Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки




Скачать 351.41 Kb.
НазваниеСовершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки
страница1/3
Дата04.02.2013
Размер351.41 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3


На правах рукописи




Дикамов Дмитрий Владимирович


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ Технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей

по концентрическим лифтовым колоннам

на поздней стадии разработки


Специальность 25.00.17 - «Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений»


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Москва – 2011

Работа выполнена в ОАО «Газпром» и Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»).



Научный руководитель

-

кандидат технических наук

И.В.Шулятиков


Официальные оппоненты


-

доктор технических наук, профессор

Н.А. Гужов




-

кандидат технических наук,

А.Н. Кульков


Ведущая организация

-

Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина



Защита диссертации состоится «25» мая 2011 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 511.001.01, созданного при ООО «Газпром ВНИИГАЗ», по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ».


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «Газпром ВНИИГАЗ».


Автореферат разослан «14» апреля 2011 г.



Ученый секретарь

диссертационного совета,

д. г.-м. н.



Н.Н.Соловьев

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В процессе эксплуатации газовых скважин на поздней стадии разработки месторождений возникают осложнения, вызванные скоплениями воды и разрушением призабойной зоны. В результате снижаются рабочие дебиты скважин.

Для добычи газа из крупнейших газовых месторождений России - Медвежье, Уренгойское, Ямбургское и др., расположенных в районах Крайнего Севера, применяют скважины, оборудованные лифтовыми колоннами из труб больших диаметров (Ду=168 мм). На сегодняшний день из таких скважин добывается основное количество газа в России.

Для эффективного подъема жидкости из скважин, проводят замены труб большого диаметра на меньшие, при этом добычные возможности скважин существенно уменьшаются из-за увеличения гидравлических потерь давления на трение. Для уменьшения потерь давления в стволе скважин после спуска центральной лифтовой колонны из труб малого диаметра можно использовать канал образованный с внешней стороны лифтовой колонны и эксплуатировать скважину одновременно по двум каналам, т.е. по концентрическим лифтовым колонам (КЛК).

Однако такая технология эксплуатации скважин на Северных месторождениях до настоящего времени не применялась. Поэтому совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей для условий месторождений Надым-Пур-Тазовского региона является актуальной задачей исследований.

Цель исследования

Совершенствование технологии эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам для повышения их производительности на поздней стадии разработки сеноманских залежей.

Основные задачи исследований

  • Изучение особенностей эксплуатации скважин сеноманских залежей месторождений Надым-Пур-Тазовского региона на поздней стадии разработки;

  • Изучение в промысловых условиях режимов эксплуатации обводняющихся скважин по концентрическим лифтовым колоннам с увеличенными скоростями газа по центральной лифтовой колонне за счет регулируемого отбора газа по межтрубному кольцевому каналу;

  • Изучение условий эксплуатации газовых скважин по концентрическим лифтовым колоннам, испытание технологии эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам и средств контроля и управления режимом эксплуатации скважин;

  • Совершенствование технологии эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам для условий эксплуатации сеноманских залежей месторождений Надым-Пур-Тазовского региона на поздней стадии разработки;

  • Определение критериев стабильности поддержания суммарного отбора газа в зависимости от эффективности работы противопесочных фильтров;

  • Разработка методики расчета режимов работы газовых скважин по концентрическим лифтовым колоннам.

Методы решения поставленных задач базируются на основании предшествующих теоретических разработок в области газодинамических исследований скважин.

Задачи решены с помощью:

  • проведения промысловых исследований на скважинах при работе в режиме отбора газа по одной и одновременно по двум лифтовым колоннам;

  • динамических исследований продуктивных характеристик при эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам.

Научная новизна

Впервые, на месторождении, расположенном в районе Крайнего Севера, отработаны методические и технические решения для управления режимом эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам.

Разработана методика определения рабочего дебита скважины при эксплуатации по концентрическим лифтовым колоннам с учетом динамических потерь давления вскрытой части продуктивного пласта и забоя скважины при наличии скоплений жидкости в интервале перфорации и методика поддержания дебита скважины в заданном диапазоне при увеличении потерь давления на противопесочных фильтрах.

Подтверждена возможность использования устойчивой эксплуатации без выноса жидкости из скважины за счет обратной фильтрации конденсационной воды в пласт, при расположении башмака лифтовой колонны на уровне верхних отверстий перфорации, сеноманского пласта со вскрытым интервалом 40-45 метров. Эффективность технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей, оборудованных концентрическим лифтовыми, подтверждена промысловыми испытаниями в условиях, осложненных выносом песка.

Защищаемые положения

  • усовершенствованная технология эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическими лифтовыми колоннами, за счет поддержания постоянного дебита по центральной лифтовой колонне, выноса механических примесей вместе жидкостью по центральной лифтовой колонне, осаждения механических примесей в стационарных противопесочных фильтрах;

  • методика расчета режима работы скважин сеноманских залежей при эксплуатации по концентрическим лифтовым колоннам, учитывающая скопление жидкости в зоне вскрытия продуктивного пласта, и, дополнение к методике исследования скважин сеноманских залежей для определения обобщенного сопротивления зоны вскрытия пласта при пластовых давлениях от 0,8 до 2,5 МПа;

  • процесс управления режимом работы скважин с автоматическим поддержанием заданного предельного дебита газа и с ограничением выноса механических примесей для эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам в условиях осложненных разрушением призабойной зоны пласта.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Испытаниями на скважинах подтверждена возможность удаления воды при эксплуатации по центральной лифтовой колонне и отбором части газа по межтрубному кольцевому каналу. Технология может быть использована в скважинах Северных месторождений.

Результаты исследований могут быть использованы для оптимизации режимов эксплуатации обводняющихся скважин сеноманских залежей месторождений Надым-Пур-Тазовского региона, выбора скважин-кандидатов для перевода на эксплуатацию по концентрическим лифтовым колоннам и подбора оптимальной конструкции скважины и специального оборудования для конкретных условий эксплуатации скважины.

Разработана и испытана на скважине технология эксплуатации скважин по концентрическим лифтовым колоннам. Объемы добываемого газа из скважины стабилизировались без проведения технологических продувок.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на отраслевых и межотраслевых научно-практических и научных конференциях, совещаниях и семинарах:

- НТС ОАО «Газпром» «Добыча и промысловая подготовка газа» на тему «Современное состояние и пути совершенствования и технологий промысловой подготовки углеводородного сырья на месторождения ОАО «Газпром»». г.Тюмень, 2-6 июня 2008

- НТС ОАО «Газпром» «Анализ капитального ремонта скважин и ГТМ в 2008 в скважинах ОАО «Газпром». г.Кисловодск, 7-9 апреля 2009

- XVIII Губкинские чтения, посвященные 80-летию РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина // Инновационные технологии разработки нефтяных и газовых месторождений, обустройство и эксплуатация, г.Москва, 2009

- НТС ОАО «Газпром» «Добыча и промысловая подготовка газа» на тему «Проблемы и пути повышения эффективности эксплуатации скважин в осложненных условиях на месторождениях ОАО «Газпром», г.Анапа, 26-30 октября 2009

- VIII Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России», посвященная 80-летию РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г.Москва, 2010

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, включенных в «Перечень …» ВАК Минобрнауки РФ.

Объём и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Диссертационная работа изложена на 102 страницах машинописного текста и содержит 26 рисунков и 5 таблиц. Список использованной литературы состоит из 101 наименований.

Благодарности

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю Шулятикову И.В., сотрудникам ОАО «Газпром»: Минликаеву В.З., Кучерову Г.Г., ООО «Газпром добыча Надым» и Медвежинского газопромыслового Управления: Меньшикову С.Н., Морозову И.С., Глухенькому А.Г., Мельникову И.В., Байдину И.И., Харитонову А.Н., Моисееву В.В., Малышкину М.А., Вороновичу Е.Н., Исмагилову И.И., Шемякину Д.Н., Мельникову А.Е., Валиахметову М.Г., Берману В.Д., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»: Бузинову С.Н., Васильеву Ю.Н., Истомину В.А., Соловьеву Н.Н., Шеберстову Е.В., Шулятикову В.И., Соколову А.А. за ценные советы и помощь в работе.


Содержание работы

Во введении изложена актуальность темы диссертации, определены цели исследования, основные задачи и методы их решения, сформулированы научная значимость и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе проанализированы особенности эксплуатации газовых скважин сеноманских залежей на поздней стадии разработки и общепромысловые технологии для обеспечения их надежной эксплуатации.

В период 1960-70 годов на Крайнем Севере России в сеноманских залежах были открыты запасы газа, сосредоточенные в газовых месторождениях Медвежье, Уренгойское, Ямбургское и др., с уникальными свойствами продуктивного пласта. В настоящее время из этих месторождений отобраны основные запасы газа, существенно уменьшились давления в продуктивном пласте. Из-за скоплений воды в скважинах усложнились условия разработки месторождений.

В числе основных особенностей разработки сеноманских залежей, которые существенно влияют на добычные характеристики скважин, на поздней стадии разработки, выделяют:

  • наличие конденсационной воды;

  • разрушение породы продуктивного пласта;

  • большие этаж газоносности и диаметр труб эксплуатационной колонны в зоне вскрытия продуктивного пласта.

Пластовые условия сеноманских залежей месторождений Надым-Пур-Тазовского региона очень схожи. Состав газа: метан – более 98 %. Относительная плотность газа по воздуху 0,56. Температура газа в продуктивном пласте распределена не равномерно и находится в диапазоне температур 28-35оС. С начала промышленной эксплуатации давление в пласте уменьшилось с 12 МПа до 1,0-3,5 МПа. Разница давлений в пласте и на забое скважин (депрессия) не превышает 0,3-0,4 МПа. С начала периода падающей добычи рабочие дебиты газа из скважин значительно уменьшились. По ряду скважин, из-за уменьшения скорости газа в лифтовых колоннах ниже критического уровня, создаются условия, при которых вода скапливается на забое и работа скважин становится невозможной без проведения мероприятий по удалению воды. Вода увеличивает потери давления в скважинах, дебиты снижаются.

В ходе анализа режимов работы сеноманских скважин Ямбургского, Уренгойского и Медвежьего НГКМ, выявлены характерные факторы, осложняющие эксплуатацию скважин и снижающие добычу газа. В основном они обусловлены наличием воды в продукции скважины:

- накопление жидкости в стволе скважины при дебите газа меньше минимального;

- разрушение продуктивного пласта в призабойной зоне, вынос песка на забой скважины, образование протяженной по высоте песчаной пробки на забое скважины в интервале перфорации.

На газовых месторождениях России и зарубежом для поддержания устойчивой работы скважин, в стволе которых скапливается жидкость, используются следующие геолого-технологические мероприятия:

- производят технологические продувки скважин через факельную линию для периодического удаления скопившейся воды;

- используют жидкие и твердые вспенивающие ПАВы, периодически доставляя их на забой скважин;

- проводят замену труб лифтовых колонн на трубы меньшего диаметра для увеличения скорости потока газа.

В последние годы активно испытываются в России и другие технологии, применяемые в мировой практике для повышения эффективности эксплуатации обводняющихся скважин: закачка дополнительного газа в затрубье (газлифт), плунжерный лифт и др.

Технологические продувки – наиболее широко используются для удаления жидкости из скважин сеноманских залежей, сопровождаются большими потерями газа в атмосферу. При этом депрессии во время продувок значительно возрастают и зачастую приводят к разрушению призабойной зоны, выносу песка и абразивному износу оборудования.

Вспенивающие ПАВ позволяют существенно уменьшить потери газа на технологические продувки скважин, а в некоторых ситуациях исключить их полностью. Исследованиями ПАВ в разные годы занимались Игнатенко Ю.К., Бузинов С.Н., Ахметов Б.Г., Казаков Б.О., Нифантов В.И. и др. Технологические продувки со вспенивающими ПАВ или без них не обеспечивают полного удаления воды из скважины.

Увеличение скорости газа в скважинах сеноманских залежей, за счет замены труб лифтовой колонны на трубы меньшего диаметра, проводят для создания условий выноса воды из лифтовых колонн. После замены труб скважины работают в стабильном режиме, жидкость в НКТ не скапливается, но уже через 8-15 месяцев после замены труб лифтовой колонны, условия для удаления воды снова ухудшатся до первоначальных (Васильев Ю.Н., Бузинов С.Н., Облеков Г.И., Ли Г.С. и др.). Замена НКТ сопровождается уменьшением рабочего дебита скважин на 20-50%.

Процессы подъема жидкости газом применительно к условиям нефтяных месторождений исследовали Крылов А.П., Багдасаров В.Г., Лутошкин Г.С., Андриасов Р.С., Сахаров В.А., Мохов М.А., Белов И.Г., Зайцев Ю.В., а для газовых и газоконденсатных месторождений Коротаев Ю.П., Бузинов С.Н., Игнатенко Ю.К., Гриценко А.И., Кучеров Г.Г., Медко В.В., Харитонов А.Н. и др.

Для определения скорости газа или дебита, больше которого, жидкость непрерывно выносится по лифтовым колоннам отечественными исследователями предложены несколько методик (Игнатенко Ю.К., Бузинов С.Н, Точигин А.А. , Васильев Ю.Н. и др.). За рубежом применяется методика Тернера Р.Г..

Длительное время изучением процессов подъема воды из газовых скважин занимаются в ООО «Газпром ВНИИГАЗ». Бузиновым С.Н. разработана методика и обоснование для использования закачки дополнительного газа в скважины сеноманских залежей по кольцевому каналу между эксплуатационной и лифтовой колоннами для поддержания условий выноса жидкости по лифтовой колонне. Эта технология с 2006 года испытывается на месторождении Медвежье.

Одним из перспективных способов уменьшения проскальзывания газа относительно жидкости является плунжерный лифт. Исследованиями, разработкой и внедрением плунжерного лифта сначала на нефтяных, а затем газовых скважин занимались в разные годы: Айрапетян М.А., Белов И.Г., Шулятиков В.И., Егоров П.И., Ланчаков Г.А., Ставицкий В.А., Медко В.В., Панасов Б.В., Мельников И.В. и др. С 2006 года плунжерный лифт используется на нескольких скважинах месторождеия Медвежье в лифтовых колоннах Ду=168мм.

Все перечисленные технологии имеют свои достоинства и недостатки и не являются универсальными для скважин сеноманских залежей.

  1   2   3

Похожие:

Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconРазработка и совершенствование технологий вывода скважин из бездействующего фонда на поздней стадии разработки месторождений (на примере Ямбургского гкм)
Защита диссертации состоится 6 ноября 2009 года в 12оо часов на заседании диссертационного совета д 222. 002. 01 при Государственном...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconРегулирование работы газовых скважин на завершающей стадии разработки залежей по результатам экспериментальных исследований газожидкостных потоков в вертикальных трубах
«Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий — Газпром вниигаз»
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconСовершенствование методов предупреждения парафиноотложений при эксплуатации скважин нефтегазоконденсатных месторождений
В последующем, по мере истощения месторождений, представленных сеноманскими отложениями, доля добычи из глубокозалегающих залежей...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconПрограмма учебной дисциплины «Геофизические исследования скважин»
Гис в процессе бурения скважин для оптимизации процесса бурения и прогнозирования продуктивных залежей, после бурения для выделения...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconСовершенствование технологии эксплуатации малодебитн ых и высокообводненных добывающих скважин механизированного фонда
Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (гуп «иптэр»)
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconВступление многих залежей нефти в сложную позднюю фазу разработки
Поэтому сначала рассматриваются методологические аспекты науки нефтегазопромысловая геология, а уже во второй части более тесная...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconСовершенствование разработки туймазинского нефтяного месторождения в завершаюЩей стадии
Охватывает наиболее выдержанные и отсортированные песчаные пласты горизонта – diв и diг. Нижняя пачка залегает от кровли коричневато-...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconГеолого-геофизическое доизучение ромашкинского нефтяного месторождения на поздней стадии разработки
Д 520. 020. 01 при Открытом акционерном обществе «Научно-производственная фирма «Геофизика» (оао нпф «Геофизика») по адресу 450005,...
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconКриштапов Игорь Андреевич
Совершенствование технологии сооружения скважин, бурение нефтегазопромысловых объектов в условиях Западной Сибири
Совершенствование технологии эксплуатации скважин сеноманских залежей по концентрическим лифтовым колоннам на поздней стадии разработки iconТема работы: «Использование ионного излучения для лечения онкологических заболеваний»
Не поздней диагностики 40% больных в стране умирают в течение года. При этом если процент выживания при диагностике на первой стадии...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница