Разработка месторождений

метки: Месторождение, Разработка, Динамик, Нефть, Скважина, Пласт, Частица, Плотность

За последние 15 лет запасы со степенью выработанности более 50 % возросли в 1,9 раз, а более 80 % — в 4 раза. Доля добычи с объектов, выработанных более 80 % , возросла с 4,6 до 17 %. Положение усугубляется износом техники и отсутствием доступных фондов, а нефтяные компании страны еще не готовы к соответствующим капиталовложениям.

Подводя итог можно отметить, что в настоящий момент нефтяная промышленность России переживает тяжелые времена по двум причинам.

Во-первых, с конца 80 –х годов в связи с тем, что преимущества, имеющиеся ранее благодаря открытию крупнейших месторождений нефти и поддержанию пластового давления (при редкой сетке скважин), были исчерпаны и произошло изменение структуры извлекаемых запасов и необходимой технологии их извлечения. Нефтяники теперь вынуждены добывать нефть из пластов высокой водонасыщенности ( в 40 – 60 % ) — с самого начала разработки или в силу обводнения. Отборы нефти проводятся из низкопроницаемых коллекторов (проницаемость ниже 10 – 40 мД).

Эксплуатируются подгазовые залежи нефти, подстилаемые подошвенными водами, месторождения с летучими нефтями, ведется добыча конденсата из газовых пластов. Гигантские месторождения, главным образом за счет которых добыча нефти совсем недавно составляла 624 млн. т обводняются.

Во-вторых, экономические неурядицы в стране, нараставшие с 1985 г., достигли своего апогея к 1992 г., что самым неблагоприятным образом сказалось на состоянии фонда скважин и системах разработки в целом. Последующая перестройка самой организации нефтяной промышленности с переходом на новые (рыночные) отношения также отодвинула технологические проблемы на более поздние сроки. Начались массовые отключения высокообводненных, а также низкодебитных скважин на месторождениях. Это привело в большинстве случаев к расбалансировке системы разработки, т.е. к нарушению условий, при которых реализуется повышенный коэффициент нефтеотдачи.

В результате наложения указанных факторов добыча нефти снизилась вдвое ( в 1995 г. добыто только 306 млн. т ).

Проектная мощность по ряду месторождений реализуется на 10 – 20 %. Система цен и налогов не позволяет применять существующие технологии разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами.

Таким образом, современное состояние нефтяной промышленности предопределяет наступление нового этапа в развитии фундаментальных научных знаний о нефти и газе на основе прогрессивных достижений последнего времени в области науки, техники и технологий. На основе результатов фундаментальных исследований должно происходить обеспечение нефтегазового комплекса новыми технологиями.

Разработка Ярегского месторождения

... по уклонно-скважинной системе, являются объектом добычи нефти Ярегской нефтетитановой компании. ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЯРЕГСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Ярегское месторождение открыто в 1932 г., расположено в ... надпластового горизонта с использованием скважин ухтинской системы разработки. Причем, как закачка пара, так и отбор нефти осуществлялись через скважины, пробуренные с надпластового ...

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. Характеристика района работ.

В геологическом строении Бухарском месторождении принимают участие девонские, каменноугольные, пермские и четвертичные отложения.

В тектоническом отношении месторождение расположено на северном склоне Южно-Татарском своде. С запада оно ограничено узким и глубоким Алтунино-Шунакским прогибом, отделяющим сводную часть южного купола от Акташско-Ново-Елховского вала. По поверхности кристаллического фундамента наблюдается малоамплитудное ступенчатое погружение в северном и северо-восточном направлениях. На этом фоне намечается ряд относительно узких, вытянутых в меридиональном и субмеридиональном направлениях приподнятых блоков фундамента и сопряженных с ними грабенообразных прогибов.

Приуроченность района месторождения к прибортовым зонам Нижнекамского прогиба Камско-Кинельской системы предопределяет заметное изменение структурных планов отложений верхнего девона и нижнего карбона. В разрезе девонской осадочной толщи им соответствует структурные слабовыраженные террасы и прогибы. Более сложный структурный план имеют вышележащие отложения, которым характерны четкие, линейно-вытянутые валообразные зоны, осложненные локальными поднятиями III порядка. Наряду с чертами унаследованного структурного плана появляются локальные седиментационные новообразования в виде рифовых построек верхнефранско-фаменского возраста и связанные с ними структуры облегания – Верхнее-Налимовское и Южно-Налимовское поднятия. Амплитуды этих структур по кровле турнейского яруса достигают 65-70м. Коэффициент песчанистости составил 0,712. Толщина непроницаемого прослоя между нефтенасыщенными пропластками небольшая – 0,6-1,4 м.

В Бухарской области насчитывается 31 месторождение природных минеральных ресурсов, из них на сегодняшний день используются 19 месторождений — месторождения графита, облицовочного камня, известняка, песка, необходимого для производства силиката, бетона и кирпича. Основная часть этих месторождений расположена в следующих районах: в Алатском (газ и конденсат — 293,8 млрд кубометров, техническая соль — 100 тыс тонн), в Караулбазарском (газ — 66751 млн. куб метр, конденсат — 2104 тыс тонн, нефть — 9119 тыс тонн), в Каганском (щебень — 265 тыс. куб. метр) и в Шафирканском районах (раствор щебня — 110 тыс кубометров).

Таким образом всего по области месторождения гипса составляют 46,3 тысяч тонн, известняка — 21,1 млн. тонн, кварца — 35,9 млн. тонн, графита — 805,9 тыс. тонн.

1.2. История освоения месторождения.

Узбекистан занимает второе место в Средне-азиатском экономическом районе (Узбекистан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения) как по запасам, так и по добыче нефти. Однако, Узбекистан имеет не такие высокие темпы отбора, как Туркмения. Месторождение было открыто еще в 1962 году, а его промышленные запасы оцениваются примерно в 46,5 млрд. кубических метров газа (с учетом газового конденсата) и 7,7 млн. тонн нефти.

Методы разработки месторождений высоковязких нефтей и природных битумов

... и физические свойства насыщающего флюида. Общие сведения о месторождениях высоковязких нефтей и природных битумов По наиболее широко используемой в ... место в стране. Большая часть скоплений битумов в пермских отложениях Татарии приурочена к пластам, залегающим на глубине от ... Венесуэле. Геологические запасы высоковязкой нефти и битумов в России составляет от 6 до 75 млрд. тонн, однако их применение ...

Разработка месторождения осуществляется Национальной холдинговой компанией (НХК) «Узбекнефтегаз» совместно с российским концерном «Газпром» на условиях подписанного еще в 2004 году соглашения о разделе продукции (50/50) сроком на 15 лет (период 2004-2019 годов).

Оператором проекта является компания «Зарубежнефтегаз» (дочерняя структура «Газпрома»).

В 2004 году на данном месторождении добыто 200 млн. кубических метров газа, а в период 2005-2007 годов – примерно 1,5 млрд. кубических метров. В 2008 году объем добычи газа достиг порядка 1 млрд. кубических метров (хотя ранее планировалось выйти на этот объем еще в 2006 году).

В рамках проекта уже построена дожимная компрессорная станция, а в 2007 году осуществлен капитальный ремонт 15 скважин.

Общий объем российских инвестиций по проекту «Шахпахты» на начало 2009 года составил не менее 25 млн. долларов, большая часть из которых (не менее 21 млн. долларов) была освоена до 2007 года включительно.

2 ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Краткая геологическая характеристика месторождения

По разрезу Бухарского месторождения нефтеносность различной интенсивности установлена по ряду горизонтов в верхнем девоне и нижнем карбоне.

Схема распространения залежей нефти в среднем карбоне Бухарского месторождения

Продуктивными на месторождении являются терригенные отложения 1-пашийского, 2-кыновского и 3-бобриковского горизонтов, карбонатные коллекторы семилукского, бурегского, заволжского горизонтов и турнейского яруса. Всего выявлено 47 залежей нефти, которые имеют различные размеры и этажи нефтеносности. Они контролируются отдельными локальными поднятиями или группой структурой. Промышленные скопления нефти в пашийском горизонте приурочены к пластам, индексируемым (снизу-вверх), как Д ₁ -в, Д₁ -б и Д₁ -а, сложенными песчаниками и алевролитами. Пласты Д₁ -а, Д₁ -б рассматриваются как один объект — Д₁ -а+б, поскольку в 20% скважин они сливаются или имеют маломощные глинистые перемычки толщтной 0,8-1,2 м. Пласт Д₁ — выделяет как самостоятельный объект с собственным ВНК.

Д ₁ -в представлен мелкозернистыми хорошо отсортированными песчаниками, залегает в подошвенной части пашийского горизонта на глубине 1741,6 м, четко коррелируется по материалам ГИС и отделяются от пласта Д₁ -а+б перемычкой толщиной в 4,6 м. Тип коллектора – поровый. Нефтеносность пласта Д₁ -в по площади имеет ограниченное распространение. К нему приурочено всего 2 залежи на самом юге и одна в средней части месторождения. В 13 скважинах по материалам ГИС установлена нефтеносность, в 10 из них проведено опробование, дебиты нефти в которых варьируется от 0,3 до 22,1 т/сут. Эффективные нефтенасыщенные толщины пласта изменяются от 0,6 до 2,8 м. Пласт Д₁ -в подстилается, в основном, подошвенной водой. Во многих скважинах вскрыт непосредственный ВНК, контуры нефтеносности проведены по усредненным значениям отметок ВНК по скважинам с учетом нижних дыр перфорации.

Пласт Д ₁ -а+б развит повсеместно нефтенасыщенный коллектор вскрыт в 40% скважин от общего пробуренного фонда на девон. Эффективная нефтенасыщенная толщина пласта изменяется от 0,8 до 2,4 м.

Нефтегазовое дело» «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти

... Александр Сергеевич Группа ГБ Направление (специальность): «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти» Тема выпускной квалификационной работы: «Методы повышения ... и фамилия студента 20 г. 4 РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа 80 страниц, 15 рисунков, 21 таблиц, 19 источников. ДОБЫЧА НЕФТИ, РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ, ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СКВАЖИНА, МНОГОЗАБОЙНАЯ ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СКВАЖИНА, ...

Всего выявлено 13 залежей нефти, приуроченных к сейсмоподнятиям III порядка. Залежи небольшие по размеру и высоте. Семь из них вскрыты только одной скважиной. Тип залежей – пласто-сводовый. ВНК вскрыт в 38% скважин, в которых установлена нефтенасыщенность. В связи с этим контуры нефтеносности в 3-х залежах проведены в соответствии с положением ВНК, определенным по ГИС и результатам опробования, в остальных только по абсолютной отметке подошвы нижнего нефтенасыщенного прослоя. Погружение структур наблюдается в северном направлении. Абсолютные отметки ВНК, по которым проведены контуры залежей, изменяются с юга на север от –1496 до –1508,7 м. Контуры залежей в районе скважин 736, 785, 788, 790 и 793а перетерпели изменение по данным НВСП МОВ. Залежь нефти в районе скв.790 (Верхне-Налимовское поднятие) резко изменила ориентацию с субмеридионального направления по результатам сейсмоисследований на северо-восточное по результатам НВСП МОВ. Размеры залежи уменьшились вдвое. Залежь нефти в районе скв.736 изменила направление с северо-западного на северо-восточное, размеры ее увеличились незначительно. На залежах нефти, приуроченных к Восточно-Бухарскому поднятию (район скв.793а) и в районе скв.788, запасы нефти по которой не были утверждены в ГКЗ РФ, площадь нефтеносности увеличилась в два раза. Залежь нефти в районе скв.785 с северо-запада ограничена линией тектонического нарушения, выявленной по НВСП, за которой выявлен сброс на 5 метров по вертикали. Залежь ограничена линией сброса, являющейся в данном случае экраном. Размеры залежи уменьшились в 4 раза. Поэтому после проведения предложенных авторами работ по управлению сети сейсмопрофилей на некоторых участках месторождения, переобработки всего имеющегося материала по сейсмоисследованиям, проведения НВСП МОВ в скважинах, предложенных в главе доразведки, необходимо уточнить запасы нефти по месторождению в соответствии с полученными результатами.

Общая толщина отложений пашийского горизонта составляет в среднем 22,8 м, эффективная нефтенасыщенная – 1,9 м, что соответственно отражается на коэффициенте песчанистости – 0,071, а коэффициент песчанистости по нефтенасыщенной части – 0,631. Коэффициент расчлененности равен 4,067.

Выше по разрезу на глубине 1734,2 м залегают продуктивные отложения кыновского горизонта, приуроченные к пласту Д ₀ -в. Коллектор представлен, в основном, алевролитами, реже песчаниками мелкозернистыми, кварцевыми. Тип коллектора поровый.

Пласт Д ₀ -в развит по площади повсеместно. По нему выявлено и оконтурено 11 залежей нефти, которые, в основном, перекрывают в плане залежи по пашийским отложениям. В 25 скважинах, пробуренных на 9 залежах, нефтенасыщенный пласт Д₀ -в опробован. Дебиты нефти, полученные при испытании, изменяются от 1,3 до 19,2 т/сут. Тип залежей – пластово-сводовый. В 14 скважинах вскрыт ВНК. Контуры нефтеносности проведены по результатам опробования в соответствии с гипсометрическими отметками нижних дыр перфорации, из которых получена нефть. В четырех залежах положение контуров нефтеносности принято по подошве нижнего нефтенасыщенного пропластка.

Общая толщина кыновского горизонта изменяется от 13,8 до 23,6 м, составляя в среднем 19,3 м. Количество пропластков 1 4, коэффициент расчлененности – 1,852. Суммарная эффективная нефтенасыщенная толщина пропластков варьирует в пределах 0,6 – 0,62 м, средняя равна 2,2 м.

2.2. Характеристика продуктивных пластов (объектов).

Отложения пашийского и кыновского горизонта франского яруса верхнего девона сложены алевролитами и песчаниками. Керном они охарактеризованы в 10 скважинах (70 образцов).

Песчаники мономинеральные кварцевые, мелкозернистые. Зерна кварца полуокатанной формы, сортировка зерен хорошая, упаковка средняя, участками плотная. По данным гранулометрического анализа песчаники мелкозернистые (50,1% — 80,8%) с небольшой примесью среднепсаммитовой фракции (0 – 10,3%), сильно алевритистые, глинистые (2,7 – 7,1%).

Известковистость колеблется от 0,1 до 3%.

Цементом служит вторичный кварц, образующий регенерационные каемки, и карбонатно-глинистый материал, формирующий контактовый, а на отдельных участках – поровый тип цемента. Пористость песчаников колеблется в пределах 12,9 – 20,4%, проницаемость 118,3 – 644,5*10 ^-3 мкм² .

Алевролиты кварцевые по составу с хорошей сортировкой зерен. По гранулометрическому составу: крупнозернистые (43,6-63,7%), средне- и сильнопесчанистые (11,2-44,7%), слабоглинистые (2,2-5,3%) с небольшой примесью средне- и мелкоалевритовой фракции (1,5-8,1%).

Тип цемента регенерационный, контактовый и поровый. Пористость алевролитов по керну варьирует от 15 до 21,2%, проницаемость – от 9,6 до 109,9*10 ^-3 мкм² .

Пористость коллекторов пашийских отложений, определенная по ГИС (47 скв.) и керну (3 скв. – 33 определения), почти совпадает: 19,7% и 20,5%, нефтенасыщенность соответственно 71,9 и 81,6%. Параметры проницаемости, определенные по ГИС, керну и результатам гидродинамических исследований, различаются, данные представлены в таблице 1.2.1. Для проектирования взято среднее значение по результатом ГИС, как наиболее представительное (46 скв. – 151 определение), которое равно 0,13 мкм ² . Кондиционные значения коэффициентов пористости, нефтенасыщенности и проницаемости для терригенных коллекторов пашийского и кыновского возрастов идентичны и составляют соответственно: 0,115, 0,55 и 0,013 мкм² .

Коллекторы относятся к высокоемким высокопроницаемым. Тип коллектора – поровый.

Пашийские отложения характеризуются в целом низким значением песчанистости (0,071), по нефтенасыщенной части – 0,631. На неоднородность объекта указывает довольно высокая величина его расчлененности, равная 4,067. Общая толщина горизонта составляет в среднем 22,8 м, суммарная нефтенасыщенная – 1,9 м. Высокое среднее значение эффективной толщины (10,7м) указывает на наличие значительной водонасыщенной части по пластам с подошвенной водой.

Покрышкой для залежей пашийских отложений служат аргиллиты кыновского возраста мощностью от 2 до 6 м.

Коллекторские свойства кыновских отложений охарактеризованы керновыми данными, результатами ГИС и гидродинамических исследований. По первым они выше, а по более представительным материалам, по геофизическим исследованиям, коллекторы характеризуются следующими величинами: пористости – 19,6%, нефтенасыщенности – 74,3%, проницаемости – 0,126 мкм ² , представленным в таблице 1.2.1. Они относятся по своим емкостно-фильтрационным свойствам к высокоемким, высокопроницаемым. Тип коллектора – поровый.

Общая толщина отложений кыновского возраста составляет в среднем 19,3 м, средняя нефтенасыщенная – 2,2 м, эффективная – 3,0 м. Коллекторы харак-тся высокой неоднородностью – расчлененность 1,852, высоким значением песчанистости – 0,712. Покрышкой для кыновских залежей служат глины одноименного возраста толщиной до 10 м.

Наличие водонасыщенных прослоев среди хорошо нефтенасыщенных подтверждается добычей воды вместе с нефтью в скважинах, расположенных на высоких гипсометрических отметках (рис. 2).

Схематический профиль нефтеносной пачки каширско-подольских отложений Арланской площади. а — плотный раздел между пластами; прослои: б — промышленно нефтеносные, в — слабонефтенасыщенные, г — водонасыщенные; д — ВНК; е — плотные породы в продуктивном пласте; 1-8-скважины

Для оценки эффективной нефтенасыщенной мощности продуктивных пластов в этих случаях недостаточно использовать традиционный метод установления нижнего предела пористости, при котором породы становятся непроницаемыми и утрачивают коллекторские свойства. Эта граница для составляет 9-11%. Определяющим здесь служит минимальное значение нефтенасыщенности. При выяснении характера насыщенности пластов использовались материалы исследований НГК, БК (лучше на высокоминерализованной воде) и грунтов по общепринятой методике. На основании полученных распределений удельных сопротивлений (r _п ) пластов, залегающих в заведомо нефтяной и водоносной частях залежи, и распределений комплексного параметра Кп² r_п для этих же пластов были выявлены их критические значения для нефтеносных пластов (r_п = 7 Ом-м и Кп² r_п r_п =0,41).

Используя конкретные зависимости r_п =f(k_п ) и рп = f(Кн), полученные по данным исследования образцов керна, нижний предел коэффициента нефтенасыщенности (Кн) устанавливается от 0,62 до 0,67. Эти величины хорошо согласуются с результатами испытаний скважин, т.е. ни в одном из опробованных интервалов, из которых были получены промышленные притоки нефти, не выделяются пласты с нефтенасыщенностью менее 67%. Таким образом, по изложенной методике для каждого продуктивного прослоя были определены следующие параметры: h_эф , r_п , Kп и Кн. В отдельных случаях для оценки характера насыщенности коллекторов привлекались материалы ИННК, подтверждающие установленную величину нефтенасыщенности по r_п . Сложная картина гипсометрического распространения нефтеносности в разрезе при наличии водонасыщенных прослоев часто создает видимость резкого колебания ВНК. Границей залежи нефти или контуром нефтеносности в этих условиях служит линия замещения промышленно нефтеносных коллекторов непроницаемыми породами. По характеру распространения нефтенасыщенных пластов в пределах всей площади месторождения выделяются обширные, средние и малые по величине и изолированные друг от друга участки нефтеносности. Выявленные особенности распространения нефтеносности и строения залежей нефти в карбонатных отложениях среднего карбона Бухарского месторождения позволили выделить объекты подсчета, площади с различными категориями запасов, определить подсчетные параметры, установить для различных участков залежи ожидаемые коэффициенты нефтеотдачи, подсчитать балансовые и извлекаемые запасы нефти и растворенного в ней газа по промышленным категориям А, В и С₁ . Месторождение обустроено, залежи нефти в среднем карбоне имеют небольшую глубину, что позволяет быстро и с малыми затратами ввести их в промышленную разработку.

2.3. Свойства пластовых жидкостей и газов.

Исследование физико-химических свойств нефтей в пластовых и поверхностных условиях проводилось по пластовым пробам в аналитической лаборатории БКУ. Пробы отбирались глубинными пробоотборниками типа ПД-3 и исследовались на установках УИПН-2 и АСМ-300 по общепринятой методике. Вязкость нефти определялась вискозиметром ВВДУ (вискозиметр высокого давления универсальный) и капиллярным типа ВПЖ. Плотность сепарированной нефти определялась пикнометрическим способом. Состав нефти и газа после однократного разгазирования пластовой пробы нефти анализировался на хромотографах типа ЛХМ-8М, ХРОМ-5. Все данные исследования приведены согласно РД-153-39-007-96 «Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений».

Всего по Бухарскому месторождению проанализировано: пластовых – 39 проб, поверхностных – 37 проб. Ввиду отсутствия данных по турнейскому ярусу и бурегскому горизонту были использованы усредненные параметры по Кадыровскому и Ромашкинскому месторождениях соответственно.

Физико-химические свойства флюидов представлены в таблице

Таблица 1 Физико-химические свойства

Наименование	Бухарское месторождение
	Кол-во исследованных			Диапазон		Среднее
	скважин	проб		изменения		значение
1	2	3		4		5
Нефть
Давление насыщения газом, МПа	4	7		4.4-9.5		7,56
Газосодержание, при однократном
разгазировании, м3/т	4	7		32.77-60.2		57,6
Объемный коэффициент при однократном
разгазировании, доли ед.	4	7	1.1060-1.1700		1,1411
Плотность, кг/м3	4	7	804.3-865.0		815,4
Вязкость, мПа*с	4	7	7.32-9.12		6,6
Объемный коэффициент при дифферен-ном
разгазировании в рабочих условиях, доли ед.	2	2	1,1078		1,1078
Пластовая вода
Газосодержание, м3/т	0.25-0.42		0,335
в т.ч. сероводорода, м3/т	н.о.		н.о.
Объемный коэффициент, доли ед.	0,9987
Вязкость, мПа*с	30	30	1.73-1.95		1,84

Продолжение таблицы 1

1	2		3		4		5
Общая минерализация, г/л		30		30		230.89-291.82		269,01
Плотность, кг/м3		30		30		1167.0-1190.0		1182,67
Кыновский горизонт
Нефть
Давление насыщения газом, МПа		6		14		4.5-9.1		7,25
Газосодержание, при однократном
разгазировании, м3/т		6		14		42.8-68.0		59,28
Объемный коэффициент при однократном
разгазировании, доли ед.	6		14		1.1131-1.1680		1,1501
Плотность, кг/м3	6		14		810.0-860.0		823,1
Вязкость, мПа*с	6		14		4.95-8.51		5,45
Объемный коэффициент при дифферен-ном
разгазировании в рабочих условиях, доли ед.	1		3		1,1387		1,1387
Газосодержание, м3/т	0.25-0.42		0,335
в т.ч. сероводорода, м3/т	н.о.		н.о.
Объемный коэффициент, доли ед.	0,9987
Вязкость, мПа*с	30		30		1.73-1.95		1,84
Общая минерализация, г/л	30		30		230.89-291.82		269,01
Плотность, кг/м3	30		30		1167.0-1190.0		1182,67

Продолжение таблицы 1

1	2		3		4		5
Бурегский горизонт
Нефть
Давление насыщения газом, МПа		1		2		7
Газосодержание, при однократном
разгазировании, м3/т		1		2		50,7
Объемный коэффициент при однократном
разгазировании, доли ед.		1		2		1,124
Плотность, кг/м3		1		2		826,3
Вязкость, мПа*с		1		2		7,39
Объемный коэффициент при дифферен-ном
разгазировании в рабочих условиях, доли ед.	1		2		1,1129
Пластовая вода
Газосодержание, м3/т	0.1-0.13		0,12
в т.ч. сероводорода, м3/т	н.о.
Объемный коэффициент, доли ед.	0,9989
Вязкость, мПа*с	1		1,74
Общая минерализация, г/л	1		209,77
Плотность, кг/м3	1		1168
Турнейский ярус
Нефть
Давление насыщения газом, МПа	3		8		4.95-5.05		4,99
Газосодержание, при однократном
разгазировании, м3/т	3		8		16.6-20.6		18,6
Объемный коэффициент при однократном

Продолжение таблицы 1

1	2		3		4		5
разгазировании, доли ед.		3		8		1.056-1.060		1,058
Плотность, кг/м3		3		8		853.93-854.0		853,9
Вязкость, мПа*с		3		8		10.69-15.9		13,3
Объемный коэффициент при дифферен-ном
разгазировании в рабочих условиях, доли ед.		3		8		1,0475		1,0475
Пластовая вода
Газосодержание, м3/т		0.20-0.25		0,225
в т.ч. сероводорода, м3/т		н.о.
Объемный коэффициент, доли ед.		0,9982
Вязкость, мПа*с		1		1		1,69
Общая минерализация, г/л		1		1		236,05
Плотность, кг/м3		1		1		1161
Бобриковский горизонт
Нефть
Давление насыщения газом, МПа		3		8		1.6-4.5		2,46
Газосодержание, при однократном
разгазировании, м3/т		3		8		5.03-11.38		1,0216
Объемный коэффициент при однократном
разгазировании, доли ед.		3		8		1.0140-1.0282		1,0216
Плотность, кг/м3		3		8		895.0-907.0		905,9
Вязкость, мПа*с		3		8		28.91-88.43		55,54
Объемный коэффициент при дифферен-ном

Продолжение таблицы 1

1	2		3		4		5
разгазировании в рабочих условиях, доли ед.		3		8		1,0001		1,0001
Пластовая вода
Газосодержание, м3/т		0.08-0.12		0,1
в т.ч. сероводорода, м3/т	н.о.
Объемный коэффициент, доли ед.	0,998
Вязкость, мПа*с	2		2		1.71-1.72		1,71
Общая минерализация, г/л	2		2		235.27-260.80		248,04
Плотность, кг/м3	2		2		1164.0-1165.0		1164,5

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Контроль за разработкой месторождения.

Девонские отложения месторождения.

Фонд скважин на горизонт Д ₀ +Д₁ , предусмотренный проектом опытно-промышленной эксплуатации и дополнительными документами, определен в количестве 85 единиц, в том числе добывающих — 18, оценочных — 6, разведочных — 61.Плотность сетки при этом 16 га/скв.

Фактически на 1.01.2008 года пробурено 79 скважин, из них 18 добывающих, 55 разведочных , 6 оценочных.

Добывающий фонд на конец 2008 года по объекту составил 28скважин.

В течение 2008 года в добывающем фонде произошли следующие изменения: введена на нефть 1 новая скважина (№793а) из пьезометрического фонда.

К этой категории отнесены пьезометрические, ожидающие ликвидации, ликвидированные, поглотительные и консервированный фонд скважин.

На 1.01.2005 года в пьезометрическом фонде находится 1 скважина (№ 25490), как в прошлом году.

В наблюдательном фонде также находится 1 скважина (№ 25489), как в прошлом году.

Количество ликвидированных скважин на конец отчетного года составляет 2 скважины.

По состоянию на 1.01.2005 г. в консервированном фонде скважин нет

За 2004 год по бобриковскому горизонту Бухарского месторождения планировалось добыть 39,884 тыс. тонн, фактически добыто 38,075 тыс. тонн. Темп выработки по объекту составил 2,95 % от начальных извлекаемых запасов и 3,27% от текущих извлекаемых запасов.

В 2004 году за счет ввода из бездействия 2 добывающих скважин получено 0,367 тыс.тонн нефти. Средний дебит нефти одной введенной из бездействия скважины составил 0,7 т/сут, по жидкости – 2,6 т/сут.

С начала разработки на 1.01.2005 года отобрано 163,089 тыс.тонн нефти или 12,7% от начальных извлекаемых запасов.

Обводненность на 1.01.2005 года составляет 61,9%. В 2004 году отобрано 50,408 тыс. тонн воды, водонефтяной фактор — 1,18.

В целом по бобриковскому горизонту на 1.01.2005 года работают с водой 23 скважины. Все скважины обводнены пластовой водой.

По степени обводненности добываемой продукции обводненный фонд скважин распределяется в таблице 2.

Таблица 2 Обводненость добываемой продукции

Степень	Количество скважин
обводненности	на 1.01.2004 г.	на 1.01.2005 г.	+,-
до 2%	—	—	—
2 — 20%	8	6	-2
20 — 50%	5	5	—
50 — 90%	5	8	+3
больше 90%	3	4	+4
Всего	21	23	+2

На 1.01.2005 года пластовое давление по объекту в зоне отбора составило89,6 ат, против 88,5 ат в прошлом году.

3.2. Динамика основных показателей разработки месторождения.

На 1.01.2009 года действующий фонд составляет 25 скважин. В 2008 году из действующего фонда ушла в бездействие 1 скважина (№750), введены из бездействия 4 скважины (№№785, 792, 794, 1027).

В бездействующем фонде находятся 3 скважины: все 3 скважины – в ожидании ПРС.

Динамика добывающего фонда приведена ниже:

Таблица 3 Динамика добывающего фонда

Категория		Количество скважин
скважин		на 1.01.2008 г.	на 1.01.2009 г.	+,-
1. Добывающий фонд		27	28	+1
в том числе: фонт		1	1	—
ЭЦН		—	8	+8
ШГН		26	19	-7
2. Действующий фонд		21	25	+4
в том числе: фонт		—	—	—
ЭЦН		5	8	+3
ШГН		16	17	+1
3.Бездействующий фонд		6	3	-3
4.В освоении		—	—	—

Динамику среднесуточного дебита одной действующей скважины можно проследить по таблице:

Таблица 4 Среднесуточный дебит скважины.

на 1.01.2008 г.		на 1.01.2009 г.		+,-
Способ эксплуатации	нефть	жидк.	нефть	жидк.	нефть	жидк.
Сред. дебит 1 скв., т/сут	4,2	20,1	4,1	31,9	-0,1	+11,8
фонт.	—	—	—	—	—	—
ЭЦН	6,6	50,5	7,2	82,4	+0,6	+31,9

Продолжение таблицы 4
1	2	3	4	5	6	7
ШГН	3,5	10,4	2,6	8,0	-0,9	-2,4

На конец 2008 года нагнетательный фонд по объекту составляет 1 скважина.

Динамика нагнетательного фонда скважин на 1.01.2009 года приведена ниже:

Таблица 5 Динамика нагнетательного фонда скважин

Категория	Количество скважин
скважин	на 1.01.2008 г.	на 1.01.2009 г.	+,-
Весь нагнетательный фонд	1	1	—
а) скважины под закачкой	1	1	—
б) бездействующий фонд	—	—	—
в) работающие на нефть	—	—	—
г) пьезометрические	—	—	—
д) в освоении	—	—	—

Действующий фонд нагнетательных скважин составляет 1 скважина (№1009).

Прочие скважины.

К этой категории отнесены пьезометрические, ожидающие ликвидации, ликвидированные, поглотительные и консервированный фонд скважин.

На 1.01.2009 года фонд пьезометрических скважин составляет 12 скважин. В отчетном году в этот фонд перешла из наблюдательного фонда скважина №1038, из пьезометрического фонда ушла в добычу 1 скважина.

Количество ликвидированных скважин на конец отчетного года составляет 25 скважин, как и в прошлом году.

По состоянию на 1.01.2009 г. в консервированном фонде скважин нет.

Добыча нефти за 2008 год по горизонту Д ₀ и Д₁ Бухарского месторождения планировалось добыть 27,934 тыс. тонн, фактически добыто 28,768 тыс. тонн. Темп выработки по объекту составил 1,45 % от начальных извлекаемых запасов и 1,65 % от текущих извлекаемых запасов.

В отчетном году введена на нефть 1 новая скважина, за счет чего получено 0,271 тыс. тонн нефти. Средний дебит нефти новой скважины составил 1,6 т/сут.

За счет ввода из бездействия 4 скважин добыто 0,932 тыс.тонн нефти. Средний дебит нефти одной введенной из бездействия скважины составил 1,3 т/сут, по жидкости – 8,6 т/сут.

За 2008 год добыто: ШГН — 13769 тонн нефти (47,9%), ЭЦН -14999 (52,1%) .С начала разработки на 1.01.2005 года отобрано 269,547 тыс.тонн нефти или 13,6% от начальных извлекаемых запасов

За счет ввода из бездействия 4 скважин добыто 0,932 тыс.тонн нефти. Средний дебит нефти одной введенной из бездействия скважины составил 1,3 т/сут, по жидкости – 8,6 т/сут.

Закачка воды в 2007 году технологическая закачка составила 29,186 тыс. м ³ . Годовой отбор жидкости в пластовых условиях компенсирован технологической закачкой на 14,2 %.

В целом по горизонту Д ₀ +Д₁ на 1.01.2009 года работают с водой 25 скважин, все скважины обводнены пластовой водой.

По степени обводненности добываемой продукции обводненный фонд скважин распределяется в таблице 4.

Состояние пластового давления.

На 1.01.2009 года пластовое давление по объекту в зоне отбора составило 163,1 ат, против 164,2 ат в прошлом году.

Бобриковские отложения месторождения.

1997 году введены в разработку отложения бобриковского горизонта.

Фонд скважин на бобриковский горизонт, предусмотренный проектом опытно-промышленной эксплуатации и дополнительными документами, определен в количестве 25 единиц, в том числе добывающих — 20, резервных – 1, оценочных – 2, разведочных — 2.

Таблица 6 Обводненость добываемой продукции.

Степень		Количество скважин
обводненности	на 1.01.2008 г.	на 1.01.2009 г.	+,-
до 2%	—	—	—
2 – 20%	3	—	-3
20 – 50%	2	5	+3
50 – 90%	9	9	—
1	2	3	4
Больше 90%	7	11	+4
Всего	21	25	+4

Плотность сетки при этом 16,0 га/скв.

Фактически на 1.01.2009 года пробурены 17 скважин, из них 13 добывающих, 2 разведочных, 2 оценочных.

Добывающий фонд на конец 2008 года по объекту составил 23 скважины.

На 1.01.2009 года действующий фонд составляет 23 скважины. В 2004 году выведены из бездействия 2 скважины (№№1022,1029).

В бездействующем фонде скважин нет.

Динамика добывающего фонда приведена в таблице 5.

Таблица 7 Динамика добывающего фонда.

Категория	Количество скважин
скважин	на 1.01.2004 г.		на 1.01.2005 г.	+,-
1. Добывающий фонд	23		23	—
В том числе: фонт	—		—	—
ЭЦН	—		—	—
ШГН	23		23	—
2. Действующий фонд	21	23			+2
в том числе: фонт	—	—			—
ЭЦН	—	—			—
ШГН	21	23			+2
Бездействующий фонд	2	—			-2
В освоении	—	—			—

Динамику среднесуточного дебита одной действующей скважины можно проследить по таблице 8.

Таблица 8 Дебит среднесуточный действующий скважины.

на 1.01.2004 г.		на 01.2005 г.		+,-
Способ эксплуатации	нефть	жидк.	нефть	жидк.	нефть	жидк.
Сред. дебит 1 скв. т/сут.	6,5	13,5	4,4	11,6	-2,1	-1,9
Фонт.	—	—	—	—	—	—
ЭЦН	—	—	—	—	—	—
ШГН	6,5	13,5	4,4	11,6	-2,1	-1,9

4. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Новая техника и технология очистка сточных вод

Нефтепромысловые сточные воды представляют собой разбавленные дисперсные системы плотностью 1040—1180 кг/м ³ , дисперсионные среды которых — высокоминерализованные рассолы хлор-кальциевого типа (хлорид натрия, хлорид кальция).

Дисперсные фазы сточных вод — капельки нефти и твердые взвеси. При извлечении из недр продукции скважин пластовая вода, находящаяся в эмульгированном состоянии, практически не содержит каких-либо загрязнений: примеси не превышают 10—20 мг/л, но после расслоения эмульсии на нефть и воду содержание диспергированных частиц в отделяемой воде сильно растет: нефти — до 4—5 г/л, механических примесей — до 0,2 г/л. Объясняется это тем, что в результате снижения межфазного натяжения на границе нефть—вода вследствие введения в систему реагента-деэмульгатора и турбулизации расслоенного потока интенсифицируется диспергирование нефти в воде, а также отмыв и пептизация различных шламовых отложений (продуктов коррозии, глинистых частиц) с в утренней поверхности трубопроводов. Кроме того, в аппаратах-водоотделителях накапливается промежуточный слой, состоящий из капель воды с неразрушенными бронирующими оболочками, агломератов твердых частиц, механических примесей, асфальтосмолистых веществ и высокоплавких парафинов, микрокристаллов солей и других загрязнителей. По мере накопления часть промежуточного слоя сбрасывается с водой, и значительное количество загрязняющих примесей переходит в водную среду. В результате смешения вод различного химического состава происходит нарушение сульфатного равновесия, что тоже приводит к увеличению твердого осадка. Сточные воды содержат растворенные газы: кислород, сероводород, углекислый газ, которые интенсифицируют их коррозионую активность, что приводит к быстрому износу нефтепромыслового оборудования и трубопроводов и, следовательно, ко вторичному загрязнению сточных вод продуктами коррозии. В сточных водах содержится закисное железо — до 0,2 г/л, окисление которого приводит к образованию осадка и углекислого газа. Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфатовосстанавливающими бактериями, поступающими с ливневыми водами, способствующими выпадению осадков карбоната кальция и сульфида железа. Наличие в сточной воде капелек нефти и механических примесей приводит к резкому снижению приемистости продуктивных и поглощающих пластов. Поэтому перед закачкой сточных вод в продуктивные или поглощающие пласты требуется их очистка. Основными качественными показателями вод, делающими возможным их применение, являются:

1) содержание взвешенных частиц: оценивается характеристикой заводняемого пласта и регламентируется величиной 40…50 мг/л и размером 5…10 мкм;

2) содержание кислорода – до 1,0 мг/л;

3) содержание железа – до 0,5 мг/л;

4) концентрация водородных ионов (рН) – 8,5…9,5;

5) содержание нефти – до 30 мг/л.

Эти данные приведены из опыта применения ППД на Туймазинском месторождении и должны быть пересмотрены при организации ППД в других районах. На Туймазинском месторождении была апробирована химическая обработка пресной воды с целью удаления из нее солей и взвешенных частиц. Впоследствии отказались от многих процессов подготовки воды, считая их неоправданными. Однако, если для этого месторождения, имеющего высокую пористость и проницаемость пластов, отказ от подготовки воды по указанной выше технологии не вызывал значительных осложнений в работе системы, для других районов он мог оказаться неприемлемым. Затем началась закачка пластовых вод, которая потребовала своего подхода. Пластовые воды отличаются большим содержанием солей, механических примесей, диспергированной нефти, высокой кислотностью. Так, вода пласта Д ₁ Туймазинского нефтяного месторождения относится к высокоминерализованным рассолам хлоркальциевого типа плотностью 1040…1190 кг/куб.м. с содержанием солей до 300 кг/куб.м. (300 г/л).

Поверхностное натяжение воды на границе с нефтью составляет 5,5…19,4 дин/см, содержание взвешенных частиц – до 100 мг/л, гранулометрический состав взвешенных веществ характеризуется преимущественным содержанием частиц до 2 мкм (более 50% весовых).

Пластовые воды с процессе отделения от нефти смешиваются с пресными, с деэмульгаторами, а также с технологической водой установок по подготовке нефти. Именно эта вода, получившая название сточной, закачивается в пласт. Характерной особенностью сточной воды является содержание нефтепродуктов (до 100 г/л), углеводородных газов до 110 л/куб.м., взвешенных частиц – до 100 мг/л. Закачка в пласт такой воды не может проводиться без очистки до требуемых нормативов, которые устанавливаются по результатам опытной закачки. В настоящее время с целью сокращения потребления пресных вод и утилизации добываемых пластовых вод широко применяется использование для целей ППД сточных вод. Вода должна пройти предварительную очистку от мехпримесей (до 3- мг/л) и нефтепродуктов (до 25 мг/л).

Наиболее широко распространенный способ очистки – гравитационное разделение компонентов в резервуарах. При этом применяется закрытая схема. Отточная вода с содержанием нефтепродуктов до 500 тыс.мг/л и мехпримесей до 1000 мг/л поступает в резервуары-отстойники сверху. Слой нефти, находящийся вверху, служит своеобразным фильтром и улучшает качество очистки воды от нефти. Мехпримеси осаждаются вниз и по мере накопления удаляются из резервуара. Из резервуара вода поступает в напорный фильтр. Затем в трубопровод подают ингибитор коррозии, и насосами вода откачивается на КНС. Для накопления и отстоя воды применяют вертикальные стальные резервуары. На внутреннюю поверхность резервуаров наносятся антикоррозийные покрытия с целью защиты от воздействия пластовых вод. Выбор технологической схемы очистки стоков зависит от многих факторов: типа производства, исходного сырья, требований к качеству и объемов очищаемых сточных вод. Выбор очистных сооружений предусматривает комплексную оценку производственных условий: наличие имеющегося очистного оборудования, наличие производственных площадей для модернизации имеющегося и размещения нового оборудования, входящие и требуемые на выходе концентрации загрязняющих веществ и многое другое. Установки по подготовке сточных вод для заводнения нефтяных пластов подразделяются на открытые и закрытые. Сточные воды I в установке по подготовке сточных вод открытого типа , поступающие с установки подготовки нефти, направляются в песколовку 1, где осаждаются крупные механические примеси. Из песколовки сточная вода самотеком поступает в нефтеловушку 3, которая служит для отделения от воды основной массы нефти и механических примесей II. Принцип действия ее основан на гравитационном разделении при малой скорости движения сточной воды (менее 0,03 м/с).

При такой скорости движения сточной воды капли нефти диаметром более 0,5 мм успевают всплыть на поверхность. Скопившуюся в ловушке нефть III отводят по нефтесборной трубе и насосом 2 подают на установку подготовки нефти на повторную обработку. После нефтеловушки сточные воды для доочистки от нефти и механических примесей поступает в пруды-отстойники 4, где продолжительность отстаивания может быть от нескольких часов до двух суток. Иногда для ускорения процесса осаждения твердых взвешенных частиц или нейтрализации сточных вод перед прудами-отстойниками к воде добавляют химические вещества: известь, сернокислый алюминий, аммиак и др. После прудов-отстойников содержание нефти в сточной воде составляет 30—40 мг/л, а механических примесей — 20— 30 мг/л. Такая глубина подготовки сточной воды IV обычно достаточна для закачки ее в поглощающие пласты и в этом случае вода через камеры 5 и 6 поступает на прием насосов 7, осуществляющих закачку ее в поглощающие скважины. Закачка воды в нагнетательные скважины требует более глубокой ее очистки. В этом случае сточная вода из камеры 6 насосом 8 направляется в попеременно работающие фильтры 9 и 10. В качестве фильтрующего материала используют кварцевый песок (фракция 0,5—1,5 мм), антрацитовую крошку, керамзитовый песок, графит и др. Сточная вода, поступающая в фильтр, должна содержать нефти не более 40 мг/л и механических примесей не более 50 мг/л. Остаточное содержание нефти и механических примесей после фильтра составляет 2—10 мг/л. Из фильтра очищенная вода V поступает в емкость 11, откуда насосом высокого давления 14 закачивается в нагнетательную скважину. После 12—16 ч работы фильтр загрязняется и поток переключается в другой фильтр, а загрязненный фильтр переключают на промывку. Промывку фильтра проводят очищенной водой, забираемой насосом 13 из емкости 11 и прокачиваемой через фильтр в обратном направлении. Длительность промывки составляет 15 — 18 мин. Вода с промываемой грязью сбрасывается в илонакопитель 12. Установки по подготовке сточных вод закрытого типа предусматривают исключение контакта воды с кислородом воздуха для предотвращения окислительных реакций. По принципу действия установки закрытого типа подразделяются на отстойные, фильтра-ционные, флотационные и электрофлотационные.

Рис.3. Технологическая схема установки по подготовке сточных вод открытого типа

Водонефтяная эмульсия I в установке по подготовке сточных вод закрытого типа, поступающая с промысла, смешивается с горячей пластовой водой VII, выводимой из отстойников или подогревателей-деэмульсаторов установки подготовки нефти и содержащей реагент-деэмульгатор, проходит каплеобразователь 1 и поступает в резервуар-отстойник с жидкостным гидрофильным фильтром 2, в котором осуществляется предварительный сброс воды. Резервуар-отстойник с жидкостным гидрофильным фильтром выполнен на основе типового вертикального резервуара и имеет сифонное устройство, обеспечивающее поддержание заданного слоя воды под слоем нефти. Водонефтяная эмульсия, изменившая свой тип с обратного на прямой в результате смешения с горячей водой с реагентом-деэмульгатором и турбулентного перемешивания в каплеобразователе, поступает в резервуар-отстойник 2 под слой воды через распределитель. Поднимаясь через жидкостный гидрофильный фильтр (слой воды) капли нефти освобождаются от эмульсионной воды. Таким образом происходит предварительное обезвоживание нефти и предварительно обезвоженная нефть II выводится с верхней части резервуара-отстойника 2. Отделившаяся на этой стадии сточная вода III перетекает в резервуар-отстойник с гидрофобным жидкостным фильтром 3. Этот резервуар-отстойник также выполнен на основе типового вертикального резервуара и имеет сифонное устройство, обеспечивающее поддержание заданного слоя нефти над слоем воды. Сточная вода вводится через лучевой перфорированный распределитель в слой нефти (жидкостный гидрофобный фильтр) и, опускаясь вниз, освобождается от капелек нефти. Уловленная нефть V (ловушечная нефть) собирается в камере, выводится сверху резервуара-отстойника и направляется на установку подготовки нефти. На границе раздела нефть—вода может образовываться слой неразрушаемой эмульсии IV, которая периодически выводится и направляется также на установку подготовки нефти. Вода, прошедшая через слой нефти и освободившаяся от основной части капельной нефти, подвергается еще и отстою в слое воды. Все эти операции обеспечивают достаточно глубокую очистку пластовой воды от капельной нефти, и очищенная вода VI, пройдя емкость 4, насосом 5 закачивается в поглощающие или нагнетательные скважины. Основным аппаратом установок по подготовке сточных вод закрытого типа на принципе фильтрации является коалесцирующий фильтр-отстойник типа ФЖ-2973 , разработанный институтом БашНИПИнефть. Сточная вода предварительно подвергается отстою в горизонтальном отстойнике, а затем через патрубок ввода 6 поступает в приемный отсек В фильтра-отстойника, расположенный в средней части корпуса 3. Из приемного отсека сточная вода через перфорированные перегородки 10 поступает в фильтрационные отсеки Б. Фильтрационные отсеки заполнены коалесцирующим фильтром 5, в качестве которого применяют гранулированный полиэтилен с размером гранул 4—5 мм. Полиэтилен обладает гидрофобным свойством: нефть смачивает его, а вода нет. Поэтому капли нефти, задерживаясь на поверхности гранул, сливаются (коалесцируют) и выходят из фильтрационных отсеков Б в отстойные отсеки А в укрупненном виде. По этой причине в отстойных отсеках происходит быстрое расслоение воды и капелек нефти и нефть выводится сверху через патрубки вывода нефти 1, а очищенная вода — через патрубки 7. Осаждающиеся в отстойных отсеках механические примеси выводятся через патрубки 8. Отстойные отсеки снабжены люками-лазами 2. Загрузка и выгрузка гранулированного полиэтилена в фильтрационные отсеки проводится через люки 4 и 9. При засорении гранулированного полиэтилена осуществляют его промывку подачей в очищенную воду 10—15% дисперсии керосина в течение 30 мин.

Рис.4. Технологическая схема установки по подготовке сточных вод закрытого типа на принципе отстоя

Рис.5. Коалесцирующий фильтр отстойник типа ФЖ-2973

Подготовка сточных вод, основанная на принципе флотации, осуществляется в резервуаре-флотаторе . Флотация — это процесс извлечения из жидкости мельчайших дисперсных частиц с помощью всплывающих в жидкости газовых пузырьков. В резервуаре-флотаторе пузырьки газа образуются во флотационной зоне 5 за счет выделения растворенного газа из газонасыщенной сточной воды в результате снижения давления при поступлении ее в эту зону. Давление насыщения воды газом — 0,3—0,6 МПа; количество выделенного газа из воды — 25 л/м ³ . Газонасыщенная вода через патрубок ввода 1 вводится в нижнюю часть флотационной зоны с помощью перфорированного распределителя. Сточная вода поднимается во флотационной зоне со скоростью, обеспечивающей длительность пребывания воды во флотационной зоне около 20 мин. Выделяющиеся пузырьки газа, поднимаясь зверх, встречают на своем пути дисперсные частицы, распределенные в воде. Дисперсные частицы, которые плохо смачиваются водой (капельки нефти), захватываются пузырьками и флотируются на по-зерхность, образуя там слой пены. Уловленная нефть собирается в юльцевой желоб 4 для сбора нефти и выводится через патрубок 2. Вода из флотационной зоны 5 перетекает в отстойную зону 6, расположенную в кольцевом пространстве между корпусом 3 резервуара и флотационной зоной, где медленно опускается вниз. Дисперсные частицы, которые хорошо смачиваются водой, не захватываются пузырьками газа во флотационной зоне, а под действием силы тяжести осаждаются вниз во флотационной и отстойной зонах, откуда осадок выводится через соответствующие перфорированные трубы и патрубки 9 и 10. Очищенная вода выводится через кольцевой перфорированный коллектор и патрубок 8. Резервуар-флотатор герметизирован, поэтому выделяющийся из воды газ выводится сверху резервуара через патрубок 7. Содержание примесей (мг/л) в сточной воде, поступающей в резервуар-флотатор на очистку, должно быть: нефти — 300, механических примесей — до 300. Остаточное содержание в очищенной воде, выходящей из резервуара-флотатора, составляет (мг/л): нефти — 4—30, механических примесей — 10—30.

Рис.6. Резервуар-флотатор

Электрофлотация — это флотация газом, образовавшимся в результате электролиза. При электролизе воды образуются пузырьки кислорода и водорода. Преимущество электрофлотации по сравнению с газовой флотацией — возможность получения при электролизе тонкодиспергированных пузырьков газа до 16 _* 10⁷ шт/(м² _* мин), что приводит к быстрому осветлению нефтесодержащей воды. Сущность электрофлотационного способа очистки сточных вод включается в следующем. В технологической емкости устанавливают электроды и пропускают постоянный электрический ток. В результате электролиза на электродах выделяются газовые пузырьки, которые поднимаются вверх, пронизывая слой обрабатываемой нефтесодержащей воды. При движении в сточной воде пузырьки сталкиваются с дисперсными частицами, взвешенными в воде, прилипают к ним и флотируют их. Таким образом, дисперсные частицы собираются в верхней части сосуда в виде пены, которую удаляют с помощью скребкового транспортера. Очищенная вода выводится через патрубок, расположенный внизу аппарата. На процесс очистки сточных вод методом электрофлотации существенное влияние оказывает расположение электродов. Рекомендуется располагать один электрод в нижней части аппарата так, чтобы он по возможности закрывал все дно. Это необходимо для того, чтобы пузырьки, выделяющиеся при электролизе на этом электроде, пронизывали весь объем обрабатываемой воды и обеспечивали флотацию дисперсных частиц. Второй электрод закрепляют в вертикальном положении, так чтобы он не препятствовал флотации дисперсных частиц. Электроды выполняют в виде пластин, решеток, можно использовать подвижные электроды с целью регулирования расстояния. между ними. Для повышения эффективности процессов флотации и электрофлотации в обрабатываемую сточную воду вводят химические реагенты, которые по механизму действия на дисперсные частицы подразделяются на две группы: коагулянты и флокулянты. Коагулянты — это электролиты, добавление которых в сточную воду приводит к объединению мельчайших дисперсных частиц в достаточно крупные соединения с последующим их осаждением. Механизм действия такого коагулянта, как сернокислый алюминий, заключается в следующем. При растворении сернокислого алюминия происходит его гидролиз:

Аl ₂ (SO₄ )₃ « 2AI³⁺ + 3SO₄ ^2- ,

Аl ³⁺ + ЗН₂ О « Аl (ОН)з + ЗН+.

Образующаяся при этом гидроокись алюминия представляет собой хлопьевидный студенистый осадок, который, оседая, увлекает за собой дисперсные частицы (нефть и механические примеси).

Так как этот процесс проходит активно в щелочной среде, то одновременно с коагулянтом добавляют аммиачную воду или известковое молоко (получаемое гашением извести).

Кроме сернокислого алюминия, коагулянтами также являются хлорное железо, железный купорос. Флокулянты — это высокомолекулярные водорастворимые полиэлектролиты. Механизм их действия заключается в том, что длинные цепи молекул полиэлектролита адсорбируются своими активными центрами (гидрофильными группами) на поверхности дисперсных частиц, что приводит к хлопьеобразованию (флокуляции).

В отличие от коагуляции при флокуляции дисперсные частицы не контактируют друг с другом, а разделены мостиком из молекулярной цепи флокулянта. В качестве используется водорас творимый полимер полиакриламид (ПАА).

Эффективность коагулянтов и флокулянтов существенно возрастает при их совместном применении в процессе очистки сточных вод. При этом дозировка флокулянтов в десятки или даже в сотни раз меньше, чем коагулянтов.

4.2 Пути совершенствования технологии закачки воды в пласт

На многих многопластовых месторождениях Арланского УДНГ и на одну нагнетательную скважину приходится более двух уже вскрытых (перфорированных) эксплуатационных объектов. Это делалось для поддержания пластового давления (объемов закачки воды) при ограничении капитальных вложений на строительство новых нагнетательных скважин. Известно, что совместная закачка воды в несколько пластов, неоднородных по проницаемости, приводит к быстрому обводнению залежей, низкому охвату их воздействием и образованию водяных блокад отдельных невыработанных зон. При этом ускоренное продвижение фронта вытеснения нефти водой по высокопроницаемым пластам приводит к прорывам воды к забоям добывающих скважин и как следствие возрастают объем попутно добываемой воды и затраты на ее нагнетание. Это в лучшем случае приводит к повышению себестоимости добычи нефти, а в худшем случае — выводу обводненной скважины из эксплуатации вместе с потерей неосвоенных запасов нефти, оставшихся в низкопроницаемых пластах. Практика совместной закачки воды в несколько пластов приводит также к потере информации о фактических закачках воды в каждый из пластов. Противоречие «экономических соображений» и охраны недр при выборе эксплуатационных объектов уже сейчас можно урегулировать, если использовать технологию одновременно — раздельной закачки воды в несколько эксплуатационных объектов через одну скважину. Данная технология является частью технологии одновременно раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов, предложенной НИИ «УралГеоТех» и НИИ «Башнефть». Главной отличительной особенностью данной технологии являются: поочередный спуск секций пластов, проверка герметичности пакера (снизу и сверху) для каждой последующей секции, соответствующей интервалу, на который нужно и можно создавать дифференцированную репрессию. Это позволит предупредить перетоки как между выбранными интервалами – пластами через пакер в момент закачки (при различных репрессиях для разных интервалов), так и через колонну труб в момент остановки, несмотря даже на существенное различие в пластовых давлениях, а также гарантировать надежное извлечение многопакерной установки из скважины для ревизии или ремонта. Данная технология позволяет исследовать отдельно каждый из выделенных интервалов и устанавливать для них оптимальное значение репрессии с учетом существующих ограничений. Для реализации технологии используется скважинная установка, состоящая из колонны труб с несколькими пакерами, количество которых совпадает с количеством секций, причем каждая секция включает, по меньшей мере, одну скважинную камеру с клапаном, регулирующим поток. При этом один или несколько пакеров сверху оснащены разъединителем колонны труб без или с термокомпенсатором, или отдельным телескопическим соединением для раздельного спуска и извлечения каждой секции из скважины, а также снятия напряжения колонны труб. На рис.1 приведена схема компоновки для закачки воды по трем эксплуатационным объектам (изолированным пластам).

В правилах разработки нефтяных и газонефтяных месторождений под эксплуатационным объектом понимают «продуктивный пласт, часть пласта или группу пластов, выделенных для разработки самостоятельной сеткой скважин» не исключающей ее совмещения с другими объектами, но имеющих индивидуальную систему воздействия, обеспечивающую дифференцированное управление фильтрационными потоками (полем пластовых давлений)». Если через одну нагнетательную скважину воздействуют на два неоднородных и гидравлически изолированных пласта двумя различными репрессиями, а со стороны добывающих скважин на те же пласты также создают совершенно независимые значения депрессий, то эти пласты следует рассматривать как отдельные эксплуатационные объекты разработки.

И наоборот, если при совместной эксплуатации нескольких пластов некоторые из этих пластов вообще не охвачены воздействием, например из-за низкой проницаемости или из-за невозможности создать на них предельный градиент давления, то вряд ли их можно относить к эксплуатационным объектам, так как в этом случае они ничем не отличаются от неперфорированных пластов. Самостоятельная сетка скважин на уровне каждого объекта нужна исключительно для обеспечения оптимального поля пластовых давлений, адаптированного к конкретным геолого-технологическим условиям выделенного объекта. При технологии одновременно раздельной разработки нескольких объектов это возможно обеспечить с помощью совмещенной для них сеткой скважин. В настоящее время проведена работа для нагнетательных скважин с четырьмя изолированными интервалами пластов, но существует принципиальная и

Рис. 6 Схема подземной компоновки ОРЗ нагнетательной скважины

техническая возможность значительно увеличить количество таких интервалов (объектов).

Успешное внедрение данной технологии возможно на нагнетательных скважинах, имеющих открытый ствол до продуктивных пластов, что позволяет изменять режимы закачки воды в каждый из интервалов (пласт) путем смены регулирующих клапанов или штуцеров с помощью канатной техники и специальных инструментов. При использовании данной технологии можно контролировать закачку воды в каждый объект и оптимально регулировать процессы разработки – дифференцированно воздействовать на отдельные пласты за счет оперативного (сменой устьевого регуляторов или забойных регуляторов в соответствующих секциях) изменения режимов каждого из пластов скважины в широком диапазоне, что в конечном итоге позволит увеличить коэффициент нефтеотдачи. Данная технология позволяет оптимизировать репрессии, изменять направления фильтрации, производить нестационарное заводнение даже в зимний период. Таким образом, на многопластовых месторождениях необходимо проводить широкомасштабное внедрение технологии ОРРНЭО с целью обеспечения дифференцированного воздействия на различные эксплуатационные объекты (интервалы и/или участки пласта).

В настоящее время проведена работа для нагнетательных скважин с четырьмя изолированными интервалами пластов, но существует принципиальная и техническая возможность значительно увеличить количество таких интервалов (объектов).

Диаметр колонны труб и типоразмеры регулирующего клапана для каждой секции выбирают с помощью программного комплекса Уральского филиала НИИ «Башкиргаз» SANDOR в зависимости от геолого-промысловых характеристик соответствующих им эксплуатационных объектов. Каждую последующую секцию спускают на колонне технологических труб, а верхнюю секцию — на колонне фондовых труб. Специализированное оборудование для реализации технологии ОРРНЭО разрабатывает ООО НТП «Нефтегазтехника» г. Уфа. Остановимся подробнее на отдельных разработках. Разъединитель колонны типа РКГ, РКМ, РКШ. Разъединитель колонны предназначен для отсоединения (гидравлическим воздействием – РКГ или механически РКМ, РКШ) и последующего соединения (автоматически — гидравлическим или механическим воздействием) колонны НКТ с установленным в скважине пакером, а также для компенсации изменения длины колонны НКТ при термобарических условиях (рис.8) Пакер типа ПДШ. Главное преимущество данного пакера — повышение его герметичности, а также надежности извлечения из скважины. При этом сокращается количество спуско-подъемных операций и аварий при эксплуатации многопакерной установки. Пакер включает сверху якорь, срабатывающий как от трубного, так и от забойного давления, что повышает надежность пакера как при посадке, так и при его эксплуатации. Также пакер имеет снизу заякоривающее устройство «конус – плашек», освобождающееся как от натяга (8 – 12 тн) колонны труб, так и без натяга, путем перемещения (механическим или гидравлическим путем) скользящей втулки в стволе, не срезая при этом срезных винтов плашкодержателя.

Рис.7 Разъединитель колонны РКШ

Забойный регулятор типа 5 РД. Данный регулятор позволяет в зависимости от параметров пласта поддерживать заданное забойное давление или заданный расход воды в процессе закачки даже при изменении пластового давления и коэффициента приемистости. Устьевой регулятор типа 5 РР. Данный регулятор в отличие от традиционно используемых устьевых штуцеров позволяет оперативно изменять и поддерживать заданные значения устьевого давления, в частности при исследовании пластов. Эффективность технологии одновременно раздельной закачки воды в несколько пластов на нагнетательных скважинах была проверена на следующих многопластовых месторождениях: Ванъеганском, Ай-Еганском, Приобском, Тарасовском, Барсуковском, Южно-Тарасовском, Фестивальном, Восточно-Ягтинском, Южно-Харампурском и других. Экономический эффект указанной технологии в основном выражается в дополнительной добыче нефти или сокращении капитальных вложений на бурение дополнительных скважин. Технология позволяет по сравнению с раздельной эксплуатацией нескольких пластов:

• сократить капитальные вложения на бурение скважин (в 2-3 раза);
• снизить эксплуатационные расходы (переменные затраты) (на 20-40%);
• уменьшить срок освоения многопластового месторождения (на 30%);
• увеличить рентабельный срок разработки обводненных и загазованных пластов продлением их эксплуатации с подключением дополнительных объектов;
• увеличить коэффициент нефтеотдачи пластов за счет увеличения срока их рентабельной разработки;
• уменьшить вероятность замерзания фонтанной арматуры и выкидных коллекторов нагнетательных скважин из-за низкой проницаемости пласта;
• повысить эффективность использования скважин и скважинного оборудования;
• уменьшить вероятность образования негерметичности эксплуатационной колонны.

По сравнению с совместной эксплуатацией нескольких пластов технология позволяет:

• увеличить коэффициент нефтеотдачи пластов за счет разукрупнения объектов разной проницаемости и разной насыщенности и повышения степени охвата их заводнением;
• увеличить добычу нефти на 30-40 % за счет дифференцированного и управляемого воздействия на каждый из пластов;
• обеспечить учет закачиваемой воды (агент) в каждый из пластов;
• предупредить межпластовые перетоки по стволу скважины в момент ее остановки и при малых репрессиях;
• повысить эффективность методов повышения нефтеотдачи за счет использования одной скважины одновременно для ППД и селективной закачки агента для выравнивания профиля приемистости;
• нестационарно воздействовать на пласты, изменяя их режимы;
• обеспечить повышенные репрессии на низкопроницаемые нефтенасыщенные пласты с одновременнымограничением закачки воды в высокопроницаемые пласты;
• регулировать направления и скорости фильтрации пластовых флюидов, оперативно управляя полем пластовых давлений;
• уменьшить вероятность образования негерметичности эксплуатационной колонны;

— исследовать и контролировать разработку отдельных пластов. В настоящее время технология успешно внедрена на 37 нагнетательных скважинах, в том числе на 12 с 3-мя пластами и на 25 с 2-мя пластами. Технология наиболее эффективно реализуется на газлифтных и нагнетательных скважинах.

4.3 Мероприятия по обеспечению радиационной безопасности

Мероприятия по обеспечению радиационной безопасности на объектах подготовки нефти при разработке месторождений нефти в девонских отложениях направлены на выполнение требований федеральных законов «Об использовании атомной энергии», «О радиационной безопасности населения», Федеральной целевой программы «Снижения уровня обучения населения России и производственного персонала от природных радиоактивных источников», «временных санитарных правил и норм по ограничению облучения населения Республики Татарстан от природных источников ионизирующего излучения – Временные СанПин №2.6.2.001 – 96», рекомендаций по нормализации радиационно-экологической обстановки на объектах нефтегазодобычи топливно-энергетического комплекса России» «минтоэнерго России, 1996г.).

Целью их является:

• обеспечение радиационной безопасности персонала, проводящего работы по ремонту и очистке технологического оборудования товарных парков и УКПН, загрязнённого нефтешламами, содержащие естественные радионуклиды;
• предотвращения проникновения естественных радионуклидов за пределы территории производственных объектов в окружающую среду.

Прежде всего предусматривается постоянный ведомственный и оперативный контроль радиационной обстановки на объектах подготовки нефти, контроль за уровнем облучения персонала (радиометрическое обследование оборудования и территории товарных парков и УКПН, индивидуальная дозиметрия, контроль за содержанием радиоактивных аэрозолей в воздухе на территории товарных парков и УКПН).

На основе полученных данных должен ежегодно проводится анализ радиационной обстановки и составляется радиационно-гигиенический и инвентаризационный паспорта.

В рассматриваемый период часть объектов подготовки нефти будет выводится из эксплуатации. В связи с этим намечены дополнительные меры по обеспечению радиационной безопасности: консервация мест временного размещения нефтешламов, содержащих естественные радионуклиды, путём их дополнительной герметизации. Учитывая, что на территории товарных парков и УКПН в пределах обваловки технологического оборудования практически нет места для временного размещения нефтешламов в земляных амбарах, необходимо провести соответствующие работы по размещению нефтешламов в используемых (высвобождающихся) РВС. Мера эта, однако, временная и требует дальнейшего решения.

Основные направления научно-исследовательских работ, намечаемых на рассматриваемый период, охватывают также проблему радиационной обстановки на объектах подготовки нефти с ориентацией на действующие федеральные законы, санитарные нормы и правила. Прежде всего, это создание соответствующей системы информационного обеспечения планирования и реализации мероприятий по радиационной безопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте рассмотрены актуальные проблемы разработки нефтяных месторождений с применением законтурного и внутриконтурного заводнений Закачиваемая в пласт вода не может рассматриваться в виде виртуальной жидкости, неспособной существенно изменить, например, проницаемость пласта и используемой только в качестве средства поддержания пластового давления (ППД).

Вода является важнейшим вытесняющим, замещающим нефть агентом. В связи с этим с новых позиций рассмотрены вопросы качества закачиваемой воды и ее соответствие коллекторским свойствам пласта. Последнее особенно важно при разработке месторождений и пластов с ухудшенными коллекторскими параметрами, в которых содержатся значительные запасы нефти, которые пока не могут быть вытеснены обычно применяемой водой. Рассмотрены причины самокольматации пористой среды, современные требования к системе ППД, методы и новые технологии очистки закачиваемых вод. Показана целесообразность очистки воды по каскадной технологии, обеспечивающей максимальный эффект при минимальных затратах.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/dinamika-razrabotki-mestorojdeniya/

1. А.Х. Шахвердиев (ОАО “ВНИИнефть”) Унифицированная методика расчета эффективности геолого-технических мероприятий

2. В.Г.Пантелеев, В.П. Родионов (БашНИПИнефть) Зависимость коэффициента нефтеизвлечения от скорости движения жидкостей в поровом пространстве карбонатов башкирского яруса

3. В.И.Грайфер, В.Д.Лысенко (АО “РИТЭК”) О повышении эффективности разработки месторождений при применения химических реагентов

4. Е.В. Лозин, Э.М. Тимашев, Р.Н. Еникеев, В.М. Сидорович (БашНИПИнефть) Регламентирование геолого-промысловых, гидродинамических и геофизических исследований для контроля разработки месторождений

5. Е.Н. Сафонов, И.А. Исхаков, К.Х. Гайнуллин(АНК “Башнефть”), Е.В. Лозин, Р.Х. Алмаев (БашНИПИнефть) Эффективные методы увеличения нефтеотдачи на месторождениях Башкортостана

6. Е.С. Макарова, Г.Г.Саркисов (Roxar Software Solutions, Москва) Основные этапы трехмерного гидродинамического моделирования процессов разработки месторождений природных углеводородов

7. З.М. Хусаинов (НГДУ “Нижнесортымскнефть”), Р.Х. Хазипов (ООО “НПП”Биоцид”), А.И. Шешуков (СургутНИПИнефть) Эффективная технология повышения нефтеотдачи пластов

8. Л.Н. Васильева, Ю.Н. Крашенинников, Е.В. Лозин (БашНИПИнефть) Оценка влияния уплотнения сетки скважин на опытных участках Новохазинской площади

9. Л.С.Каплан (Октябрьский филиал УГНТУ) Совершенствование технологии закачки воды в пласт

10. Н.И. Хисамутдинов (НПО “Нефтегазтехнология”) Совершенствование методов решения инженерных задач в добыче нефти для поздней стадии разработки

11. Н.И. Хисамутдинов, И.В. Владимиров (НПО “Нефтегазтехнология”), Р.С. Нурмухаметов, Р.К. Ишкаев (ОАО “Татнефть”) Моделирование фильтрации жидкости в пласте с высокопроницаемыми включениями

12. Р.Г. Сарваретдинов Р.Х. Гильманова, Р.С. Хисамов, Н.З. Ахметов, С.А. Яковлев (НПО “Нефтегазтехнология”, ОАО “Татнефть”) Формирование базы данных для разработки геолого-технических мероприятий оптимизации добычи нефти

13. Ю.П.Коноплев, Б.А.Тюнькин (ПечорНИПИнефть) Новый способ термошахтной разработки нефтяных месторождений

Ю.Х. Ширяев, Г.Г. Даниленко, Н.С. Галицина (ООО “КАМА-НЕФТЬ”), А.В. Распопов, Т.П. Михеева (ООО “ПермНИПИнефть”) Повышение эффективности разработки месторождений на завершающей стадии бурением дополнительных стволов.