Презентация2 - Томский политехнический университет

Томский политехнический университет
Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых
ГЕОЛОГИЯ И РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ
И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Лектор Ильина
Г.Ф., доцент
07.05.2016
1
Эксплуатационный объект продуктивный пласт или группа пластов,
разрабатываемых самостоятельной
сеткой скважин при обеспечении
контроля и регулирования процесса их
эксплуатации.
Установление режима работы
нефтедобывающих и
водонагнетательных скважин
сводится к планированию темпов отбора
нефти и закачки воды в пласт для
поддержания пластового давления на
определенный промежуток времени.
• законтурное
заводнение
• приконтурное заводнение
• внутриконтурное заводнение
Система разработки и раскустовка на полное развитие, Як III-VII
БП 2009-2013
Як III-VII – площадная блочноквадратная, длина ГС 1000 м.
Фонд скважин для бурения 174,
в т.ч.: 119 добывающих ГС
555155 нагнетательных ННС
Новое бурение
(с 2009 г)
10
Всего
36
Среднее колво скважин
на кусту
Новое бурение
(с 2009 г)
10
Существующие
кусты
-
Отход от
вертикали
Максимальный
2500
Средний
1500
Кол-во кустов
Плотность сетки скважин,
га/скв
50
Equalizer (16 скв)
ResFlow (2 скв)
Всего 18 скв
4
Интерпретация данных комплексных испытаний
скважин
Выбор
модели
Геология
Оценка
параметров
Геофизика
Определение
режима
течения
Проверка
модели
Петрофизика
Технические
данные
Интерпретация
данных испытания
скважин
Типы ловушек
Ловушка – часть природного резервуара, в котором есть условия для
скопления нефти и газа:
• Наличие коллектора – проницаемая порода в которой находятся УВ.
• Наличие покрышки – непроницаемые горные породы (Состав: глины,
аргиллиты, глинистые алевролиты, соли, гипсы, ангидриты).
Структурные (сводовые) – образованные в результате изгиба слоев;
Стратиграфические – сформированная в результате эрозии пластов – коллекторов и перекрытия
их затем непроницаемыми породами;
Тектонические – образования в результате
вертикального перемещения мест обрыва
относительно друг друга, пласт-коллектор в месте тектонического нарушения может
соприкасаться с непроницаемой породой;
Литологические – образованная в
проницаемых пород непроницаемыми.
результате
литологического
замещения
пористых
Ловушки нефти и газа
Типы залежей
Залежь углеводородов – это естественное скопление нефти, газа, газоконденсата
в ловушке, образованной породой – коллектором под покрышкой из
непроницаемых пород.
Около 80% залежей в мире связано с ловушками структурного типа.
Залежь может быть сформирована одним пластом коллектором – однопластовая залежь и
несколькими пластами коллекторами, сообщающимися между собой – многопластовая залежь.
Пластовые
• Пластовосводовые
• Стратиграфические экранированные
• Литологически экранированные
• Тектонически экранированные
Массивные
• В антиклинальной складке
• В эрозионном выступе
• В рифтовом массиве
Литологически ограниченные
• В устьевых барах
• В устьевых потоках
• В дельтовых потоках
Типы пластовых залежей
Пластово сводовая залежь:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина
Пластовая стратиграфически экранированная
залежь:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина; 4 - линия размыва
Пластовая тектонически экранированная залежь:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина; 4 - тектоническое
нарушение
Пластовая литологически экранированная залежь:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина
Типы массивных залежей
Массивная залежь в антиклинальной
складке:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина
Массивная залежь в эрозионном выступе:
1 - нефть; 2 - вода; 3 глина; 4 - линия
размыва
Массивная залежь в рифовом массиве: 1 нефтеносный известняк; 2 - водоносный известняк; 3
- глина
Типы залежей в зависимости от
фазового состояния
Нефтяные - содержат только нефть, в различной степени насыщенную
газом;
Газовые - содержат только газ;
Нефтегазовые (двухфазные) - в нефтегазовых—газовая шапка превышает по
объему нефтяную часть системы, к нефтегазовым относятся также залежи с
крайне незначительной по объему нефтяной частью - нефтяной оторочкой;
Газонефтяные (двухфазные)- основная по объему часть нефтяная и
меньшая—газовая (газовая шапка);
Нефтегазоконденсатные - основная по объему нефтяная часть;
Газоконденсатные - основная по объему конденсатная часть.
Месторождение
Месторождение – совокупность залежей в пределах одной площади.
Классификация запасов месторождений нефти и газа по размерам
Месторождения
Запасы
Извлекаемые
нефти, млн. т
Уникальные
Крупные
Средние
Мелкие
Свыше 300
30—300
10—30
До 10
Балансовые газа, млрд.
м3
Свыше 500
30—500
10—30
До 10
Источники данных о проницаемости
1. Гидродинамические исследования, данные эксплуатации.
2. Лабораторные исследования на образцах пористой среды (керна),
в условиях максимально приближенных к пластовым.
3. Использование данных о схожем пласте.
4. Математические модели (эмпирические зависимости)
5. Корреляционные зависимости по данным ГИС ?
Основные методы воздействия на пласт
А. Поддержание пластового давления закачкой в пласт воды, к которому относятся:
1. Законтурное заводнение.
2. Приконтурное заводнение.
3. Внутриконтурное заводнение, которое можно разделить на:
а) разрезание залежи линейными или круговыми рядами нагнетательных скважин;
б) блочная система заводнения;
в) очаговое заводнение;
г) избирательное заводнение;
д) площадное заводнение.
Б. Поддержание давления закачкой газа:
1. Закачка воздуха.
В нефтедобыче не существует
универсального вида заводнения
при выборе, которого решались
бы все проблемы связанные с
этим процессом.
2. Закачка сухого газа.
3. Закачка обогащенного газа.
4. Закачка газа при параметрах, близких к критическим.
В. Тепловые методы воздействия.
1. Закачка в пласт горячей воды.
2. Закачка перегретого пара.
3. Создание в пласте подвижного фронта горения.
4. Тепловая обработка призабойной зоны пласта.
Законтурное заводнение
Линия
нагнетательных
скважин
располагается
примерно в 300 - 800 м от
контура нефтеносности для
создания более равномерного
воздействия
на
него,
предупреждения образования
языков
обводнения
и
локальных прорывов воды в
эксплуатационные скважины
В нутренний контур неф теносности
В неш ний контур неф теносности
Н еф тяная скваж ина
Контрольны е скваж ины
Н аг нетательны е скваж ины
Приконтурное заводнение
Разрезание
залежи
линиями
нагнетательных скважин на полосы,
кольца,
создание
центрального
разрезающего ряда с несколькими
поперечными рядами и в сочетании
с
приконтурным
заводненном
Внутренний контур нефтеносности
Внешний контур нефтеносности
Нефтяная скважина
Контрольные скважины
Нагнетательные скважины
Внутриконтурное заводнение
Целесообразно
на
больших
неоконтуренных
месторождениях,
когда
по
данным
разведочных
скважин
очевидна
промышленная
нефтеносность
в
районе
их
расположения.
а) разрезание залежи линейными
или круговыми рядами
нагнетательных скважин;
б) блочная система заводнения;
в) очаговое заводнение;
г) избирательное заводнение;
д) площадное заводнение.
Фонтанная
арматура
Скважина
Скважина – это горная выработка
цилиндрической формы глубиной
более 5 м и диаметром более 75 мм,
пройденная в горной породе или
полезном ископаемом
механическими или
немеханическими способами
бурения.
Колонная
головка
Кондуктор
Эксплуатационн
ая колонна
Ствол
скважины
Зона
перфорации
Забой
Классификация скважин по назначению
Скважины по
назначению
В процессе разведки и эксплуатации
месторождения бурятся различные
категории скважин (опорные, поисковые,
разведочные и т.д.) но оператор дожжен
знать назначение и группы категории
эксплуатационных скважин.
Категории
скважин
Группы скважин
Подразделение скважин на группы
подчинено главным образом
функциональному назначению
отдельных скважин, в совокупности
обеспечивающих решение общей
задачи
Классификация скважин по назначению
Эксплуатационная скважины — предназначены для разработки и
эксплуатации месторождений и залежей нефти и газа.
В эту категорию входят скважины:
Оценочные
скважины
Эксплуатационн
ые
(добывающие)
скважины
Нагнетательные
скважины
Наблюдательные
скважины
Предназначены для уточнения границ обособленных
продуктивных полей и оценки выработанности отдельных
участков для уточнения рациональной разработки залежей.
Предназначены для извлечения (добыча) нефти и газа,
включая сопутствующие компоненты.
Предназначены для воздействия на эксплуатационный
объект путем закачки воды, газа, воздуха или др. агентов.
Предназначены для контроля за разработкой путем
систематического наблюдения за изменением пластового
давления, продвижением водонефтяного (ВНК), газоводяного
(ГВК) и газонефтяного (ГНК) контактов в процессе
эксплуатации залежи.
Классификация скважин по назначению
Наблюдательные
скважины
Контрольные
скважины
Пьезометрические
скважины
Обе
категории
предназначены
для
систематического измерения пластового
давления в законтурной области, в газовой
шапке и в нефтяной зоне пласта.
Способы эксплуатации скважин
В зависимости от величины пластового давления, свойств нети,
содержания в ней воды, газа механических примесей коллектрских свойств
пласта и т.д. способы эксплуатации нефтяных скважин подразделяются на:
Способы эксплуатации скважины
Фонтанный
Насосный
Газлифтный
ЗАКОН Дарси
Производительность скважины описывается законом Дарси.
Закон Дарси не является теорией или предположением, это – ЗАКОН.
qo 

Kh P r  Pwf

  re 

18.410 B0 ln    0.75  S 
  rw 

qo – дебит нефти (м3/сут)
K – проницаемость (мД) – (эффективная проницаемость нефти)
h – эффективная мощность пласта (м)
Pr – среднее пластовое давление (атм)
Pwf – забойное давление (атм)
o – вязкость нефти (сПз) - (в пластовых условиях)
Bо – объемный коэффициент нефти (м3/м3)
re – радиус дренирования (м)
e
rw – радиус скважины (м)
S – скин
r 
A

A – площадь
круга
дренирования
Режимы притока
Профиль давления
Давление
Линейная модель коллектора
Расстояние от скважины
Режимы притока
Дебит
q
Переходный
После
переходный
Псевдоустановившийся /
установившийся
Забойное давление
Pi
P
 0,
t
Pe  const
P
 f (r , t )
t
P  f (r , t )
0
P
 const
t
P
 0, r  re
r
Время
Динамика основных показателей разработки месторождения