- •Технология и техника методов повышения нефтеотдачи
- •Введение. Предмет и задачи курса
- •Добыча нефти из месторождения в процессе его разработки
- •Факторы, влияющие на нефтеотдачу
- •1. Физико-геологические параметры пласта
- •1.1 Условия залегания в пластах нефти, воды и газа
- •1.2 Коллекторские свойства терригенных горных пород
- •1.3 Коллекторские свойства карбонатных (трещиноватых) пород
- •1.4 Физико-механические и тепловые свойства горных пород
- •1.5 Физико-химические свойства природных газов
- •1.5.1. Уравнение состояния газов
- •1.6. Свойства пластовой нефти и воды
- •1.7. Виды пластовой энергии. Режим разработки нефтяных и газовых залежей
- •1.8. Закономерности притока нефти и газа в скважины при различных режимах разработки пласта
- •1.9. Гидродинамические исследования пластов
- •1.10. Виды неоднородности пластов и методы ее изучения
- •2. Анализ работ по эффективности применения методов увеличения нефтеотдачи
- •3. Технология и методы извлечения остаточной нефти
- •3.1. Источники пластовой энергии, действующие в залежи
- •3.2. . Поверхностные явления при фильтрации пластовых жидкостей.
- •3.3. Дроссельный эффект при движении жидкостей и газов в пористой среде
- •3.4. Схема вытеснения из пласта нефти водой и газом
- •3.5. Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирования
- •3.6. Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред
- •3.7. Использование теории капиллярных явлений для установления зависимости нефтеотдачи от различных факторов
- •3.8. Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой
- •3.9. Компонентоотдача газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.10. Методы увеличения извлекаемых запасов нефти
- •3.11. Моющие и нефтевытесняющие свойства вод
- •3.12. Обработка воды поверхностно-активными веществами
- •3.13. Применение углекислого газа для увеличения нефтеотдачи пластов
- •3.14. Вытеснение нефти из пласта растворами полимеров
- •3.15. Щелочное и термощелочное заводнение
- •3.16. Мицеллярные растворы
- •3.17. Термические способы увеличения нефтеотдачи
- •3.18. Условия взаиморастворимости углеводородов оторочки с нефтью и газом
- •3.19. Извлечение нефти газом высокого давления
- •4. Разработка нефтяных месторождений с использованием заводнения
- •4.1. Разработка месторождений с использованием заводнения
- •4.1.1.Законтурное заводнение
- •4.1.2. Приконтурное заводнение
- •4.1.3. Внутриконтурное заводнение
- •4.2. Циклическое воздействие при заводнении пластов
- •4.2.1. Механизм процесса.
- •4.3. Размещение скважин
- •4.4. Потребности в воде для заводнения нефтяных залежей
- •4.4.1. Охрана окружающей среды.
- •4.4.2. Подготовка и свойства нагнетаемой воды.
- •4.5. Контроль за заводнением.
- •4.6 Причины и пути преждевременного обводнения.
- •4.7. Методы борьбы с обводнением
- •4.8. Классификация изоляционных работ и методов изоляции
- •4.9. Нарушения обсадных колонн и цементного кольца
- •4.10. Отключение отдельных пластов
- •4.11. Ограничение притока воды в трещиноватых и трещиновато-пористых пластах
- •4.12. Регулирование профиля приемистости воды в нагнетательных скважинах
- •4.13. Методы повышения нефтеотдачи при заводнении пластов
- •4.13.1. Классификация методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.13.2. Назначение методов повышения нефтеотдачи пластов
- •4.13.3. Потенциальные возможности и критические факторы методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.14. Направления и фазы развития методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.14.1. Развитие технологии извлечения нефти по вертикали
- •4.15. Принципы внедрения методов на месторождениях
- •4.15.1. . Критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.16. Общие критерии всех методов
- •4.16.1. Методы увеличения нефтеотдачи пластов в зависимости от геолого-физических условий
- •4.17. Активный водонапорный режим.
- •4.18. Вязкость нефти
- •4.19. Жесткость и соленость воды
- •4.20. Глинистость коллектора
- •4.21. Дополнительные критерии применимости методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.22. Эффективность методов увеличения нефтеотдачи пластов
- •4.23. Оценка технологического эффекта на поздней стадии разработки
- •4.24. Оценка экономического эффекта
- •4.25. Физико-химические методы, улучшающие заводнение
- •4.25.1. Заводнение с пав
- •4.25.2. Адсорбция пав (концентрация)
- •4.25.3.Технология и система разработки
- •4.25.4. Технологические этапы и процессы, связанные с внедрением пав
- •4.25.5. Применение неиногенных водорастворимых пав
- •4.25.6. Недостатки метода пав
- •4.25.7. Полимерное заводнение
- •4.25.8. Механизм процесса
- •4.25.9. Адсорбция полимера пористой средой
- •4.25.10. Деструкция (разрушение) молекул полимера
- •4.25.11.Технология процесса
- •4.25.12.Недостатки метода полимерного заводнения
- •4.25.13. Применение биополимеров для увеличения нефтеотдачи
- •4.25.14. Щелочное заводнение
- •4.25.15.Технология и системы разработки
- •5.1.Химическое заводнение
- •5.2.Полимеры
- •5.4.Щелочи
- •5.5.Регулирование профиля приемистости или притока
- •5.6.Нагнетательные скважины
- •5.7.Добывающие скважины
- •5.8.Операции
- •5.9. Воздействие на пласт мицеллярными растворами
- •5.9.1.Механизм действия мицеллярных растворов
- •5.9.2. Недостатки метода
- •5.10. Воздействие на пласты гелеобразующих композиций химреагентов
- •5.11.Организация безопасного применения химреагентов
- •5.11.1.Источники загрязнения
- •5.11.2.Контроль за изменением физико-химических свойств воды
- •5.11.3.Утилизация отходов нефтепродуктов и хим.Реагентов
- •6. Газовые методы
- •6.1.Использование диоксида углерода для повышения нефтеотдачи пласта
- •6.1.1.Механизм вытеснения
- •6.1.2.Способы закачки
- •6.1.3. .Свойства диоксида углерода
- •Смеси с со2
- •6.1.4.Гидратообразование
- •6.1.5.Коррозия
- •6.1.6.Системы разработки
- •6.1.7.Недостатки метода
- •6.2.Технология со2 для пно
- •5.2.1.Основные источники со2
- •6.2.2.Схема получения со2 из продукции газовых месторождений
- •6.2.3..Системы транспортировки и закачки со2
- •7. Технология воздействия на пласт физическими полями
- •7.1.Тепловые методы
- •7.2.Вытеснение нефти с применением внутрипластового горения
- •7.2.1. Недостатки метода:
- •7.3.Вытеснение нефти паром
- •7.3.1. Недостатки:
- •7.4.Циклическое нагнетание пара.
- •7.4.1. Технология пароциклического воздействия
- •7.5.Тепловые методы воздействия на пласт.
- •7.6.Теплофизические методы воздействия
- •7.6.1.Термоакустическая обработка
- •7.6.2. Импульсно-ударное и вибрационное воздействие
- •7.7. Вибросейсмическое воздействие
- •Воздействие на призабойную зону скважин с целью повышения нефтеотдачи
- •8.1. Механические методы воздействия на пзп
- •8.1.1.Гидравлический разрыв пласта
- •8.1.1.2. Применение гидроразрыва пласта
- •8.1.1.3. Этапы оптимизации проведения грп на объекте
- •8.1.1.4. Основные понятия о методе гидравлического разрыва пласта
- •8.1.1.5. Задачи, решаемые при гидроразрыве
- •8.1.1.6. Цель гидравлического разрыва
- •8.1.1.7. Направление трещины разрыва
- •8.1.1.8. Жидкости разрыва
- •8.1.1.9. Реология жидкостей
- •8.1.1.10. Измерение вязкости
- •8.1.1.11. Регулирование фильтруемости жидкости
- •Несущая способность жидкости по проппанту
- •8.1.1.12. Удаление и определение количества жидкости
- •8.1.1.13. Свойства расклинивающих агентов
- •8.1.1.13.1. Испытание на проницаемость
- •8.1.1.13.2. Типы проппантов
- •8.1.1.14. Техника и технология гидравлического разрыва пласта
- •8.1.1.15. Специальные агрегаты и технические средства, применяемые при грп
- •8.1.1.16. Подземное оборудование, применяемое при грп
- •8.1.1.17. .Жидкость разрыва и расклинивающие агенты
- •8.1.1.18.. Критерии выбора скважин для проведения грп
- •8.1.1.18. . Технология проведения грп
- •8.1.1.19.Оценка технологической эффективности проведения грп
- •8.2. Химические методы воздействия на призабойную зону пласта
- •8.2.1.Технология воздействия на пзп
- •График изменения давления в пласте
- •8.2.2. Характеристика вертикального лифта
- •8.2.6. Технологический процесс закачки композиции
- •Список использованных источников
- •Содержание
- •Условные обозначения
Министерство образования Российской Федерации
Томский политехнический университет
Технология и техника методов повышения нефтеотдачи
Томск 2003
Введение. Предмет и задачи курса
Одной из проблем нефтедобывающей промышленности на протяжении многих лет является увеличение объема извлекаемой нефти из продуктивных пластов и темпов разработки нефтяных залежей.
Эффективность работы добывающих и нагнетательных скважин во многом определяют характер процесса выработки нефтяных пластов. Качественная и бесперебойная эксплуатация скважин зависит от геологических и технологических факторов. Под этим понимается эксплуатация их с дебитами нефти, равными потенциальным возможностям пласта при полном охвате его процессом фильтрации. Фактические дебиты нефти обычно бывают ниже потенциальных из-за снижения абсолютной и фазовой проницаемости пород призабойной зоны под влиянием технологических факторов.
В настоящее время в разработке находится большое количество месторождений, представленных низкопроницаемыми коллекторами или коллекторами разной проницаемости. Нагнетаемая в пласт вода прорывается к добывающим скважинам по высокопроницаемым прослоям и зонам, оставляя не вытесненной нефть в малопроницаемых слоях и зонах.
В условиях прогрессирующего увеличения обводненности добываемой продукции и высокой выработки запасов все большее значение приобретают методы повышения нефтеотдачи пластов. За последние годы на месторождениях нефтяных компаний Западной Сибири было испытано более 40 технологий и их модификаций с целью воздействия на пласт и призабойную зону скважины. С каждым годом возрастает количество скважиноопераций, направленных на повышение нефтеотдачи пластов, результатом чего является увеличение дополнительно добытых объемов нефти.
Удельная технологическая эффективность методов повышения нефтеотдачи пласта в ООО «Лукойл – Западная Сибирь» (тыс. тонн на 1 скважино-обработку)
Таблица 1
Предприятие |
Методы |
Средняя удельная эффективность |
||||
Гидроразрыв пласта |
Физические |
Химические |
Гидродинамические |
ОПЗ |
||
ТПП «Ленгепанснефтегаз» |
4.055 |
3.121 |
1.196 |
0.636 |
1.669 |
1.498 |
ТПП «Урайнефтегаз» |
3.145 |
3.009 |
2.372 |
1.018 |
0.39 |
1.458 |
ТПП «Когалымнефтегаз» |
18.044 |
10.864 |
3.024 |
1.993 |
0.64 |
3.188 |
ООО «Лукойл-Западная Сибирь» |
7.898 |
6.043 |
2.058 |
1.039 |
0.831 |
2.168 |
геологические запасы нефти известных месторождений мира достигают более 500 млрд.т., из них более 300 млрд.т. относятся к категории неизвлекаемых современными методами разработки. Дополнительное извлечение из остаточных запасов нефти 10-15% в среднем, или 30-40 млрд.т., возможно даже применяемыми в настоящее время методами увеличения нефтеотдачи пластов. Поэтому остаточные запасы нефти на разрабатываемых месторождениях представляют собой резерв для увеличения извлекаемых ресурсов и важную цель для применения методов увеличения нефтеотдачи пластов.
Для нашей страны, больше других применяющей при разработке метод заводнения нефтяных месторождений (до 72%), важное значение приобретает проблема извлечения остаточных запасов из обводненных пластов. Остаточные запасы нефти на месторождениях, находящихся на самой поздней стадии разработки (обводненность продукции выше 90%), значительны. снизить обводненность продукции, повысить или хотя бы стабилизировать добычу на этой стадии – задача номер один для нефтедобывающей отрасли.
Методы повышения нефтеотдачи пластов представляют собой усовершенствование обычных процессов разработки, а их теория – развитие и обобщение основных представлений теории многофазной фильтрации.
Разработку нефтяных месторождений с использованием заводнения.
Газовые методы воздействия для повышения нефтеотдачи пластов.
Физико-химические методы воздействия.
Воздействие на пласт физическими полями.
Механические методы воздействия.
Воздействие на призабойную зону скважин с целью повышения нефтеотдачи различными методами.
Все эти методы извлечения остаточных после заводнения запасов нефти могут применяться в виде различных модификаций. Они сопровождаются сложнейшими физико-химическими, газодинамическими, микробиологическими, гравитационно-сейсмическими процессами, что требуют широких всесторонних исследований методов и их промысловых испытаний, прежде чем их промышленно применять.
Извлекаемые запасы нефти и газа можно увеличить за счет расстановки скважин на залежи с учетом геологического строения пластов. Хорошие результаты получают при регулировании процесса стягивания контуров нефтеносности с целью повышения равномерности выработки различных частей залежи. Эффективность эксплуатации залежи улучшается при воздействиях на забой скважин с целью увеличения дебита и выравнивания профиля притока флюида.
Разработка каждого нефтяного месторождения характеризуется определенными показателями. Рассмотрим общие показатели, присущие всем технологиям разработки.