Повышение эффективности добычи высоковязких нефтей глубиннонасосными установками - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет (КУБГТУ). Официальные оппоненты: доктор технических наук, Кузнецов Александр Михайлович, кандидат технических наук Кравцов Игорь Николаевич. Защита диссертации состоится 21 декабря 2011 года в 1230 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072 г.В течение последних лет в нефтяной промышленности наблюдается устойчивая тенденция к ухудшению структуры запасов нефти, что проявляется в росте объемов трудноизвлекаемой нефти, увеличении количества вводимых в разработку месторождений с осложненными геолого-физическими условиями, повышении удельного веса карбонатных коллекторов с высокой вязкостью нефти, наличии большого количества залежей с обширными нефтегазовыми зонами, подстилаемых подошвенной водой. Применяемые в настоящее время традиционные методы нефтеизвлечения и стимулирования производительности скважин в таких условиях не дают желаемого результата, а в ряде случаев становятся неприемлемыми. Повышение эффективности геолого-технических мероприятий делается все более зависимым от концентрации интенсифицирующих факторов воздействия на пласт и правильного выбора оборудования и технологии в соответствии с конкретными геологическими условиями. Изучению взаимовлияния факторов, участвующих в процессе добычи, в данной работе уделено большое внимание, что позволит рассмотреть новые высокоэффективные экономически выгодные технологии повышения производительности малодебитных скважин. Впервые предложена методика оценки экономической эффективности применения инвестиционных проектов и технологий в нефтегазовой отрасли и дана оценка экономической эффективности применения глубинно-насосных установок на фонде скважин ООО "РН-Краснодарнефтегаз".В первой главе выполнен краткий анализ методов интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи пластов. Далее в работе отмечается, что в России, где 80 % нефти добывается установками электроцентробежных и штанговых насосов (УЭЦН и УШГН), проблема кратного увеличения эксплуатационной надежности подземного и наземного оборудования стоит остро. Для месторождений, уже находящихся в разработке, необходимо учитывать эксплуатационные расходы на добычу 1 тонны нефти (включая затраты на закупку оборудования, расходы на электроэнергию, поддержание пластового давления, подготовку, транспортировку нефти и т. д.) Режимы отбора нефти на конкретном месторождении устанавливаются для каждой конкретной скважины в зависимости от фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны скважины. Для определения оптимального времени проведения ремонта скважин (ГТМ) нами предложена формула расчета среднесуточной прибыли для каждой скважины: , (3) где Rj(n) - среднесуточная прибыль для j-ой скважины, руб/сут; Ц - корпоративная цена 1 т нефти, руб/т; Зн, Зв и Зр - себестоимость одной т нефти, затраты на утилизацию 1 т воды и затраты на ремонт, руб; - суммарный объем добычи нефти и воды за n суток, т; n - число суток работы j-ой скважины, сут. На рисунке введены следующие обозначения: , , - количество скважин, находящихся в состояниях нормальной эксплуатации, ожидающих ремонта и находящихся в ремонте, шт.; - интенсивность ввода новых скважин, шт/сут.; - число подрядных бригад по ремонту скважин, шт.; , - интенсивности перехода скважин из состояния нормальной эксплуатации в состояние ожидания ремонта и интенсивность ремонта скважин соответственно, 1/сут.; - интенсивность перехода скважин из состояния ожидания ремонта в состояние ремонта, 1/сут.Проведенный анализ публикаций показал, что нет общих решений и тенденций по выработке остаточных запасов, включая поэтапный выбор способов добычи нефти, выбор времени и технологий проведения ГТМ, предупреждения и ликвидации АСПО, планирования и управления ремонтом скважин. На основании статистических данных по ООО "РН - Краснодарнефтегаз" впервые выполнен анализ эффективности трех видов ГТМ (тепловое воздействие с ПАВ, закачка пастизола, ликвидация негерметичности полимерами) в повышении нефтеотдачи пластов и в снижении обводненности скважинной продукции. Метод основан на доливе скважины и прослеживании снижения уровня во времени за счет одновременного поглощения жидкости пластом и откачки глубинным насосом. Метод прост в применении и может использоваться до и после проведения ГТМ для оценки эффективности мероприятия. Впервые установлено, что для предотвращения отложений АСПО на стенках труб и снижение гидравлических сопротивлений в промысловых и магистральных трубопроводах необходимо обеспечить устойчивый ламинарный поток жидкости.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Проведенный анализ публикаций показал, что нет общих решений и тенденций по выработке остаточных запасов, включая поэтапный выбор способов добычи нефти, выбор времени и технологий проведения ГТМ, предупреждения и ликвидации АСПО, планирования и управления ремонтом скважин.

2. На основании статистических данных по ООО "РН - Краснодарнефтегаз" впервые выполнен анализ эффективности трех видов ГТМ (тепловое воздействие с ПАВ, закачка пастизола, ликвидация негерметичности полимерами) в повышении нефтеотдачи пластов и в снижении обводненности скважинной продукции. Статистически по критерию ?2 - Пирсона установлено, что все три вида ГТМ по эффективности не различимы. Показано, что при малых объемах данных применение методов оценки ГТМ по проценту успешности является не состоятельной.

3. Впервые разработан аналитический метод определения пластового давления (статический уровень). Метод основан на доливе скважины и прослеживании снижения уровня во времени за счет одновременного поглощения жидкости пластом и откачки глубинным насосом. Метод прост в применении и может использоваться до и после проведения ГТМ для оценки эффективности мероприятия.

4. Впервые установлено, что для предотвращения отложений АСПО на стенках труб и снижение гидравлических сопротивлений в промысловых и магистральных трубопроводах необходимо обеспечить устойчивый ламинарный поток жидкости. Получено выражение для расчета критического числа Рейнольдса Re, обеспечивающего устойчивое движение частиц АСПО в потоке.

5. Впервые даны научно-методические основы планирования и управления ремонтом скважин. Предложены методы выбора времени и очередности проведения ГТМ, позволяющие решать задачи движения (изменения) фонда скважин в автоматическом режиме в условиях существующих информационно-измерительных систем.

6. Выполнен анализ применения глубинно-насосных установок при добычи высоковязких нефтей и многофазных жидкостей. Установлено, наиболее эффективными являются УВН с погружным двигателем.

7. Впервые предложена методика оценки инвестиционных проектов нефтедобыче, проведена оценка эффективности внедрения погружных винтовых насосов (УВН) на 16 скважинах в ООО "РН-Краснодарнефтегаз".

8. Дана оценка эффективности методов борьбы с АСПО в скважинах с высокопарафинистой нефтью на месторождениях Краснодарского края: магнитной обработки, электропрогрева, скребкование и др. Определены денежные потоки, сроки окупаемости инвестиционных проектов в отдельности и в целом.

9. Основные материалы диссертационной работы вошли в учебное пособие "Современные технологии интенсификации добычи высоковязкой нефти и оценка эффективности их применения" для студентов, бакалавров, магистров и аспирантов, обучающихся по направлению "Нефтегазовое дело".

10. Основные результаты проведенных научных диссертационных исследований приняты к внедрению в ООО "РН-Краснодарнефтегаз" в 2008-2009 гг.

1. Вартумян Г.Т., Стрельцова Ю.Г., Скворцов И.В. Анализ внедрения и оценка эффективности применения погружных винтовых насосов в ООО "РН - Краснодарнефтегаз" // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2010. - № 9. - С. 29-31.

2. Гилаев Г.Г., Пустовой П.А., Захарченко Е.И., Стрельцова Ю.Г. Выбор очередности проведения геолого-технических мероприятий // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2010. - № 9. - С. 31-33.

3. Вартумян Г.Т., Стрельцова Ю.Г., Калустов Г.Д., Кусов Г.В. Оценка эффективности применения методов борьбы с асфальто-смолисто-парафинистыми отложениями в ООО "РН - Краснодарнефтегаз" // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2010. - № 2. - С. 43-45.

4. Антониади Д.Г., Захарченко Е.И., Стрельцова Ю.Г., Пустовой П.А., Бондаренко В.А. Планирование и управление ремонтом скважин // Нефтепромысловое дело. - 2011. - № 6. - С. 59-62.

5. Вартумян Г.Т., Гапоненко А.М., Стрельцова Ю.Г. Оценка эффективности применения стационарной установки подогрева скважин для борьбы с асфальто-смолисто-парафиновыми отложениями на фонде скважин ООО "РН - Краснодарнефтегаз" // Труды второй научной конференции: "Технические и технологические системы", г. Краснодар, Краснодарское ВВАУЛ, 7-9 октября 2010. - С. 192-197.

6. Вартумян Г.Т., Гапоненко А.М., Стрельцова Ю.Г. Оценка эффективности применения магнитной обработки нефти для борьбы с асфальто-смолисто-парафиновыми отложениями на фонде скважин ООО "РН - Краснодарнефтегаз" // Труды второй научной конференции: "Технические и технологические системы", г. Краснодар, Краснодарское ВВАУЛ, 7-9 октября 2010. - С. 188-192.

7. Гапоненко А.М., Вартумян Г.Т., Стрельцова Ю.Г., Скворцов И.В. Современные технологии увеличения добычи нефти и оценка эффективности их применения // Сборник материалов I Международного симпозиума по фундаментальным и прикладным проблемам науки. Межрегиональный совет по науке и технологиям, г. Миасс, 2010. - С. 83-92.

8. Вартумян Г.Т., Стрельцова Ю.Г., Раздоркина А.В. Оценка эффективности применения методов борьбы с асфальто-смолисто-парафиновыми отложениями // Сборник научных трудов ХХХ Российской школы по проблемам науки и технологий. Межрегиональный совет по науке и технологиям, г. Миасс, 2010. - С. 139-141.

9. Вартумян Г.Т., Скворцов И.В., Стрельцова Ю.Г. Анализ и оценка эффективности применения погружных винтовых насосов // Сборник научных трудов ХХХ Российской школы по проблемам науки и технологий. Межрегиональный совет по науке и технологиям, г. Миасс, 2010. - С. 136-138.

10. Антониади Д.Г., Захарченко Е.И., Стрельцова Ю.Г., Пустовой П.А., Бондаренко В.А. Планирование и управление ремонтом скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2010. - № 4. - С. 35-38.

Размещено на .ru