CC BY
21
ЛД UNIVERSUM:
№3.1(72.1)_Д. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_март. 2020 г.
ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ СКВАЖИН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НГДУ «ДОССОРМУНАЙГАЗ»
Досказиева Гулсин Шариповна
канд. техн. наук, профессорАУНГ, Атыраускийуниверситет нефти и газа им. С. Утебаева,
Республика Казахстан, г. Атырау Е - mail: doskaziyeva. gulsin@mail. ru
Куангалиев Зинон Ахметович
канд. техн. наук, профессор АУНГ, Атырауский университет нефти и газа им. С. Утебаева,
Республика Казахстан, г. Атырау Е - mail: z. kuangaliev@mail. ru
Имангалиева Гульнар Есеновна
канд. техн. наук, профессор АУНГ, Атырауский университет нефти и газа им. С. Утебаева,
Республика Казахстан, г. Атырау Е - mail: gulnar-imangalieva@mail. ru
OPTIMIZATION OF THE WELLSFIELDS ON "DOSSORMUNAIGAS"
Gulsin Doskaziyeva
candidate of Technical Sciences, professor AUNG, Atyrau University of Oil and Gas named after S. Utebayev,
The Republic of Kazakhstan, Atyrau
Zinon Kuangaliev
candidate of Technical Sciences, professor AUNG, Atyrau University of Oil and Gas named after S. Utebayev,
The Republic of Kazakhstan, Atyrau
Gulnar Imangaliyeva
candidate of Technical Sciences, professor AUNG, Atyrau University of Oil and Gas named after S. Utebayev,
The Republic of Kazakhstan, Atyrau
АННОТАЦИЯ
В статье изложена задача оптимизации работы скважин на двух месторождениях с анализом фонда пробуренных, водозаборных и эксплуатационных скважин. Сформулирована задача оптимизации работы скважин и создания методического руководства, исходя из оценки скважин кандидатов. Показано, что процесс оптимизации режима работы скважин включает оценку фонда и выявление потенциальных скважин для проведения технологических мероприятий по изменению режимов насосных установок. Представлена развёрнутая схема отбора скважин на оптимизацию и изложены принципы отбора с использованием критериев потенциала, наличия подошвенных вод, технического состояния и вредного влияния газа.
ABSTRACT
The article describes the problem of optimizing the operation of wells in two fields with the analysis of the Fund of drilled, water intake and production wells. The problem of optimizing the work of wells and creating a methodological guide based on the evaluation of candidate wells is formulated. It is shown that the process of optimizing the mode of operation of wells includes an assessment of the Fund and identification of potential wells for technological measures to change the modes of pumping units. A detailed scheme for selecting wells for optimization is presented and the selection principles are set out using the criteria of potential, presence of plantar water, technical condition and harmful effects of gas.
Ключевые слова: оптимизация, скважина-кандидат, месторождение, горизонт, обводненность, дебит, влияние газа, коэффициент продуктивности, депрессия, потенциал.
Keywords: optimization, candidate well, field, horizon, watercut, flowrate, gas influence, productivity coefficient, depression, potential.
ПРОГРАММА ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ СКВАЖИН
1. Характеристика месторождений «Бота-хан» и «ВосточныйМакат»
Месторождение Ботахан открыто в 1980г. По результатам проведенных поисково-разведочных работ в 1981г был выполнен оперативный подсчет запасов
нефти и растворенного газа. В пробную эксплуатацию месторождение введено в 1981г согласно «Проекту пробной эксплуатации месторождения Ботахан» [1].
В 1982г по результатам бурения 13 поисково-разведочных скважин был выполнен второй оперативный подсчет запасов нефти и растворенного газа по
Библиографическое описание: Досказиева Г.Ш., Куангалиев З.А., Имангалиева Г.Е. Оптимизация работы скважин на месторождениях НГДУ «Доссормунайгаз» // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 3.1(72.1). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/9122
№ 3.1 (72.1)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
состоянию на 01.01.1982г. В1982г была составлена «Технологическая схема разработки Ботахан», в которой нефтяные залежи были объединены в 2 объекта разработки.
• I объект - I среднеюрский горизонт;
• II объект - II среднеюрский горизонт.
В целом пробуренный фонд скважин по месторождению составил 166 ед.
В добывающем фонде числятся 87 скважин.
Из них:
• действующих и дающих продукцию - 86 ед.;
• в бездействии - одна скважина (№39);
В нагнетательном фонде числятся 18 скважин. Из них 17 скважин под закачкой, одна скважина (№104) находится в простое.
В наблюдательном фонде числятся 13 скважин (№№6, 20, 45, 61, 78, 79, 92, 109, 126, 127), 6 скважин пьезометрические (№№1, 2, 3, 4, 5, 6).
В ликвидированном фонде числятся 42 скважины (№№2, 3, 5, 12, 14, 23, 24, 48, 60, 62, 70, 86, 106, 112, 15, 16, 58, 130, 134, 141, 4, 64, 18, 31, 103, 154, 96, 42, 74, 84, 25, 77, 17, 69, 159, 76, 7н, 46, 72, 88, 129, 149наб), которые ликвидированы по геологическим причинам.
Все добывающие скважины эксплуатируются механизированным способом.
Месторождение ВосточныйМакат открыто в 1988г. Месторождение вступило в разработку в 1993г, согласно проекту разработки.
В настоящее время недропользователями месторождения ВосточныйМакат являются компании АО «Эмбамунайгаз» и ТОО «Самек Интернешнл».
В 2005г по месторождению Восточный Макат по результатам бурения 64 скважин был утвержден подсчет запасов нефти и газа. Запасы нефти от 18.02.05г составили:
• по категории В+С1: геологические -7385,4 тыс.т; извлекаемые - 4102 тыс.т;
• по категории С2: геологические -1197,6 тыс.т; извлекаемые - 683,5 тыс.т.
На дату анализа весь пробуренный фонд составляет 123 ед. Из них эксплуатационный фонд добывающих скважин составляет 88 ед., в том числе действующий - 87 ед., в бездействии - 1 ед. (№75). Эксплуатационный фонд нагнетательных скважин составляет 17 ед. В фонде контрольных скважин числится 6 наблюдательных и 2 пьезометрических скважин. Ликвидированный фонд составляет 7 ед. (скв. №3, 9, скв. №13 п - по техническим причинам; скв.№7, 10, 16, 40, 58, 69, 107 - по геологическим причинам), еще 3 скважины находятся в ожидании ликвидации (16, 58, 7н).
март, 2020 г.
В водозаборный фонд входят 7 скважин (№№1рэ,1в,11п,1н, 2н,12в, 2) на альб-сеноманский горизонт, все скважины находятся в бездействии.
Все скважины эксплуатационного фонда добывающих скважин работают механизированным способом и оборудованы ШГН.
В эксплуатационном фонде числятся 4 добывающие и 1 нагнетательная скважины, совместно эксплуатирующиеся на III и возвратный объект (горизонт Ю-Ш), 2 добывающие и 1 нагнетательная скважины, эксплуатирующиеся совместно на IV объект и возвратный объект (горизонт Т-Ш).
За период реализации «Анализа разработки месторождения Восточный Макат» (2015г) пробурено 19 новых скважин (№№107, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 7д, 8д, 10д, 20д), из них 1 ед. (№107) пробурена как оценочная остальные - как эксплуатационные.
1.1 Обоснование необходимости наличия методического руководства
Рекомендации по оптимизации работы скважин в основном направлены на выявление наиболее благоприятных режимов работы скважины, с целью задействовать потенциал скважины при недопущении преждевременного ее обводнения. Для этого необходимо поэтапное снижение забойного давления с дальнейшей фиксацией показателей ее работы. На тех скважинах, где изменение режима работы затруднительно, по причине несоответствия рабочих характеристик насосного оборудования, необходим дополнительный анализ целесообразности его замены. [2,3]
1.2 Инструментарий подбора скважин-кандидатов на оптимизацию
Инструментарий подбора скважин-кандидатов на оптимизацию был основан на последовательной оценке действующего фонда месторождения на соответствие требованиям отвечающих критериям разработанного методического подхода. Последовательность действий оценки скважин-кандидатов представлены на рисунке 1. Важным условием корректного использования методического документа, является входные данные, полученные непосредственно на промысле.
Процесс оптимизации режима работы скважин включает, оценку фонда и выявление потенциальных скважин для технологических мероприятий по изменению режимов работы насосных установок, их подбор и практическое применение. [4,5 ]
Проведение оптимизации работы скважины должно проводится ежемесячно, с целью обеспечения максимального отбора нефти при минимальной обводненности.
№ 3.1 (72.1)
март, 2020 г.
Рисунок 1. Схема фильтрации скважин на оптимизацию
1.3 Принцип отбора скважин-кандидатов
Расчет производился на базе стандартного технологического режима, предоставленного НГДУ «Дос-сормунайгаз», с использованием данных по физико-химическим свойствам нефти и газа. (нижеперечисленные данные берутся из утверждённого проекта): [1]
• Нач. пластовое давление, атм
• Давление насыщения, атм
• Газосодержание, м3/т
• Вязкость пластовой нефти, мПа*с
• Объемный коэффициент нефти, м3/м3
• Пластовая температура, *С
• Плотность пластовой нефти
• Плотность дегазированной нефти
а также на основании данных по замерам пластового давления и динамического уровня по ГДИС (нижеперечисленные данные берутся при проведении соответствующих исследований):
• Рпл, атм:
• Ндин, м,
Используя вышеперечисленные данные, проводится расчет следующих основных параметров для начальной оценки скважин:
• Коэффициент продуктивности,
П= —м3/сут/атм (1)
где: п — коэффициент продуктивности [м3/(с*Па) ]
Qж—дебит скважины [м3/сут].
йР =Рпл.-Рзаб.— депрессия [МПа], (2)
Рпл.—пластовое давление (на контуре питания) замеряется в остановленной скважине [МПа],
Рзаб.—забойное давление (на стенке скважины) замеряется в работающей скважине [МПа]. Pпр. на приеме насоса,
Рпр=(НСпск.-Ндин.)*Рдег.неф^/100 (3)
где: Нспск.-глубина спуска насоса в метрах. Ндин- динамический уровень Рдег.неф-плотность дегазированной нефти
• Qж целевой (Рзаб=Рнас), м3/сут,
Qж=n* (Рпл.-Рзаб). (4)
• Прирост по нефти (Рзаб=Рнас), м3/сут,
Qпр=(Qж-Qср.с)*(1 -W/100)* Рдег.неф(5)
где: Qср.с-среднесуточный дебит жидкости. W-обводненность
• Максимальные возможности СК
Qмакс.= 1440п* d2/4*21 (6)
• Потенциальный дебит на максимальных значениях текущего оборудования, м3/сут
№ 3.1 (72.1)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2020 г.
Qпот. Qмак*Кп
(7)
где: Кпод.-коэффициент подачи насоса.
• Процент газа на входе в насос из всего объема добываемой жидкости
После расчёта основных параметров, скважины оцениваются по требованиям выдвигаемых разработанными критериями. Ниже приведено более подробное описание каждого критерия.
• Критерий №1 - Потенциал скважины. Данный фильтр составляет рейтинг приоритетных скважин;
• Критерий №2- Наличие подошвенных вод. Данным фильтрам исключается риск конусообразо-вания;
• Критерий №3 - Техническое состояние скважины. Данный фильтр исключает возможные предпосылки обводнения скважины за счет технического состояния скважины; [6,7,8 ]
• Критерий № 4 - Вредное влияние газа. Данный фильтр исключается скважины, которые при текущем режиме работают с большим объемом газа на приеме насоса.
По скважинам, которые не соответствуют условию фильтра «Расчет потенциала скважины», а именно прирост по нефти более 2 тонн/сутки и обводненность более 80%, рекомендуется рассмотреть возможность проведения различных геолого-технических мероприятий.
После оценки всего фонда скважин по двум месторождениям Ботахан и Восточный Макат, по критериям подбора, в конечном счете был сформирован список скважин-кандидатов.
При оценке итоговых показателей по дебитам и обводненности скважин, был проведен расчет результатов. Исторические данные проведённых мероприятий по увеличению отборов, показывают, что изменение обводненности колеблется в пределах 5%. По этим данным была внесена поправка установить обводненность +5%.
Скважины - кандидаты были подобраны с учетом возможностей продуктивности пласта и потенциальной работоспособности текущего оборудования. Для достижения прироста рекомендуется установить режим работы скважин на максимальные возможности станка-качалки, то есть увеличить число качанием на 7, а длиной хода на 3.
Таблица 1.1.
Скважины-кандидаты на оптимизацию с текущими показателями по добыче
Месторождение Скв Текущие показатели
Длина хода, м Число качаний, мин Жидкость м3/сут Обводненность, % Нефть, т/сут
Ботахан 123 3 4,4 36,00 67 9,9
В,Макат 80 2,5 5,5 48,50 78 9,17
85 2,4 4 25,80 65 7,76
111 2,4 6,3 48,00 75 10,3
Таблица 1.2.
Скважины-кандидаты на оптимизацию с прогнозными показателями по добыче
Прогнозные показатели
Месторождение Скв Длина хода, м Число качаний, мин Жидкость м3/сут Обводненность, % Нефть, м3/сут
Ботахан 123 3 7 50,05 67 16,52
80 3 7 74,07 78 16,30
В,Макат 85 3 7 52,21 65 18,27
111 3 7 66,67 75 16,67
Таблица 1.3.
Скважины-кандидаты на оптимизацию с прогнозными показателями по добыче с поправкой на
обводненность 5%
Месторождение Скв Прогнозный режим с учетом роста обводненности на 5 %
Длина хода, м Число качаний, мин Жидкость м3/сут Обводненность, % Нефть, м3/сут
Ботахан 123 3 7 50,05 72 14,01
В,Макат 80 3 7 74,07 83 12,59
85 3 7 52,21 70 15,66
111 3 7 66,67 80 13,33
Выводы: Принимая во внимания рассчитанные прогнозные показатели по скважинам-кандидатам,
№ 3.1 (72.1)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
рекомендуется оптимизировать скважины №80 и 85 (месторождению В.Макат), так как согласно расчетам по ним не наблюдается вредного влияния газа на приёме насоса.
Рекомендации по оптимизации работы скважин в основном направлены на выявление наиболее благоприятных режимов работы скважины, с целью задействовать потенциал скважины при недопущении преждевременного ее обводнения. Для этого необходимо поэтапное снижение забойного давления с
март, 2020 г.
дальнейшей фиксацией показателей ее работы. На тех скважинах, где изменение режима работы затруднительно, по причине несоответствия рабочих характеристик насосного оборудования, необходим дополнительный анализ целесообразности его замены.[9,10,11. ]
Проведение оптимизации работы скважины должно проводится ежемесячно, с целью обеспечения максимального отбора нефти при минимальной обводненности.
Список литературы:
1. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов.-2-е изд., испр.-М.: Нефть и газ, 2007.826стр.
2. Артемьев В.Н., Ибрагимов Г.З., Иванов А.И. Инженерные расчеты при разработке нефтяных месторождений.-Т.1: Скважина-промысловый сбор-ППД.-М: Нефтегазтехнология АЛ, 2004-416с.
3. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти / Под общей ред. Ш.К. Гиматудинова / Р.С. Андриасов, И.Т. Мищенко, А.И. Петров и др. — 2-е изд., стереотипное. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. — 455 с.
4. Мищенко И.Т. Расчеты при добыче нефти и газа.-М. Нефть и газ, 2008.-с.296
5. Технологический режим эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин в период падающей добычи. -М. :ООО «Недра-Бизнесцентр»,2006.-214с.
6. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. — 350 с.
7. Реклейтис Г. Оптимизация в технике: В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ. / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. - 320 с.
8. Справочник по добыче нефти/ Под редакцией К.Р.Уразакова.-СПб.: Недра, 2012.-с.672.
9. Муслимов Р.Х. Современные методы повышения нефтеизвлечения: проектирование, оптимизация и оценка эффективности.-Казань: Академия наук РТ,2005.-с.687.
10. Ибатуллин Р.Р. Технологические процессы разработки нефтяных месторождений.-М.: ВНИИОЭНГ, 2011.-С.304
11. Гончаров В.А., Методы оптимизации. М.: Издательство Юрайт; Высшее образование, 2010. - 191с.
