Гидродинамические методы увеличения нефтеотдачи пласта

Работа по предмету "Физика нефтяного и газового пласта". В работе приводится описание третичных МУН, применяемых на 4 стадии разработки месторождения: циклическая закачка, форсированный отбор жидкости, смена направления фильсрационных потоков ...

Введение……………………………………………………………………….
1. Циклическое воздействие на пласты при заводнении…………………...
1.1. Механизм процесса……………………………………………………
1.2. Технология циклического воздействия на пласты…………………..
1.3. Эффективность циклического воздействия на пласты……………...
2. Форсированный отбор жидкости…………………………………………
3. Смена направлений фильтрационных потоков………………………….
Заключение…………………………………………………………………….
Список используемой литературы…………………………………………...

В последние годы в России существенное увеличивается доля месторождений с трудноизвлекаемыми запасами. Эффективность разработки этих месторождений ниже обычных при более низких коэффициентах нефтеотдачи. Во многом это обуславливается отсутствием необходимых технологий для существующих категорий трудноизвлекаемых запасов. Вместе с тем, разнообразие геолого-физических особенностей нефтяных месторождений и пластов не позволяет достичь необходимых результатов за счет применения какой-то универсальной технологии разработки нефтяных месторождений. Как показывает практика, наиболее высокие результаты могут быть получены при использовании адресных технологий для конкретных условий

1.3. Эффективность циклического воздействия на пластыПроведенные исследования влияния различных факторов на эффективность процесса позволили установить идентичность зависимостей показателей эффективности циклического заводнения для коллекторов разных типов. В реальных условиях метод циклического заводнения не только интенсифицирует процесс заводнения, но одновременно и увеличивает нефтеотдачу пластов за счет повышения охвата их заводнением к моменту достижения экономического предела рентабельности эксплуатации.Эффективность нестационарного циклического воздействия на пласты изменением давления нагнетания воды растет почти пропорционально увеличению амплитуды колебания расхода воды.В реальных условиях амплитуда колебания расхода воды не может быть бесконечно большой. Увеличение объема нагнетания воды (при постоянном числе нагнетательных скважин) ограничивается возможностями насосов, устанавливаемых в системе заводнения. Сокращение же объема нагнетания воды, следствием которого является снижение пластового давления, не должно приводить к снижению его величины намного ниже давления насыщения. Как отмечалось, на практике целесообразно снижение пластового давления в зоне отбора ниже давления насыщения нефти газом не более чем на 15—20 %.Оснащение промыслов современными насосами позволяет осуществлять процесс циклической закачки воды в пласты без дополнительных затрат на переустройство системы заводнения. Осуществление циклического заводнения с полной остановкой нагнетательных скважин, когда в фазу повышения давления нагнетания расход увеличивается в 2 раза (при сохранении неизменным среднего уровня закачки), может потребовать установки высоконапорных насосов, позволяющих закачивать воду при максимальных давлениях на устье скважин до 22–25 МПа.При выборе той или иной амплитуды нужно учитывать, что отключение нагнетательных скважин и даже ограничение объемов закачки воды уменьшением давления нагнетания могут привести к замерзанию нагнетательных скважин и водоводов в зимнее время или появлению в них нефти.Эффективность циклического заводнения снижается с ростом относительного времени начала циклического заводнения.Время начала циклического заводнения влияет не только на величину эффекта, но и на длительность его проявления, а также на время достижения максимального значения эффективности. Чем раньше начато циклическое заводнение, тем большую долю дополнительной накопленной добычи нефти можно обеспечить к концу разработки в общем объеме накопленной добычи нефти. Начало применения метода на поздней стадии разработки надо считать менее целесообразным, поскольку дополнительная добыча нефти за счет метода приходится на период, когда разработка сопровождается отбором больших количеств воды.Циклическое воздействие на неоднородные пласты способствует увеличению текущего уровня добычи нефти и конечной нефтеотдачи за счет повышения охвата их заводнением. Эффект от циклического воздействия на пласты увеличивается с повышением гидрофильности пласта (смачиваемости), микронеоднородности пористой среды, проницаемостной (слоистой) неоднородности, сообщаемости слоев, а также с увеличением амплитуды колебания давления нагнетания воды и с применением процесса на более ранней стадии заводнения.Форсированный отбор жидкостиФорсированный отбор жидкости (ФОЖ) является методом увеличения нефтеотдачи продуктивных пластов, реализация которого осуществляется за счет увеличения градиента давления в прискваженной зоне пласта. В результате проведения этого мероприятия, зачастую снижается обводненность продукции скважин с высокой базовой обводненностью. Наиболее яркие результаты получены при анализе результатов ФОЖ на водоплавающих залежах.Форсирование отборов на скважинах месторождений Западной Сибири выявило тенденцию снижения обводненности продукции в результате этого мероприятия на многих водоплавающих залежах, таких как объект АС5-6 Южно-Балыкского месторождения, объект БС12 Майского месторождения, объекты АС4 и БС6 Петелинского месторождения, объект БС11 Ефремовского месторождения, объект БС8 Кудринского месторождения, объекты БП9 и БП10-11 Тарасовского месторождения. На рисунке 2.1 представлена динамика суммарных эксплуатационных показателей скважин объекта АС4 Петелинского месторождения, на которых было проведено форсирование отборов. Рисунок 2.1 Динамика суммарных эксплуатационных показателей скважин объекта АС4 Петелинского месторождения, на которых проведен форсированный отбор жидкости: 1 - средняя обводненность продукции; 2 - средний дебит жидкости; 3 - средний дебит нефти.На рисунке 2.2 изображена динамика показателей эксплуатации форсированной скважины № 1046 объекта БП10-11 Тарасовского месторождения. Начало форсирования отборов на рисунках отмечено стрелкой. Обе динамики характеризуются снижением обводненности продукции с ростом среднего дебита жидкости. На рисунке 2.2 отмечается и обратная закономерность – рост обводненности продукции при снижении дебита жидкости.Рисунок 2.2 Динамика показателей эксплуатации скважины № 1046 объекта БП10-11 Тарасовского месторождения: 1 - обводненность продукции; 2 - дебит жидкости; 3 - дебит нефти; 4 - дебит воды.Форсированный отбор жидкости достаточно эффективен на водонефтяных зонах, где имеются выдержанные глинистые перемычки между разнонасыщенными частями продуктивного разреза. Выдержанность глинистых перемычек является условием проявления описанной закономерности и подразумевается ниже при использовании терминов водоплавающей залежи и водонефтяной зоны (ВНЗ).В настоящее время отсутствует четкое определение целей и задач форсированного отбора жидкости. Существует мнение, что форсированный отбор — рациональный вариант разработки нефтяной залежи на завершающем этапе, который надо проектировать, официально утверждать и обязательно выполнять. Для его проектирования имеется все необходимое: методика, включающая модель зонально и послойно неоднородного пласта, уравнения разработки нефтяной залежи, общий экономический критерий рациональности, методы решения обратных задач по определению основных параметров нефтяных пластов и практически примененных систем разработки; современная вычислительная техника и полученная индивидуально по скважинам информация об их эксплуатации: о дебитах жидкости и обводненности (следовательно, о дебитах нефти), забойных давлениях (следовательно, о коэффициентах продуктивности), составе солей в отбираемой воде (следовательно, о доле посторонней воды). Довольно странным представляется, что при наличии всего этого проблема форсированного отбора не исследована в полном объеме, а форсированный отбор противопоставляется рациональному. На многих нефтепромыслах очень плохо обстоит дело с информацией об эксплуатации каждой скважины. В этих условиях для промысловиков более приемлем и понятен форсированный отбор, чем рациональный, ибо для форсированного отбора не нужна или почти не нужна информация. В условиях неполного объема информации об эксплуатации скважин многие нефтепромысловые работники непоколебимо уверены, что лучше завысить производительность глубинных насосов. При нежелании и неумении устанавливать индивидуально по скважинам рациональные отборы устанавливают форсированные, не осознавая, что часто увеличение отбора жидкости уменьшает отбор нефти на 10—20 % и более.Действительное положение с информацией об эксплуатации скважин на нефтепромыслах в настоящее время несравненно хуже, чем 40—50 лет назад. В период широкого распространения и применения во всем мире информационноемких технологий у наших нефтяников произошло попятное движение. Необходимо устранить отмеченный недостаток, поскольку нет ничего экономически и технологически более эффективного, чем организация по каждой скважине удовлетворительной точности контроля и последующей оптимизации режима эксплуатации скважин. При этом в текущей добыче нефти и в конечной нефтеотдаче пластов будет достигнут огромный эффект, значительно превысящий эффекты, достигаемые при использовании многих новых методов повышения нефтеотдачи. Увеличенные добыча нефти и нефтеотдача будут достигнуты при уменьшении затрат на 1 т добытой нефти.При рассмотрении проблемы форсированного отбора жидкости необходимо сравнить различные варианты разработки нефтяных залежей с нефтью различной вязкости. Эти варианты различаются динамикой форсирования (увеличения) отбора жидкости при постоянном рациональном максимальном забойном давлении нагнетательных скважин и рациональном минимальном забойном давлении добывающих скважин. Нефтяные залежи по зональной и послойной неоднородности нефтяных пластов, дебиту и запасам нефти, темпам извлечения запасов нефти, разбуривания и ввода в разработку являются средними, сходными со многими реальными нефтяными залежами.Механизм снижения обводненности продукции скважин при форсированном отборе жидкости на водоплавающих залежах сложен и включает несколько факторов:геологический – высокие остаточные запасы нефти в условиях водоплавающих залежей;гидродинамический – снижение давления потока в центре его сечения на уровне верхних отверстий перфорации, квадратично усиливающееся при увеличении дебита скважины, а также влияние снижения пластового давления;физический – проявление энергии растворенного газа при снижении давления ниже давления насыщения нефти газом;физико-химический – вынос отложений твердых углеводородов из призабойной зоны нефтенасыщенных интервалов в результате увеличения депрессии на пласт.В сложном комплексе явлений, составляющих механизм форсированного отбора жидкости, как метода увеличения нефтеотдачи пластов, каждый фактор выполняет определенную функцию. Геологический фактор обуславливает высокий потенциал данного мероприятия в указанных условиях. Гидродинамический фактор составляет основу механизма. Физический фактор играет роль акселератора гидродинамического механизма, использующего энергию растворенного газа. Физико-химический фактор усиливает воздействие рассмотренного механизма снижением скин-фактора в нефтенасыщенной части пласта при увеличении депрессии.Обязательным условием проявления данного механизма в условиях водоплавающей залежи или ВНЗ является наличие выдержанного непроницаемого раздела между водонасыщенной и нефтенасыщенной частями продуктивного разреза, тормозящего образование конусов водонасыщенности.При проектировании разработки залежей нефти средней, повышенной и высокой вязкости обычно проектируется форсирование отбора жидкости. В дальнейшем при их разработке обязательно надо осуществлять запроектированное форсирование. Форсированный отбор жидкости должен быть в рамках рационального варианта разработки нефтяной залежи.Бесконтрольное форсирование отбора жидкости приводит к крупным потерям в текущей добыче нефти и конечной нефтеотдачи пластов.