Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Октября 2014 в 18:18, дипломная работа
Цель данного дипломного проекта состоит в том, чтобы проанализировать эффективность системы разработки с боковыми стволами и доказать положительное влияние бурения скважин с боковыми стволами на конечный коэффициент извлечения нефти на Западно-Сургутском месторождении.
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………… 8
1.1 Характеристика района работ………………………………………… 8
1.2 История освоения месторождения…………………………………… 11
2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………… 17
2.1 Геологическая характеристика месторождения…………………….. 17
2.2 Характеристика продуктивных пластов……………………………... 23
2.3 Свойства пластовых жидкостей и газов……………………………... 27
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………….. 31
3.1 Принцип разработки месторождения………………………………... 31
3.2 Текущее состояние разработки месторождения и фонда скважин… 36
3.3 Осложнения при эксплуатации скважин…………………………….. 51
4. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………. 57
4.1 Конструкция скважин, оборудованных боковыми стволами………. 57
4.2 Профили проводки боковых стволов………………………………… 62
4.3 Оборудование устья и забоя скважин………………………………... 66
4.4 Типовая компоновка УЭЦН в скважинах с боковыми стволами…... 68
5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………. 73
5.1 Методы увеличения нефтеотдачи пластов и их классификация…… 76
5.2 Выбор участков и зон залежей, эффективных для бурения боковых стволов………………………………………………………………….
80
5.3 Преимущества технологии строительства боковых стволов над технологией строительства новых скважин…………………………
86
5.4 Методика прогнозирования ожидаемых показателей работы скважин с боковыми стволами………………………………………..
87
5.5 Динамика показателей эксплуатации скважин до и после зарезки боковых стволов……………………………………………………….
93
5.6 Влияние строительства боковых стволов на степень выработки запасов нефти по пласту БС10 Западно-Сургутского месторождения…………………………………………………………
98
5.7 Анализ эффективности эксплуатации скважин с боковыми стволами………………………………………………………………...
102
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………….. 108
6.1 Методика расчета показателей экономической эффективности проведения зарезки бокового ствола…………………………………
108
6.2 Анализ чувствительности проекта к риску………………………….. 112
7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА………………….. 118
7.1 Безопасность проекта…………………………………………………. 118
7.1.1 Техника безопасности при зарезке боковых стволов…………. 118
7.1.2 Обеспечение безопасности работающих………………………. 125
7.1.3 Противопожарные требования и средства пожаротушения….. 128
7.1.4 Чрезвычайные ситуации………………………………………... 131
7.2 Экологичность проекта……………………………………………….. 138
7.2.1 Выброс вредных веществ в атмосферу………………………... 139
7.2.2 Контроль за загрязнением поверхностных вод……………….. 140
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ…………………………………………….. 141
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………. 143
а
б
а -зависимость процента отбора НИЗ от обводненности по пласту БС10 Западно-Сургутского месторождения без эксплуатации БС
б - зависимость процента отбора НИЗ от обводненности по пласту БС10 Западно-Сургутского месторождения с эксплуатацией БС
Рисунок 5.6
Анализируя поведение графика, можно обнаружить, что в точке, в которой обводненность равна 72,5% происходит резкое изменение направления графика в сторону уменьшения обводненности. Данный факт можно объяснить вводом в эксплуатацию 13 скважин с боковыми стволами в 2004г.
Далее также наблюдается тенденция к уменьшению обводненности добываемой продукции. Этому способствуют 24 скважины в которых в 2003 году были зарезаны боковые стволы. Изменение обводненности оказывает прямое влияние на отбор от начальных извлекаемых запасов. В нашем случае процесс уменьшения обводненности приводит к увеличению процента отбора от НИЗ. Если провести дальнейший прогноз поведения кривой обводненности посредством линии тренда до 98% обводнения, то можно сделать предположение о том, что при разработке месторождения без зарезки боковых стволов отбор от НИЗ составил бы 90% (рис.5.8а, что соответствует прогнозируемому КИН равным 34,6% при проектном – 40,4%.. С учетом эксплуатации скважин с боковыми стволами ожидается отбор от НИЗ величиной 114% (рисунок 5.6(б). Таким образом в результате 31-го, начиная с 2002г., пробуренных боковых стволов по пласту БС10, прогнозируется 24%-ый прирост отбора, в т.ч. довыработка 10% НИЗ до проекта и увеличение на 14% НИЗ от проектных по сравнению с вариантом разработки Западно-Сургутского месторождения без боковых стволов.
Зная начальные извлекаемые запасы по ВГФ-96,576 млн.т можно определить прирост запасов с учетом прогнозируемого увеличения отбора. При 90% отборе добыча нефти составит 86,918 млн.т, а при 114%-110,097 млн.т.
Таким образом прирост запасов составит 13,521 млн.т.
Зная значение начальных геологических запасов, можно определить коэффициент нефтеотдачи. То есть можно исходя из выше определенных значений выяснить как повлияют прогнозируемые величины на изменение коэффициента нефтеотдачи.
Геологические запасы
При 90% отборе от НИЗ коэффициент нефтеотдачи составит 34,6% (при разработке месторождения без бурения БС), а при 114%-43,8% (при проектном КИН 40,4%). То есть коэффициент нефтеотдачи при разработке с боковыми стволами повыситься на 9,2% от прогнозируемого при разработке месторождения без бурения БС или на 3,4% от проектного КИН. Сравнительные показатели КИН по базовому варианту разработки и варианту разработки с применением эксплуатации скважин с боковыми стволами приведены на рисунке 5.7.
Рисунок 5.7 Сравнительные показатели КИН.
На 01.01.2006 г. на Западно-Сургутском месторождении в эксплуатации находилось 79 боковых стволов, пробуренных в аварийных, высокообводненных и низкодебитных скважинах с ликвидацией основного ствола. В процессе их бурения отрабатывались технологии различного вида проходки бокового ствола по пласту (вертикальная или слабонаклонная, пологая и горизонтальная). При этом эксплуатируется 9 боковых стволов с наклонно-направленной, 2 с пологой и 68 с горизонтальной проходкой по пласту.
Оценка эффективности эксплуатации бокового ствола проводилась как по самой скважине с боковым стволом, так и по окружающим оценочным скважинам. В результате зарезки боковых стволов по данным скважинам практически повсеместно наблюдается повышение дебитов по нефти и снижение обводненности продукции.
На дату пуска в эксплуатацию 79 боковых стволов дополнительная добыча нефти по ним составил 1106,441 тыс.т при средней обводненности продукции 49,7%, что ниже среднегодовой по месторождению на 33,9%. При этом средний дебит по нефти боковых стволов в связи с совершенствованием выбора точки входа бокового ствола в пласт и вида его проходки (по пласту БС10) увеличился с 2,0-3.4 т/сут. в 2001 гг. до 38,9 т/сут. в 2005 г. соответственно в диапазоне его изменения от 0.5 до 85,6 т/сут. при обводненности продукции 2-96% (рис 5.9, 5.10) . При этом средний входной дебит по нефти вертикально-направленных боковых стволов составляет 6,5 т/сут., пологих –14,0 т/сут., а горизонтальных 38,9 т/сут при среднем дебите по месторождению в 8,2 т/сут. Параметры работы скважин с боковыми стволами представлены в таблице 5.8.
Таблица 5.8
Параметры работы скважин с боковыми стволами по состоянию на 01.01.2006 | ||||||||||||||||||||||
Месторождение |
Пласт |
год |
Кол-во скважин |
Кол-во запусков |
Дебит жидкости |
Дебит нефти |
Средний дебит жидкости |
Средний дебит нефти |
Средний % воды |
Средний Ндин |
Доп. Добыча | |||||||||||
Западно-Сургутское |
БС-1 |
2001 |
1 |
1 |
88 |
4,7 |
88,0 |
4,7 |
94,0 |
520 |
13552 | |||||||||||
2002 |
1 |
1 |
77 |
3,4 |
77,0 |
3,4 |
95,0 |
721 |
4225 | |||||||||||||
2003 |
2 |
2 |
437 |
31,9 |
218,5 |
16,0 |
91,5 |
328 |
56501 | |||||||||||||
2004 |
3 |
3 |
538 |
65,9 |
179,3 |
22,0 |
84,7 |
629 |
39793 | |||||||||||||
2005 |
2 |
2 |
529 |
87,3 |
264,5 |
43,6 |
45,5 |
697 |
22514 | |||||||||||||
БС-1 Всего |
9 |
9 |
1669 |
193,1 |
165,5 |
17,9 |
82,1 |
578,8 |
136585 | |||||||||||||
БС-11 |
2003 |
1 |
1 |
36 |
29,8 |
36,0 |
29,8 |
6,0 |
1548 |
15229 | ||||||||||||
2004 |
3 |
3 |
140 |
47,7 |
46,7 |
15,9 |
48,3 |
1062 |
33338 | |||||||||||||
2005 |
2 |
2 |
85 |
4,6 |
42,5 |
2,3 |
67,5 |
1091 |
3795 | |||||||||||||
БС-11 Всего |
6 |
6 |
261 |
82,2 |
41,7 |
16,0 |
40,6 |
1233,7 |
52362 | |||||||||||||
БС-1+2 |
2004 |
1 |
1 |
44 |
24,8 |
44,0 |
24,8 |
36,0 |
680 |
12759 | ||||||||||||
БС-1+2 Всего |
1 |
1 |
44 |
24,8 |
44,0 |
24,8 |
36,0 |
680 |
12759 | |||||||||||||
БС-2+3 |
2004 |
1 |
1 |
75 |
13,2 |
75,0 |
13,2 |
80,0 |
680 |
6732 | ||||||||||||
2005 |
3 |
3 |
679 |
90,0 |
226,3 |
30,0 |
88,7 |
371 |
27039 | |||||||||||||
БС-2+3 Всего |
4 |
4 |
754 |
103,2 |
188,5 |
25,8 |
86,5 |
448 |
33771 | |||||||||||||
БС-4 |
2004 |
1 |
1 |
118 |
7,3 |
118,0 |
7,3 |
93,0 |
380 |
6367 | ||||||||||||
БС-4 Всего |
1 |
1 |
118 |
7,3 |
118,0 |
7,3 |
93,0 |
380 |
6367 | |||||||||||||
ЮС-1 |
2004 |
1 |
1 |
58 |
44,5 |
58,0 |
44,5 |
13,0 |
790 |
31785 | ||||||||||||
ЮС-1 Всего |
1 |
1 |
58 |
44,5 |
58,0 |
44,5 |
13,0 |
790 |
31785 | |||||||||||||
ЮС-2 |
2005 |
2 |
2 |
17 |
14,1 |
17,0 |
14,1 |
6,0 |
1657 |
8818 | ||||||||||||
2006 |
3 |
3 |
133 |
108,7 |
44,3 |
36,2 |
6,3 |
1109 |
25655 | |||||||||||||
ЮС-2 Всего |
5 |
5 |
150 |
122,8 |
30,7 |
25,2 |
6,2 |
1383,2 |
34473 | |||||||||||||
БС-10 |
2001 |
2 |
2 |
23 |
1,4 |
11,5 |
0,7 |
91,5 |
797 |
8212 | ||||||||||||
2002 |
2 |
2 |
62 |
27,7 |
31,0 |
13,9 |
39,0 |
1165 |
49417 | |||||||||||||
2003 |
4 |
4 |
203 |
72,9 |
50,8 |
18,2 |
40,3 |
1127 |
98871 | |||||||||||||
2004 |
13 |
13 |
599 |
335,2 |
46,1 |
25,8 |
35,2 |
1167 |
237560 | |||||||||||||
2005 |
24 |
24 |
1702 |
932,7 |
70,9 |
38,9 |
32,5 |
987 |
258200 | |||||||||||||
БС-10 Всего |
45 |
45 |
2589 |
1370,0 |
42,0 |
19,5 |
47,7 |
1048,5 |
652260 | |||||||||||||
БС-10+11 |
2003 |
2 |
2 |
98 |
83,8 |
49,0 |
41,9 |
3,0 |
1180 |
91247 | ||||||||||||
2004 |
3 |
3 |
170 |
38,1 |
56,7 |
12,7 |
69,3 |
1155 |
27328 | |||||||||||||
2005 |
2 |
2 |
157 |
75,2 |
78,5 |
37,6 |
54,5 |
1095 |
27504 | |||||||||||||
БС-10+11 Всего |
7 |
7 |
425 |
197,2 |
61,4 |
30,7 |
42,3 |
1143,4 |
146079 | |||||||||||||
З-Сургутское Всего |
79 |
79 |
6068 |
2145,2 |
83,3 |
23,5 |
49,7 |
854,0 |
1106441 |
Такой прирост суммарного дебита по нефти позволил за весь оцениваемый период (на 01.01.2006 г.) дополнительно добыть из боковых стволов 1106,441 тыс. тонн нефти или 14,005 тыс. тонн на один боковой ствол. При этом до 2002 г. дополнительная добыча нефти составила 53,642 тыс. тонн, в 2001 г. –261,848 тыс. тонн, в 2004г. – 404,480 тыс.тонн, а в 2005г. – 364,707 тыс.тонн. Показатели добычи нефти скважин с боковыми стволами по пластам представлены в таблице 5.9.
Рис. 5.8 График распределения дебита нефти за весь период эксплуатации боковых стволов
Таблица 5.9 | |||||||||||||||||||
Показатели добычи скважин с боковыми стволами по пластам на 1.01.2006 | |||||||||||||||||||
Месторождение |
Пласт |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
ВСЕГО | ||||||||||||
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн |
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн |
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн |
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн |
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн |
Кол-во скважин |
Дебит нефти, т/сут. |
Доп. Добыча, тонн | ||
Западно-Сургутское |
БС-1 |
1 |
4,7 |
13552 |
1 |
3,4 |
4225 |
2 |
31,9 |
56501 |
3 |
65,9 |
39793 |
2 |
87,3 |
22514 |
9 |
193,1 |
136 585 |
БС-2+3 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
13,2 |
6732 |
3 |
90,0 |
27039 |
4 |
103,2 |
33 771 | |
БС-4 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
7,3 |
6367 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
7,3 |
6 367 | |
БС-11 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
29,8 |
15229 |
3 |
47,7 |
33338 |
2 |
4,6 |
3795 |
6 |
82,2 |
52 362 | |
ЮС-1 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
44,5 |
31785 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
44,5 |
31 785 | |
ЮС-2 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
2 |
14,1 |
8818 |
3 |
108,7 |
25655 |
5 |
122,8 |
34 473 | |
БС-1+2 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
24,8 |
12759 |
0 |
0,0 |
0 |
1 |
24,8 |
12 759 | |
БС-10 |
2 |
1,4 |
8212 |
2 |
27,7 |
49417 |
4 |
72,9 |
98871 |
13 |
335,2 |
237560 |
24 |
932,7 |
258200 |
45 |
1370,0 |
652 260 | |
БС-10+11 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
2 |
83,8 |
91247 |
3 |
38,1 |
27328 |
2 |
75,2 |
27504 |
7 |
197,2 |
146 079 | |
Западно-Сургутское Всего |
3 |
6,1 |
21764 |
3 |
31,1 |
53642 |
9 |
218,5 |
261848 |
28 |
590,9 |
404480 |
36 |
1298,6 |
364707 |
79 |
2145,2 |
1106441 |
Рисунок 5.9 График распределения обводненности продукции за весь период эксплуатации боковых стволов
Ввод в эксплуатацию боковых стволов в большинстве случаев не оказал отрицательного влияния на работу окружающих добывающих скважин, что обусловлено особенностью эксплуатации пласта БС10 (большинство боковых стволов пробурено именно на этот объект разработки) – неоднородность, наличие линз, «целиковых» участков и т.п.
Прогнозная до конца рентабельной эксплуатации дополнительная добыча нефти в целом по 79 боковым стволам оценена в 2052,44 тыс. тонн. При этом в среднем на один боковой ствол ожидается дополнительно добыть 20,8 тыс. тонн нефти. На один вертикально-направленный боковой ствол дополнительная добыча нефти оценена в 14.42 тыс. тонн, пологий - в 9.88 тыс. тонн и горизонтальный - в 38.1 тыс. тонн.
Ожидается, что при дальнейшем разбуривании разрабатываемых залежей боковыми стволами полученный средний показатель 14,005 тыс. тонн дополнительной добычи нефти на один ствол не только сохранится, но и даже несколько увеличится из-за более качественного выбора объектов разбуривания (строения и состояния разработки), а также использования более эффективных буровых растворов, создания и массового применения технологий воздействия на пласт через боковой ствол.
Дополнительная добыча нефти по пласту БС10 с боковыми стволами получена исключительно за счет повышения нефтеотдачи пласта. Также к повышению нефтеотдачи относится нефть добытая из боковых стволов уплотняющего фонда (например скважина 694), аварийных скважин (например скважина 1476), пуск которых в эксплуатацию без бурения бокового ствола был бы невозможен и нефть добытая из скважин с пробуренными боковыми стволами в зону малых эффективных толщин (например скважина 1148), где бурение обычных наклонных скважин не рентабельно. Параметры работы до и после зарезки боковых стволов в указанных скважинах приведены в разделе 5.5. Только небольшая доля добычи нефти из бокового ствола не отнесена к повышению нефтеотдачи пласта, которая могла бы быть добыта из старой скважины без проведения данного мероприятия.
Анализируя графики на рисунках 5.8 и 5.9 можно сделать вывод, что успешность по зарезкам боковых стволов на Западно-Сургутском месторождении высокая. Наибольшее число скважин после данных операций имеют дебиты по нефти близкие к среднему - 30 т/сут.с обводненностью добываемой продукции до 20%.
Бурение боковых стволов считается успешным, когда при их эксплуатации ожидается получение чистой прибыли предприятием за счет дополнительной добычи нефти. Успешность бурения боковых стволов в целом по НГДУ "Сургутнефть" оценена в 91.7%. - максимальная успешность бурения боковых стволов на месторождениях ОАО "Сургутнефтегаз".