Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук.
Уфа, Уфимский государственный нефтяной технический университет,
2015. — 275 с.
Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и
газовых месторождений
Научный консультант: д.т.н., профессор Зейгман Ю.В.
Цель работы: формирование систем разработки
нефтяных месторождений на заключительной стадии в условиях
заводнения с учетом процессов, происходящих в заводнённой части
продуктивного пласта, обуславливающих миграцию остаточной нефти под
действием гравитационного фактора и которая образуется благодаря
проявлению хроматографического эффекта на границе раздела фаз. 2.
Создание концепции доразработки истощённых нефтесодержащих
коллекторов обеспечивающей достижение более высокой выработки
запасов нефти путем перевода нефтяного месторождения на иной
энергетический уровень разработки, обеспечивающий оптимальные
режимы эксплуатации скважин при сокращении энергетических и
экономических затрат, повышение текущего уровня добычи нефти и
снижение объемов воды во всем производственном цикле «пласт –
скважина – система сбора и подготовки добываемой продукции –
система ППД - пласт».
Научная новизна: Уточнён механизм переформирования истощенной нефтяной залежи в условиях искусственного заводнения, заключающийся в миграции остаточной нефти в вертикальном направлении под действием гравитационного градиента давления. Следствие этого процесса - аккумуляция структурированной нефти в прикровельной части коллектора и перемещение её вдоль кровли в направлении естественного восстания пласта с образованием «компактной залежи». Выявлена закономерность структурно – механических свойств нефти в объеме и ее слоев на межфазных границах «жидкость - жидкость» и «жидкость – твердая поверхность» от изменения пластового давления.
Разработан метод уточнения структурных построений кровли продуктивного пласта на базе проведения специальных промысловых исследований. Предложены критерии взаимной расстановки нагнетательных и добывающих скважин, основанные на учете структуры кровли продуктивного пласта, в соответствии с которыми нагнетательные скважины располагаются ниже добывающих относительно кровли, добывающие – на купольных поднятиях кровли пласта, где локализуются остаточные запасы нефти.
Разработана методология установления нормы отбора нефти в высокообводнённой скважине (более 96 ÷ 98%) с учетом ее дальнейшей безводной эксплуатации, основанная на результатах специальных промысловых исследований по определению скорости притока остаточной нефти к забою добывающей скважины.
Практическая ценность результатов: Результаты диссертационной работы использованы при планировании и внедрении комплекса геолого-технических мероприятий на месторождениях Нижневартовского региона (Орехово-Ермаковское нефтяное месторождение) и Башкортостана (Саузбашевское, Гордеевское, Белебеевское нефтяные месторождения).
Предложенные подходы к разработке истощенных нефтяных коллекторов учтены при составлении проектно-технологических документов на разработку Орехово-Ермаковского, Саузбашевского, Гордеевского, Белебеевского нефтяных месторождений.
Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются при выполнении курсовых и дипломных проектов, а так же при чтении лекций для студентов УГНТУ направления 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» по специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений». Содержание
Наиболее значимые процессы, происходящие в обводённой части продуктивного пласта
Энергетическое состояние нефтяной залежи в условиях заводнения
Формы и виды остаточной нефти
Структурообразование в объёме жидкости (нефти)
Структурирование на границе раздела “жидкость - твёрдое вещество”, “жидкость - жидкость”
Влияние различных факторов на процессы перемещения остаточной нефти, восстановления и регенерации истощённой залежи
Формы и виды остаточной нефти в промытой зоне пласта. Механизм переформирования истощённой нефтяной залежи
Формы и виды остаточной нефти после прохождения фронта вытеснения. Влияние хроматографических процессов на формирование остаточной нефти
Физико-химические и прочностные свойства структурированных сред
Подвижность остаточной нефти в динамических условиях
Влияние давления на подвижность структурированной нефти
Методика подготовки нефти
Методика проведения экспериментов
Подвижность остаточной нефти в квазистатических условиях
Механизм переформирования нефтяной залежи в условиях заводнения
Промысловый опыт и исследования процесса переформирования нефтяных залежей
Переформирование нефтяных месторождений и пластов
Специальные промысловые исследования на месторождениях Башкортостана
Исследование процесса регенерации нефтяной залежи на заключительной стадии разработки
Анализ временных остановок эксплуатационных скважин
Ограничение водопритока на забой добывающей скважины
Обоснование необходимости перфорации всей нефтенасыщенной толщины в пластах, представленных обширной ВНЗ и осложнённых контактными запасами (на примере пласта DIнж Белебеевского нефтяного месторождения)
Точность построения структурных карт. Способы и технология проведения специальных промысловых исследований скв-н
Точность построения структурных карт
Обзор существующих методов исследования местоположения ВНР в скважине
Предлагаемые способы исследования, позволяющие повысить точность оценки местоположения ВНР
Приблизительная оценка скорости накопления остаточной нефти в стволе остановленной предельно обводнённой скважины
Практические приложения учёта влияния гравитационного градиента давления при разработке нефтяных месторождений
Взаиморасположение добывающих и нагнетательных скважин с учётом характера залегания продуктивного пласта
Критерии применимости форсированного отбора жидкости на заключительной стадии разработки
Теоретические и лабораторные исследования влияния форсированного отбора жидкости на эффективность выработки купольных поднятий кровли продуктивного пласта
Концепция доразработки истощенной нефтяной залежи с целью увеличения КИН
Научная новизна: Уточнён механизм переформирования истощенной нефтяной залежи в условиях искусственного заводнения, заключающийся в миграции остаточной нефти в вертикальном направлении под действием гравитационного градиента давления. Следствие этого процесса - аккумуляция структурированной нефти в прикровельной части коллектора и перемещение её вдоль кровли в направлении естественного восстания пласта с образованием «компактной залежи». Выявлена закономерность структурно – механических свойств нефти в объеме и ее слоев на межфазных границах «жидкость - жидкость» и «жидкость – твердая поверхность» от изменения пластового давления.
Разработан метод уточнения структурных построений кровли продуктивного пласта на базе проведения специальных промысловых исследований. Предложены критерии взаимной расстановки нагнетательных и добывающих скважин, основанные на учете структуры кровли продуктивного пласта, в соответствии с которыми нагнетательные скважины располагаются ниже добывающих относительно кровли, добывающие – на купольных поднятиях кровли пласта, где локализуются остаточные запасы нефти.
Разработана методология установления нормы отбора нефти в высокообводнённой скважине (более 96 ÷ 98%) с учетом ее дальнейшей безводной эксплуатации, основанная на результатах специальных промысловых исследований по определению скорости притока остаточной нефти к забою добывающей скважины.
Практическая ценность результатов: Результаты диссертационной работы использованы при планировании и внедрении комплекса геолого-технических мероприятий на месторождениях Нижневартовского региона (Орехово-Ермаковское нефтяное месторождение) и Башкортостана (Саузбашевское, Гордеевское, Белебеевское нефтяные месторождения).
Предложенные подходы к разработке истощенных нефтяных коллекторов учтены при составлении проектно-технологических документов на разработку Орехово-Ермаковского, Саузбашевского, Гордеевского, Белебеевского нефтяных месторождений.
Теоретические и практические результаты диссертационной работы используются при выполнении курсовых и дипломных проектов, а так же при чтении лекций для студентов УГНТУ направления 130503 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» по специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений». Содержание
Наиболее значимые процессы, происходящие в обводённой части продуктивного пласта
Энергетическое состояние нефтяной залежи в условиях заводнения
Формы и виды остаточной нефти
Структурообразование в объёме жидкости (нефти)
Структурирование на границе раздела “жидкость - твёрдое вещество”, “жидкость - жидкость”
Влияние различных факторов на процессы перемещения остаточной нефти, восстановления и регенерации истощённой залежи
Формы и виды остаточной нефти в промытой зоне пласта. Механизм переформирования истощённой нефтяной залежи
Формы и виды остаточной нефти после прохождения фронта вытеснения. Влияние хроматографических процессов на формирование остаточной нефти
Физико-химические и прочностные свойства структурированных сред
Подвижность остаточной нефти в динамических условиях
Влияние давления на подвижность структурированной нефти
Методика подготовки нефти
Методика проведения экспериментов
Подвижность остаточной нефти в квазистатических условиях
Механизм переформирования нефтяной залежи в условиях заводнения
Промысловый опыт и исследования процесса переформирования нефтяных залежей
Переформирование нефтяных месторождений и пластов
Специальные промысловые исследования на месторождениях Башкортостана
Исследование процесса регенерации нефтяной залежи на заключительной стадии разработки
Анализ временных остановок эксплуатационных скважин
Ограничение водопритока на забой добывающей скважины
Обоснование необходимости перфорации всей нефтенасыщенной толщины в пластах, представленных обширной ВНЗ и осложнённых контактными запасами (на примере пласта DIнж Белебеевского нефтяного месторождения)
Точность построения структурных карт. Способы и технология проведения специальных промысловых исследований скв-н
Точность построения структурных карт
Обзор существующих методов исследования местоположения ВНР в скважине
Предлагаемые способы исследования, позволяющие повысить точность оценки местоположения ВНР
Приблизительная оценка скорости накопления остаточной нефти в стволе остановленной предельно обводнённой скважины
Практические приложения учёта влияния гравитационного градиента давления при разработке нефтяных месторождений
Взаиморасположение добывающих и нагнетательных скважин с учётом характера залегания продуктивного пласта
Критерии применимости форсированного отбора жидкости на заключительной стадии разработки
Теоретические и лабораторные исследования влияния форсированного отбора жидкости на эффективность выработки купольных поднятий кровли продуктивного пласта
Концепция доразработки истощенной нефтяной залежи с целью увеличения КИН