объектов совместной  разработки на стадии проектирования  необходимо знать характер и  степень влияния  различных  физико-геологических факторов на  показатели разработки объекта  для прогноза показателей и установления с самого начала мероприятий по регулированию. К числу основных  физико-геологических и технологических факторов, определяющих показатели совместной разработки пластов, относятся:

• неоднородность (средние свойства) пластов;
• размеры залежей; 
• свойства нефтей отдельных пластов;
• темпы разработки отдельных залежей.

 Приближенные аналитические исследования       

         При совместной эксплуатации неоднородных пластов  опережение разработки высокопроницаемого пласта обусловливает менее благоприятные текущие и конечные показатели разработки объекта, чем опережение разработки менее проницаемого пласта, при прочих равных условиях. Если бы можно было на  протяжении всего процесса разработки выдержать равное коростное  обводнение пластов, что соответствует условиям их раздельной  разработки, то это обеспечило бы  показатели разработки объекта более благоприятные, чем при  опережающем заводнении  высокопроницаемого пласта, но менее  благоприятные, чем при опережающем  заводнении менее проницаемого пласта. Физически отмеченное  различное влияние опережения  разработки того или иного пласта на показатели эксплуатации объекта объясняется тем, что заводнение некоторой мощности (объема)  слабопроницаемого пласта обусловливает меньшее увеличение  содержания воды в продукции, добываемой из объекта, чем заводнение такой же мощности высокопроницаемого пласта. Извлекаемые же запасы нефти из одинаковых объемов различно проницаемых пластов вследствие незначительной разницы в их пористости и коэффициентах вытеснения нефти будут мало отличаться. целесообразность совмещения эксплуатации может возникнуть даже при сильно отличающихся по свойствам пластах и по объему залежах. Лучшие показатели совместной разработки достигаются, когда объем залежи со слабопроницаемым пластом значительно меньше объема залежи с высокопроницаемым пластом. При совместной разработке таких пластов нефтеотдача может даже повышаться. Маленькая по запасам нефти залежь со слабопроницаемым пластом способствует эксплуатации скважин до более высокой предельной обводненности продукции из большей залежи с высокопроницаемым пластом. А увеличение предельной обводненности продукции,  добываемой из большой залежи, может обеспечить рост суммарной добычи нефти по ней, превышающий снижение нефтеотдачи залежи с малыми запасами и менее проницаемым пластом при совместной разработке. Если же после совместной разработки можно организовать  раздельную доразработку залежи со слабопроницаемым пластом, то  конечная нефтеотдача будет еще более повышена.

Исследования  на ЭЦВМ

С целью более полного  изучения зависимости показателей  совместной разработки пластов от разных факторов нами было  поставлено исследование на электронной цифровой вычислительной машине.

В нефтепромысловой практике в настоящее время в основу  регулирования разработки многопластовых объектов положены  следующие принципы: 1) опережающее заводнение нижних пластов с последующей их изоляцией и 2) равноскоростное, одновременное заводнение пластов на протяжении всего периода разработки.