Методы повышения нефтеотдачи пластов

Учреждение частное

Профессиональная образовательная организация

«Нефтяной техникум»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

« Основы нефтегазового производства »

Вариант № 12

Выполнил(а) студент(ка) заочного отделения 1 курса группы ИР17/1 Специальность: Дата выполнения:	Медведев К.О. « Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
Проверил преподаватель: Волохин А.В. В результате рецензирования получил оценку: __________, имеются замечания:___________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________
		Контрольную работу принял(а) _______________________________ Дата принятия: «___»_______2018 г. Рег. №_________________________

Ижевск

Г.

Содержание

1) Введение: Нефтяная промышленность Удмуртии в условиях рынка………3

2) Технологическая часть………………………………………………………...9

2.1) Методы повышения нефтеотдачи пластов…………………………………9

3) Список литературы………………………………………………………….17

Нефтяная промышленность Удмуртии в условиях рынка

Сегодня трудно представить экономику без минеральных ресурсов, особенно нефти и нефтепродуктов. Нефтяная отрасль является важной не только на мировом уровне в плане влияния ее на развития стран, но и на микроуровне и сказывается как на развитии отдельных предприятий, так и на бюджетах субъектов Российской Федерации.

В промышленном комплексе Удмуртии нефтяная отрасль занимает одно из ведущих мест, почти четверть бюджета формируется за счѐт поступления денежных средств от деятельности нефтяных компаний. Удмуртия обеспечивает 9% объема нефтедобычи в Приволжском федеральном округе. Добывая 2% суммарной российской нефти, республика занимает 13-е место среди регионов страны. Нефтяная промышленность относится к числу самых молодых отраслей экономики республики.

Нефтепоисковые работы проводятся с 1940-х гг. В период с 1955 по 1969г. были открыты первые 14 месторождений нефти. Данный период характеризовался интенсивным увеличением объѐмов и эффективности поисково-разведочного бурения и наибольшим приростом промышленных запасов нефти за всю историю развития нефтяной промышленности УР.

Добыча нефти в республике началась с разработки Архангельского месторождения. 4 октября 1969 г. здесь была пущена первая скважина No 136, которая вот уже более 45 лет даѐт нефть. Именно эта дата и является датой становления нефтяной отрасли Удмуртии. Нефть, обнаруженная в недрах Удмуртии, была различной по качеству на разных месторождениях. В 70-е годы нефтяники Удмуртии впервые столкнулись с проблемами добычи, сбора и транспортировки такого сырья.

Удмуртские нефтяники первыми перешли на вахтовый метод работы, и этот опыт потом переняли промысловики Сибири. Большинство месторождений из разрабатываемых в 80-е годы относится к сложно построенным, имеющим осложненные физико-геологические условия в продуктивных пластах. К осложняющим особенностям относятся: сильная геолого-литологическая расчлененность коллекторов, многопластовость в продуктивных зонах, наличие газовых шапок, низкое газосодержание в нефтях, значительное присутствие в них смол и парафина, а главное-преобладание карбонатных коллекторов, содержащих нефть повышенной и высокой вязкости.

Перечисленные сложности, а также трудности с получением лицензий на новые месторождения заставил и выработать новую стратегию и методику добычи нефти.

В результате проведенных теоретических и промысловых исследований на месторождениях с наибольшей вязкостью были внедрены принципиально новые технологии теплового воздействия на залежи нефти с повышенной и высокой вязкостью.

Кроме того, в Удмуртской Республике практически применен метод горизонтального бурения (до этого технология использовалась только на месторождениях с легкими нефтями), что позволило увеличить коэффициент нефтеотдачи с 25 до 45%. Сегодня ситуация в нефтяной промышленности республики кардинально отличается от той, которая была в 80-е годы ХХ века.

В настоящее время на территории Удмуртской Республики открыто 120 нефтяных месторождений (по состоянию на 01.01.2015 г. в государственном балансе запасов полезных ископаемых учтено 120 месторождений; из них 86 находились в разработке, остальные – в фонде подготовленных и разведанных).

В целом можно сказать, что геологическая изученность территории УР довольно высокая, но вместе с тем неравномерная как по площади, так и по разрезу. Обнаруженные месторождения нефти распространены практически по всей территории Удмуртии, за исключением северо-запада (Юкаменский,

Ярский, Селтинский, Сюмсинский, Вавожский районы) и Алнашского района, их территория характеризуется довольно слабой геологической изученностью. Также мало исследованы глубокие горизонты породы, где могут быть обнаружены небольшие по размерам залежи высококачественной нефти малой вязкости с высокими дебитами. Геолого-экономическая оценка прогнозных ресурсов показывает, что в республике имеются перспективы для открытия новых месторождений нефти (на севере и западе республики, а также в девонских отложениях уже открытых залежей).

Начальные потенциальные запасы нефти Удмуртии (на 01.01.2015г.) составляют более 900 млн.т. Степень освоения запасов - 47%. В Удмуртии добывается около 11 млн. тонн нефти в год, что соизмеримо с объѐмами добычи некоторых регионов ПФО. Но в отличие от этих регионов Удмуртия не обладает собственной нефтепереработкой, что значительно тормозит развитие промышленности и повышает общеконъюнктурные риски.

Основная добыча нефти на территории республики осуществляется двумя крупными компаниями – ПАО «Удмуртнефть» (1969г.), (ПАО НК Роснефть) и ПАО «Белкамнеть» (ОАО НК «Нефтис») (созданной в 1997 при поддержке органов власти Удмуртской Республики и Республики Башкортостан) и другими небольшими компаниями, в разработке которых ведется, в основном, по одному - двум месторождениям.

На долю малых нефтяных компаний приходится всего около 2% всей годовой добычи. Малые нефтедобывающие компании испытывают недостаток внимания, как со стороны научного сообщества, так и со стороны государства.

Непосильно для них и налоговое бремя - небольшие месторождения с малыми запасами государством приравнены к крупным. Если сравнить: с одной стороны, месторождение с запасами в 30-40 млн. тонн, а с другой - в 200-400 тыс. тонн. Совершенно разная экономика, при этом, и в том, и в другом случае необходимо вкладывать значительные финансовые средства в развитие инфраструктуры. Но самая большая проблема – это почти полное отсутствие геологоразведочных работ по приросту запасов нефти и газа.

Малые предприятия могли бы нарастить добычу, если бы Правительство Удмуртии занялось созданием для МНК климата особого благоприятствования

на экономическом пространстве республики.

Например, предоставить малым компаниям льготы, когда они выходят на месторождение с трудно извлекаемыми и при этом небольшими запасами нефти, на несколько лет освободить их от уплаты налога на прибыль,чтобы они могли реинвестировать полученные доходы в производство, проводить специальные аукционы по продаже нефтяных месторождений только для малых компаний.

Республиканская власть могла бы стать партнером малому бизнесу в нефтяной отрасли. Состояние и темпы развития нефтедобывающей отрасли в Удмуртской Республике оцениваются как удовлетворительные. Удмуртскими нефтяниками наработан огромный опыт разработки месторождений, в том числе и со сложным геологическим строением. Ноу-хау удмуртских нефтяников получили высокую оценку в Удмуртии и России, отмечены Государственной премией Российской Федерации в области науки и техники, а также премиями правительств России и Удмуртии.

В числе приоритетных направлений инноваций: интенсификация добычи нефти, поддержание пластового давления, энергосберегающие технологии, методы ремонтно-изоляционных работ, повышение надѐжности скважинного оборудования. В условиях непрекращающихся санкций Запада импортозамещение в нефтегазовой отрасли является актуальной задачей. Уже сейчас в кластер по производству оборудования для нефтегазовой отрасли можно включить около 20 предприятий, в т.ч. ООО «Завод НГО «Техновек», ОАО «Ижнефтемаш», АО ИЭМЗ «Купол», АО «Воткинский завод», ООО «ИТС» и другие. Нужно отметить, что две трети всего экспорта республики приходится на нефть и нефтепродукты. Вместе с тем, нельзя не отметить негативные стороны добычи полезных ископаемых, связанные с загрязнением окружающей среды, что, в конечном счете, отрицательно сказывается на здоровье самого человека.

Одной из причин создавшегося положения является низкий уровень экологичности технологических процессов, применяемых при добыче, переработке, хранении и транспортировке нефти, а также аварийные ситуации, приводящие к поступлению в окружающую среду различных загрязнителей.

Другая причина состоит в недостаточной теоретической базе охраны природной среды в процессе добычи и переработки нефти. В районах с интенсивной нефтедобычей отмечаются одни из самых высоких уровней выбросов загрязняющих веществ по Удмуртской Республике. Так, уровень выбросов в районах с интенсивной нефтедобычей варьируется от 5 до 12 тыс. т в год. Значительная доля выбросов приходится на оксид углерода и ЛОС, а также сернистый ангидрид. Поэтому для нефтедобывающих регионов наиболее острой является проблема загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. Для улучшения экологического состояния необходимо решить ряд первоочередных мероприятий, среди которых можно выделить следующие:

- рациональная разработка существующих месторождений без нарушения экологического баланса и комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов;

- организации системы мониторинга загрязнения окружающей среды;

- изучение и прогноз геологических негативных последствий в хозяйственной деятельности человека.

В 2016 г. Удмуртия намерена сохранить уровень добычи нефти, это входит в одну из целевых задач региона. Разработка нефтяной политики республики, определение ближайших задач и общей стратегии развития этой отрасли являются весьма актуальными задачами. При разработке и реализации этой политики неизбежен учет интересов многих хозяйственных структур республики. Сюда, прежде всего, включаются вопросы определения оптимальных объемов добычи нефти и вопросы охраны окружающей среды. Особую остроту последним придает то обстоятельство, что в производство будут включаться новые месторождения, которые относятся к категории мелких, и по этой причине удельные затраты по обеспечению экологической безопасности возрастают. Таким образом, определение оптимальной добычи нефти - один из главных вопросов экономического прогнозирования.

В настоящее время выработка запасов нефти на большинстве месторождений составляет более 50%. Уровень добычи нефти в республике зависит не только от сроков подготовки их к эксплуатации и емкости месторождений, но также от широкого внедрения совершенных технологий, повышающих как нефтеотдачу пластов, так и экологическую безопасность. К ним можно отнести горизонтальное бурение, гидроразрыв пласта, применение других технологий разработки нефтяных пластов повышенной и высокой вязкости, а также организацию выпуска надежного нефтяного оборудования.

В нефтяной отрасли необходимо провести серьезные обобщающие работы по разведанности ресурсов, чтобы затем заняться геологоразведкой, в том числе современной сейсморазведкой, позволяющей выявлять сложные участки.

Налоговая политика должна быть направлена на стимулирование недропользователей не только к освоению новых месторождений, хотя и это немаловажно, но и к внедрению новых технологий и инноваций в добыче и производстве.

Таким образом, развитие нефтяной промышленности оказывает позитивное влияние на социально-экономическую обстановку в Удмуртии в целом и прежде всего в нефтедобывающих административных районах. Нефтяная отрасль является определяющей в экономике нефтедобывающих районов. По мере развития нефтяной промышленности создаются новые рабочие места, повышается уровень доходов работников данной отрасли. Нефтяная промышленность ежегодно приносит в бюджет Удмуртии значительную долю налоговых поступлений.

Удмуртская нефть - это основа социально-экономического благополучия всей республики.

Методы повышения нефтеотдачи пластов

По виду воздействия геолого-технические мероприятия разделены на 14 групп методов повышения нефтеотдачи пласта, входящих в три класса.

I класс – работы КРС, ПРС и ЦДНГ:

1 – технические мероприятия при ПРС и ЦДНГ,

2 – работы при КРС,

3 – работы при освоении,

4 – переводы и приобщения;

II класс – ОПЗ (обработка призабойной зоны):

5 – кислотные методы,

6 – изоляционные методы,

7 – перфорационные методы,

8 – комбинированные методы,

9 – депрессионные методы,

10 – газовые методы;

III класс – МУН (методы увеличения нефтеотдачи):

11 – физические методы,

12 – химические методы,

13 – гидродинамические методы,

14 – тепловые методы.

Кислотные методы

К кислотным методам относятся технологии на основе кислот с добавками ПАВ, гидрофобизаторов.

Солянокислотная обработка (СКО) основана на способности соляной кислоты проникать вглубь пласта, растворяя карбонатные породы. В результате на достаточно большое расстояние от ствола скважин простирается сеть расширенных каналов, что значительно увеличивает фильтрационные свойства пласта и приводит к повышению продуктивности скважин.

Глинокислотная обработка (ГКО) наиболее эффективна на коллекторах, сложенных из песчаников с глинистым цементом, и представляет собой смесь плавиковой и соляной кислот. При взаимодействии ГКО с песчаником или песчано-глинистой породой растворяются глинистые фракции и частично кварцевый песок. Глина утрачивает пластичность и способность к разбуханию, а ее взвесь в воде теряет свойство коллоидного раствора.

Изоляционные методы

На завершающих стадиях разработки большое значение имеет ограничение притоков пластовой и закачиваемой воды. Для этой цели применяются различные методы ремонтно-изоляционных работ, в результате которых не только уменьшается обводненность продукции, но и повышается охват пласта процессом выработки запасов. Наиболее часто применяется изоляция обводненных пропластков или ликвидация заколонной циркуляции. В том случае, когда происходит прорыв воды по отдельным высокопроницаемым пропласткам, практически не отделенных глинистыми перемычками от необводненных интервалов, используется метод селективной (избирательной) изоляции.

Перфорационные методы

Перфорационные методы – это создание в обсадной колонне отверстий для сообщения между скважиной и пластом для извлечения пластового флюида, а также для закачки в пласт воды, газа и др. агентов. В настоящее время широко применяется кумулятивная перфорация, однако существенным ее недостатком является ударное воздействие на обсадную колонну и связанные с этим негативные последствия – нарушение целостности цементного кольца ниже и выше интервала перфорации, что приводит к заколонным перетокам, если поблизости находятся водонефтяные слои. При использовании кумулятивной перфорации, особенно в терригенных песчаниках, в приствольной части пласта образуется стекло и происходит уплотнение прилегающей горной породы, что жестко кольматирует призабойную зону. При щелевой перфорации скважин двухсторонним щелевым перфоратором с двумя режущими дисками вскрывают колонну методом пластической деформации металла. Перфоратор с твердыми режущими дисками совершает возвратно-поступательные движения. Диски создают механическую нагрузку на обсадную трубу, вызывая усталость металла. При постепенном увеличении давления через некоторое время металлическая стенка трубы деформируется с образованием щелей по линиям механической нагрузки. Давление вскрытия колонны создается гидравлической системой с помощью рабочей жидкости. Одновременно в обсадной колонне образуются две диаметрально расположенные щели. Щелевая перфорация скважин является невзрывной технологией вскрытия обсадных колонн и отвечает современным требованиям эксплуатации скважин.

Комбинированные методы

Для комплексного воздействия по интенсификации притока с целью восстановления и улучшения фильтрационной характеристики призабойной зоны, снижения вязкости флюидов, увеличения трещиноватости пород, а также удаления парафина и смол применяют комбинированные методы, т.е. в сочетании друг с другом или последовательно проводимые технологии ОПЗ. Выбор технологии воздействия на призабойную зону скважины определяется пластовыми условиями и геологическим строением.

Депрессионные методы

К депрессионным методам воздействий относятся технологии интенсификации добычи нефти методом регулируемых депрессионных воздействий, предназначенных для повышения производительности низкодебитного и реанимации простаивающего фонда скважин с применением комплекса оборудования. Сущность способа заключается в создании по вскрытому разрезу скважины полного диапазона депрессионных воздействий в режиме «набор – сброс».

Газовые методы

К технологиям газовых методов относятся:

1. Воздействие газом высокого давления (углеводородным газом, азотом, дымовыми газами);

2. Водогазовое воздействие;

3. Воздействие двуокисью углерода;

4. Метод смешивающегося вытеснения на фронте вытеснения.
Газовые методы вытеснения нефти – наиболее эффективные методы

повышения нефтеотдачи, особенно для низкопроницаемых коллекторов или разработке глубокозалегающих нефтяных месторождений с высокими давлением и температурой. Для реализации смешивающегося вытеснения потенциальным агентом может служить азот или топливные (дымовые) газы, основной составной частью которых является азот. Эффективности процесса вытеснения нефти азотом может способствовать возможность создания в залежах высоких давлений нагнетания. Дымовые газы для повышения нефтеотдачи получают, как правило, в результате сжигания природного газа. Широкомасштабное внедрение газовых методов сдерживается из-за отсутствия отечественного оборудования для реализации данного метода.

Физические методы

Физические методы предназначены для инициирования фильтрации флюидов в низкопроницаемых зонах путем разупрочнения кольматирующего материала, глинистых включений и очистки поровых каналов коллектора, а также устранения блокирующего влияния остаточных фаз газа, нефти и воды.

К физическим методам относятся:

– вторичное вскрытие;

– акустическое воздействие;

– низкочастотное воздействие;

– гидровоздействие;

– вибровоздействие.

Одним из эффективных методов физического воздействия на низкопроницаемые пласты является гидравлический разрыв пласта (ГРП). Метод ГРП отличается от других физических методов тем, что действие его приводит к коренному изменению фильтрационных зон пласта на большом расстоянии от ствола скважины, а не только в призабойной зоне пласта, в результате чего значительно увеличивается дренируемая зона и повышается производительность скважины. По видам и технологиям гидравлический разрыв пласта распределяется следующим образом.

Вид ГРП:

– стандартный;

– объемный;

– многообъемный;

– многоэтапный;

– кислотный.

Технологии ГРП:

– стандартный;

– экраноустанавливающий;

– с технологической остановкой;

– в горизонтальных скважинах (боковых стволах);

– с циклической закачкой проппанта;

– в боковых стволах;

– струйный;

– селективный;

– пенный;

– TSO (Tip Screen Out);

– метод концевого экранирования.

Химические методы

В основе всех химических методов увеличения нефтеотдачи пластов лежит заводнение, т.е. вода – основной компонент, к которому добавляются химические реагенты. В настоящее время применяется более 30 технологий химического воздействия, входящих в три группы:

1) методы, направленные на увеличение коэффициента вытеснения нефти из пористой среды путем улучшения нефтеотмывающих свойств закачиваемой воды;

2) методы, направленные на повышение охвата залежи воздействием воды;

3) методы комплексного воздействия на залежь, позволяющие одновременно увеличить как коэффициент вытеснения нефти, так и охват пласта воздействием.

В технологиях первой группы применяются химические реагенты, улучшающие нефтеотмывающие свойства воды: ПАВ, щелочи и растворители. Процесс вытеснения основан на снижении межфазного натяжения на границах раздела фаз.

Технологии второй группы связаны с ограничением движения воды. При этом применяются методы, позволяющие отключить обводненный пласт или пропласток из разработки либо снизить проницаемость обводненных зон пласта для воды. Резкому обводнению подвергаются пласты, имеющие лучшие коллекторские характеристики, поэтому из разработки исключаются, в первую очередь, наиболее проницаемые пропластки и пласты, по которым вода прорывается в добывающую скважину. Основными технологиями для повышения фильтрационного сопротивления обводненных зон коллектора являются полимерные системы с дисперсными наполнителями, или сшивателями. Широко применяются эмульсионные составы, а также осадко- или гелеобразующие композиции.

К технологиям комплексного воздействия относятся совместные закачки первой и второй групп или комбинированные технологии.

Гидродинамические методы

К ним относятся:

– нестационарное заводнение;

– форсированный отбор жидкости;

– вовлечение в разработку недренируемых запасов;

– барьерное и очаговое заводнение.

К первой группе относятся методы, которые осуществляются через изменение режимов эксплуатации скважин и, как следствие, через изменение режимов работы пласта. Эти методы объединяются общим понятием «нестационарное заводнение» и включают в себя:

– циклическое заводнение;

– изменение направления фильтрационных потоков.

Они сравнительно просты в реализации, не требуют больших экономических затрат и получили широкое развитие.

Методы основаны на периодическом изменении режима работы залежи путем прекращения и возобновления закачки воды и отбора, за счет чего более полно используются капиллярные и гидродинамические силы. Это способствует внедрению воды в зоны пласта, ранее не охваченные воздействием.

Форсированный отбор жидкости применяется на поздней стадии разработки, когда обводненность достигает более 75%. При этом нефтеотдача возрастает вследствие увеличения градиента давления и скорости фильтрации. При этом методе вовлекаются в разработку участки пласта, не охваченные заводнением, а также отрыв пленочной нефти с поверхности породы. Форсированный отбор – наиболее освоенный метод повышения нефтеотдачи. Приступать к нему следует постепенно, увеличивая дебит отдельных скважин на 30–50%, а затем – в 2–4 раза. Предельное значение увеличения отбора регламентируется возможностями используемого способа эксплуатации скважин. Для осуществления форсированного отбора необходимы насосы высокой подачи или использование газлифта.

Эксплуатация газонефтяных месторождений осложняется возможными прорывами газа к забоям добывающих скважин, что значительно усложняет, вследствие высокого газового фактора, их эксплуатацию. Суть барьерного заводнения состоит в том, что нагнетательные скважины располагают в зоне газонефтяного контакта. Закачку воды и отборы газа и нефти регулируют таким образом, чтобы исключить взаимные перетоки: нефти – в газовую часть залежи, а газа – в нефтяную часть.

Очаговое заводнение – это дополнение к уже осуществленной системе законтурного заводнения или внутриконтурного. При этом группы нагнетательных скважин размещаются на участках пласта, отстающих по интенсивности использования запасов нефти.

Тепловые методы

При вязкости нефти более 50 мПа·с приоритетными методами повышения нефтеотдачи пластов являются тепловые. При вводе тепла в продуктивный пласт происходит термическое расширение нефти, ослабляются структурно-механические свойства и снижается вязкость. При прогреве призабойной зоны АСПО расплавляются и выносятся потоком нефти на поверхность.

Среди тепловых методов воздействия на нефтяные пласты выделяют следующие направления:

– вытеснение нефти паром;

– закачка горячей воды;

– внутрипластовое горение.

Список литературы

1. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. - М.: Химия, 1987.

2. Бобрицкий Н.В., Юфин В.А. Основы нефтяной и газовой промы шленности. - М: Недра, 1988.

3. Большаков Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов. -Л. Недра, 1977.

4. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. - М.: Недра, 1977.

5. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1993.

6. Коротаев Ю.П., Ширковский А.И. Добыча, транспорт и подземное хранение газа. - М.: Недра, 1984.

7. Коршак А.А., Шаммазов A.M. Основы нефтегазового дела. - Уфа: Дизайн Полиграф Сервис, 2001.

8. Середа Н.Г., Муравьев В.М. Основы нефтегазового дела. - М.: Недра, 1980.

9. Абузова Ф.Ф., Алиев Р.А, Новоселов В.Ф. и др. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа. / Под редакцией Новоселова В.Ф. - М.: Недра, 1992.

10. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Абузова Ф.Ф. и др. Транспорт и хранение нефти и газа. - М.: Недра, 1975.

11. Чуракаев A.M. Переработка нефтяных газов. - М.: Недра, 1983.

12. Элияшевский И.В. Технология добычи нефти и газа. - М.: Недра, 1985.

13. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. -Л.: Химия, 1972.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1094; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!