Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка и исследование термоволновых методов воздействия на продуктивные пласты с высоковязкими нефтями

Диссертация: Разработка и исследование термоволновых методов воздействия на продуктивные пласты с высоковязкими нефтями
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Крупные месторождения высоковязких нефтей находятся в Канаде, США, Венесуэле, а на Евразийский и Сахаро-Ливийский нефтегазоносный бассейны высоковязких нефтей приходится 1/6 часть от общего числа бассейнов мира. Наиболее вязкими являются нефти Сахаро-Ливийского бассейна. Более 72% этих нефтей имеют вязкость 240 — 250 мПа. с и выше. В основном они приурочены к палеозойским отложениям и залегают… Читать ещё >

Разработка и исследование термоволновых методов воздействия на продуктивные пласты с высоковязкими нефтями (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ
    • 1. 1. Анализ научных и промысловых исследований тепловых методов увеличения нефтеотдачи пластов
    • 1. 2. Опыт применения горизонтальных скважин для закачки теплоносителей
    • 1. 3. Перспективы применения термических методов добычи высоковязких нефтей. Выбор направлений исследований
  • ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЕ ПРИ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
    • 2. 1. Простейшие задачи термоциклических воздействий на пласт
    • 2. 2. Периодические температурные напряжения в призабойной зоне
    • 2. 3. Упруго-напряженное состояние призабойной зоны скважина при термоциклических воздействиях
    • 2. 4. Вибрационные воздействия на пласт, насыщенный вязкой нефтью
    • 2. 5. Горизонтальные скважины для нагнетания теплоносителей
    • 2. 6. Выводы по 2-ой главе
  • ГЛАВА 3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ПОСТОЯННОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЗАКАЧКЕ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
    • 3. 1. Сравнительная оценка результатов лабораторных исследований при постоянном и периодическом тепловом вытеснении нефти
    • 3. 2. Обоснование эффективности термоциклических воздействий на вытеснение вязкой нефти
    • 3. 3. Выводы по 3-ей главе
  • ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМОВОЛНОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПРИЗАБОЙННУЮ ЗОНУ
    • 4. 1. Технико-технологические характеристики «Мультиплаза»
    • 4. 2. Принципиальная схема технологии термоциклического воздействия на забой эксплуатируемой скважины
    • 4. 3. Выводы по 4-ой главе

В последнее время в нефтегазодобывающей промышленности мира наблюдается опережающий рост годовых объёмов добычи нефти над ежегодным приростом разведанных запасов. При этом доля высоковязких нефтей составляет уже более половины разведанных мировых запасов и по мнению экспертов рассматривается в качестве основной ресурсной базы развития нефтедобычи в XXI веке.

Крупные месторождения высоковязких нефтей находятся в Канаде, США, Венесуэле, а на Евразийский и Сахаро-Ливийский нефтегазоносный бассейны высоковязких нефтей приходится 1/6 часть от общего числа бассейнов мира. Наиболее вязкими являются нефти Сахаро-Ливийского бассейна. Более 72% этих нефтей имеют вязкость 240 — 250 мПа. с и выше. В основном они приурочены к палеозойским отложениям и залегают на глубинах до 2000 метров.

Другим немаловажным резервом стабилизации и роста объёмов добычи нефти являются разрабатываемые месторождения легкой (с плотностью ниже 870 кг/м3) и средней (870 — 970 кг/м3) нефти, коэффициент нефтеизвлечения которых в среднем по миру составляет 0,35 — 0,45 от запасов.

Таким образом, проблема повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации разработки месторождений, в основном содержащих трудноизвлекаемые и высоковязкие нефти, весьма актуальна для нефтедобывающих стран мира (в частности для Средней и Южной части Африки).

Одним из методов, обеспечивающим повышение нефтеизвлечения из продуктивных пластов является термический метод, представленный многочисленной разновидностью способов. Однако применение практически всех этих способов сопряжено с переводов части добывающих скважин в инициирующие выработку теплоносителей, разогрев пласта и вытеснение нефти. В связи с этими исследования термических технологий, обеспечивающих одновременную эксплуатацию воздействующих скважин, остаются и на сегодняшний день актуальными.

Цель работы. Интенсификация добычи трудноизвлекаемых и высоковязких запасов нефти путем термоволновых воздействий на забое. скважины с одновременной ее эксплуатацией.

Для достижения поставленной цели в ходе выполнения исследований необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель термобародинамических процессов взаимодействия нефти с окружающей пористой средой при термоволновых и вибрационных воздействиях на продуктивный пласт.

2. Выявить механизм массопереноса при температурных колебаниях призабойной зоны добывающих скважин. ф 3. Предложить технологический способ термоволнового воздействия на забое скважины, обеспечивающий интенсификацию притока нефти и одновременную её эксплуатацию.

Научная новизна.

Расширены представления о периодическом изменении напряженного состояния вокруг скважины при термоволновых воздействиях на забое, обоснован механизм, обеспечивающий увеличение притока нефти к инициирующей температурные волны скважине.

Практическая ценность.

1. Установлено, что термические колебания на забое скважины приводят к радиальным, угловым и аксиальным напряжениям, инициирующим в порах пласта процессы «всасывания и нагнетания» нефти. Представлен механизм влияния вибровоздействий на изменение вязкопластических свойств нефти.

2. Показано, что при использовании горизонтальных скважин (ГС) для нагнетания теплоносителей существует рациональная длина горизонтального участка, обеспечивающая эффективное использование тепла при эксплуатации месторождений нагнетательными (ГС).

3. Создана экспериментальная установка, позволяющая, инициировать термоволновые воздействия для повышения фильтрационных свойств нефтенасыщенных пород, подготовлено методическое пособие для проведения лабораторных работ для студентов нефтегазовых специальностей.

4. Предложен способ воздействия периодическими температурными импульсами на призабойную зону скважины и вариант его технической реализации, обеспечивающий одновременную её эксплуатацию.

Апробация работы.

Основные положения и результаты исследований докладывались на научно-технических советах ОАО «РосНИПИтермнефть» (Краснодар -2003 г.), на 4-ой Международной конференции «Освоение ресурсов трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей» (г. Анапа — 2003 г.), на 2-ой и 3-ей всесоюзных научно-практических конференциях «Нефтегазовые и химические технологии» (г.Самара — 2004 г, 2005г) на совместном заседании кафедр «Гидравлики», «Нефтегазового промысла» и «Оборудования нефтегазового промысла КубГТУ (Краснодар — 2004 г.), на научно-техническом совете научно-исследовательского и проектно-изыскательского института «ИнжГео» (г.Краснодар — 2005 г.).

Публикации.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 9 печатных работах и одном методическом указании для студентов нефтегазовой специальности 13 0503(90 600) .

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 89 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Теоретически установлено, подтверждено численными расчетами и экспериментально влияние термоволновых (термоциклических) воздействий на напряженно-деформированное состояние и температурное поле продуктивного пласта.

Периодическое повышение и снижение температуры в локальных зонах инициирует в них знакопеременные напряжения, способствующие перемещению разогретого флюида в зону пониженного давления и, в коночном итоге, к забою скважины. При этом каждая зона работает по принципу «всасывание-нагнетание».

2. При вибрационных воздействиях на пористую среду с неньютоновской нефтью разрушается структура потока жидкости, приводящая к «потере вязкости».

3. Предложен технологический вариант способа термоволнового воздействия на забое добывающей скважины, обеспечивающий интенсификацию притока нефти и одновременную эксплуатацию.

Возбуждающий температурные колебания генератор плазмы инициирует в продуктивном пласте тепловые волны и локальные зоны, работающие на «всасывание — нагнетание». Флюид, поступающий в скважину, выносится на поверхность через затрубное пространство.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.А. Джавадян, В. Е. Гавура, В.И. Сафронов- Проблемы разработки месторождений с высоковязкими нефтями и пути их решения / НХ, № 61 998 с. 12−18-
  2. Е.В. Крейнин- Новая технология термической добычи вязких нефтей / НХ, № 7−1994 с. 29−31-
  3. Л.М. Рузин, А.К. Цехмейстрюк- Совершенствование технологии добычи высоковязких нефтей и битумов на основе сочетания тепловых и химических методов воздействия на пласт / НХ, № 7−1994 с. 32−37-
  4. И.Т. Мщенко- Некоторые особенности разработки месторождений нефти с трудноизвлекаемыми запасами / НГ, № 3−2000 с. 27−34-
  5. , B.C. Колбиков / Создание и промышленное развитие технологий нагнетания теплоносителя на залежах нефти со сложной геологической характеристикой/ НХ, № 11 1993 с. 19−22-
  6. К.П. Анисимов, Н. В. Романенко, В.В. Калинин- Разработка низкопроницаемых коллекторов тепловыми методами / НХ, № 4−1990 с.32−34
  7. Н.Г. Мусакаев- Математическое моделирование процессов, протекающих в нагнетательной скважине при закачке теплоносителя в пласт / НГ, № 4−2002 с. 12−16-
  8. А.Г. Таранов- Определение технологических показателей при проектировании разработки месторождений с применением теплоносителей / НХ № 6−1996 с.37−39-
  9. Б.С. Лобанов, И. М. Климушин, Ю. В. Ракутин, З.А. Янгуразова- Современное состояние и перспективы развития добычи природных битумов в России / НХ, № -1993 с.48−50-
  10. Ю.Г. Чашкин. Проблема оптимизации технологий циклических обработок скважин теплоносителями / НХ № 2 1991, с. 19−20-
  11. А.К. Кашин, B.C. Левченко, А. К. Шевченко- Оперативный промысловой контроль внутрипластого горения/НХ. № 2−1991, с 16−18-
  12. Д.Г. Антониади, А. Р. Гарушев, Р. Т. Дрампов, Ю. И. Сташок. Циклические парогазо-тепловые обработки скважин залежей высоковязких нефтей / НХ № -1993, с. 33−36-
  13. А.И. Ширяев, В. П. Тронов, Р. З. Сахабутдинов, И.Х. Исмагилов- Свойство нефтей, добываемых методом внутрипластого горения / НХ№ 1−1992, с22−24-
  14. М.В. Вышенский, Т. М. Магсумов, В. Б. Матвеев, В.А. Назаров- Возможности использования скважинного термогазового генератора для инициирования внутрипластого горения / НХ № 8−1992 с.21−23-
  15. В.Д. Рябов, Санного Дауда, Т. З. Тавасаранская, Р. А. Караханов. Применение РЖ-спектроскопии для контроля за процессом внутри пластового горения. / НХ № 1993, с.44−45-
  16. Е.В. Лозин, И. И. Мавлютова, Р. Г. Ширгазин. Результаты нового этапа эксперимента по внутрипластовому горению на Ашитском участке Арландского месторождения./ НХ № 5 1990, с.34−38-
  17. В.А. Сорокин. Новые направления в технике и технологии добычи высоковязких нефтей / НХ № 5−1990, с44−46-
  18. Д.Г. Антониади, А. Р. Гарушев, В. Г. Ижханов. Реализация термических методов добычи нефти в России и зарубежном. / НХ № 1−1-2, 1995, с.33−36-
  19. Д.Г. Антониади, Ф. Г. Аржанов, А. Р. Гарушев, В. Г. Ижханов. Применение термических методов добычи нефти на месторождениях СНГ / НХ10−1993, с.24−25-
  20. В.И. Кудинов, Е. И. Богомольный, М. И. Дацик, Б. М. Сучков, В. А. Салельев, Н. А. Струкова. Разработка месторождений высоковязких нефтей Удмуртской Республики с использованием горизонтальных скважин / НХ № 3−1998, с.25−29-
  21. В.И. Кудинов, Е. И. Богомольный, М. И. Дацик, В. А. Шмелев, Б. М. Сучков. Применение новых технологий разработки залежей высоковязкой нефти в карбонатных коллекторах. / НХ № 3−1998, с30−34-
  22. В.И. Кудинов, Н. В. Зубов, В. А. Савельев. Регулирование теплового воздействия при разработке залежей высоковязкой нефти с послойной неоднородностью коллекторов / НХ № 3−1998, с.37−39-
  23. Е.И. Богомольный, Б. М. Сучков, В. А. Савельев, Н. В. Зубов, Т. И. Головина / НХ № 3−1998, с. 19−21-
  24. Слейс Пальмгрен, Жерар Ренар, Жан Марк Дюпуи. Применение горизонтальных скважин в добыче вязких нефтей и битумов: метод теплового воздействия / Международная Конференция № 4−8 окт, 1994, с. 862−882-
  25. Э.И. Сулейманов, Р. Х. Муслимов, Р. Г. Галеев, Р. Г. Фархуллин. К вопросу о влиянии свойств пластовой высоковязкой нефти на выбор системы разработки залежи. / Международная Конференция № 4−8 окт, 1994, с. 965−968-
  26. И.Р., Сатарова Ф. М., Фазлыев Р. Т., *Волков Ю.В.,. Комбинированный процесс внутрипластового горения с закачкой химреагента / Международная Конференция № 4−8 окт, 1994, с. 986−1003-
  27. Н.Ф. Кагарманов, Т. Г. Бердин, Н. В. Ювченко, Н. М. Сафина, В. Т. Голышкин. Технология добычи высоковязких нефтей и битумов при тепловом воздействии через горизонтальные скважины / Международная Конференция № 4−8 окт, 1994, с. 1011−1015-
  28. А.Т. Панарин, Р. З. Мухаметшин, В. Г. Дворкин, Л. Н. Воронков, И. Р. Ведерников. Особенности вытеснения вязкой и высоковязкой нефти изтерригенных коллекторов / Международная Конференция № 4−8 окт, 1994, с. 1045−1050-
  29. Б.А. Азимов, Г. А. Мамедов, Ш. М. Рагимов, Ш. И. Багирова. Алгоритм расчета на ЭВМ температурного теплого воздействия / серия физико-технологических и математических наук № 4−1982, с.116−122-
  30. А.В. Оноприенко, исследование технологических особенностей паротеплового воздействия на слоисто-неоднородный пласт на основе математической процесса / нефтепромысловое № 11−1981, с.5−8-
  31. А.В. Оноприенко. Математическое моделирование паротеплового воздействия на пласт / Разработка нефтяных месторождений и добыча нефти № 26−1982, с. 170−182-
  32. Д.Г. Антониади, А. Р. Гарушев, В. Г. Ишханов. Настольная книга по термическим методом добычи нефти. // Краснодар: Советская Кубань, 2000 г. с 464с-
  33. Д.Г. Антониади. Увеличение нефтеотдачи пластов газовыми и парогазовыми методами. // М., Недра-1998г. -304с-
  34. Г. Г., Кузнецов O.JL, Симкин Э. М. Термодинамика призабойной зоны нефтяного пласта.// М., «Недра», 1978, с. 216-
  35. Ж. Бурже, П. Сурио, М. Комбарну. Термические методы повышения нефтеотдачи пластов // М., «Недра», 1988, с. 421-
  36. S/D/ Joshi. Horizontal well technology. Перевод с английского и научно-техническое редактирование: В. Ф. Будников, Е. Ю. Проселков, Ю. М. Проселков.// Краснодр «Советская Кубань» 2003, с. 422-
  37. Ю.П. Желтов. Разработка нефтяных месторождений // М., «Недра», 1998, с. 365-
  38. В.Д. Лысенко. Инновационная разработка нефтяных месторождений // М., «Недра», 2000, с. 516-
  39. Н.К. Байбаков, А. Р. Гарушев, Д. Г. Антониади. Термические методы добычи нефти в России и зарубежон // М., ВНИИОЭНГ, 1995, с. 181-
  40. К.А. Оганов. Основы теплового воздействия на нефтяной пласт // М., «Недра», 1967, с.204-
  41. Dieter Pratzel-Wolters. Многофарные фильтрации и теплопередачи в пористые среде // Vilnius, Lithuania-2001, с.30-
  42. Н.К. Байбаков, А. Р. Гарушев. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений // М., «Недра», 1988, с. 343-
  43. А.В. Лыков. Теория теплопроводности / Издателство «Высшая школя» М., 1967, с.592-
  44. А.Х., Гурбаков С. Г. Экспериментальные исследования вытеснения вязкопластичных жидкостей в щелях / Т.р. АзИНЕФХИМ, вып. 26, Баку 1967-
  45. А.Г., Асадов А. Ш. О капиллярном понятии вязко-пластических жидкостей / НТС «Нефтепромысловое дело», № 4, 1966-
  46. А.Х., Ковалев А. Г., Зайцев Ю. В. Особенности эксплуатации месторождений аномальных нефтей. М.- Недра, 1972−200с-
  47. А.Х., Огибалов П. М., Керимов З. Г. Термовязкоупругость, пластичность в нефтепромысловой механике. М.: Недра, 1973−280 с-
  48. Г., Егор Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964-
  49. А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1966-
  50. К. Введение в механику разрушения. М.: Мир, 1988 364 с-
  51. П.А. Значение физико-химических процессов при механическом разрушении и обработке твердых тел в мехнике / в кн. Мирзаджанзаде А. Х. и др. «Некоторые вопросы тепловой обработки нефтяных скважин // Баку, 1971 136 с.
  52. П.А., Петрова Н. Н. Физико-химические основы явления износа трущихся поверхностей и смазки при высоких давлениях Сб. „Трение низкое в машинах“ Т // Изд. АНСССР 1944 г-
  53. Т.Г. Исследование процесса устойчивости и разрушения пород при бурении / Автороф. докт. диссерт. Баку 1971-
  54. Баренблат Г. И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении ПМТФ, № 4, 1961 г-
  55. А.В. Теория сушки. М.: Высшая школа, 1967 365 с-
  56. Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности. М.: Высшая школа, 1985 480 с.
  57. А.В. Тепломассоперенос (справочник). М.: 1972-
  58. А.В., Беленко Н. П. Напряжения при термическом бурении горных пород. Изв. Вузов. Горный журнал, № 2 1961-
  59. Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массобмена. М.-Л., Госэнергоиздат, 1961-
  60. Н.Д., Егоров В. И. Термическая усталость и термический удар. / Сб. трудов „Прочность и деформации в неравновесн. температ. полях. М.: Госатомиздат, 1962-
  61. Г. Е. К расчету распределения температуры в пласте при закачке горячей жидкости в скважину. / Нефть и газ № 7, 1960 с. 59−64-
  62. Р.Ф. Волновая техника и технология — М.: „Лотос“, 1999- 127 с-
  63. Р.К. Комплекс технологий по выработке остаточных запасов нефти Уфа: 1998 — 302 с-
  64. В.А. Об одной термовибрационной задаче / Деп. в ВНИИТИ, 01.02.1989, № 7155 В89 — 75 с-
  65. Г. Г., Кошелев А. Т., Фоку Жерар и др. Термоволновые методы повышения нефтеотдачи пластов // Освоение месторождений трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей: Тез. Доклада 4-ой междунар. конф.- г. Краснодар, 2004 г-с. 18-
  66. А.Г., Слепцов А. В., Фоку Жерар. Управление фронтом вытеснения при использовании горизонтальных скважин // Сб. научн. Трудов НТЦ „Кубаньгазпром“ вып. 20 г. Краснодар, 2005 — с 262 — 269-
  67. А.В., Фоку Жерар, Вартумян А.Г. Гидродинамические исследования перфорированных горизонтальных труб // Тезисы докл. II всероссийской научно-практической конф. „Нефтегазовые и химические технологии“. г. Самара, 2003, — с. 144-
  68. А.Г., Слепцов А. В., Фоку Жерар. „Пористость“ эксплуатационной колонны“ // Тезисы докл. II всероссийской научно-практической конф. „Нефтегазовые и химические технологии“. г. Самара, 2003, с. 148-
  69. А. Г. Слепцов А.В., Фоку Жерар. Влияние проницаемости стенок на гидродинамические потери в горизонтальных скважинах (ГС) // Сб. научн. трудов НТЦ „Кубаньгазпром“ вып. 18. — г. Краснодар, 2004, с.183−187.
  70. А.В., Фоку Жерар, Вортумян А.Г. „Пористость“ эксплуатационной колонны скважины» // Сб. научн. трудов НТЦ «Кубаногазпром» вып. 18. — г. Краснодар, 2004, с. 183 — 187-
  71. А.Г., Слепцов А. В., Фоку Жерар. Определение гидродинамических сопротивлений в перфорированных трубах.// Сб. научн. трудов НТЦ «Кубаньгазпром» вып. 18. г. Краснодар, 2004, с. 177 178-
  72. Ф.А., Такайшвили К. Г. Сборник упражнений по операционному исчислению. М.: Высшая школа — 1976 — 184 с-
  73. В.А., Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. М.: Высшая школа 1965 — 466 с-
  74. А.А., Тарасов А. Г., Лисицын В. Н. Исследование влияния различных факторов на процесс вытеснения нефти теплоносителями // Научно-технич. сборник по доб. нефти: тр. ВНИИНефть М.: Недра, вып.41 — 1971 — с. 99- 108-
  75. Э.В. Температурное поле пласта при нагнетании теплоносителя в скважину // НХ № 4 1955 — с. 39 — 42-
  76. А.В., Малофеев Г. Е., Сергеев А. И. Воздействие на пласт при добыче нефти М.: Недра, 1969 — 256 с-
  77. А.Х., Ковалев А. Г., Зайцев Ю. Р. Особенности эксплуатации месторождений анамольных нефтей — М.: Недра, 1972 — 200с-
  78. М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М.: Недра, 1985 — 308 с-
  79. И.В., Балакирев Ю. А. Освоение, исследование и эксплуатация многопластовых скважин. М.: Недра, 1975 — 168 с-
  80. U. Diwan, A.R. Kovscek. Аналитическая модель симулирования добычи высоковязких нефтей путём закачка пара используя горизонтальный СКВ./ Research on oil recovery mechanisms in heavy oil reservoirs, California, June 1999, c. 191−220-
  81. Chin-Tsau Hsu, Huili Fu. Oscillating flows and enhanced heat transfer in porous media // Hong Kong 2000, c.6 (vol.6) —
  82. A.C. 832 072. Способ обработки призабойной зоны скважин. С. Г. Гадиев и О. М. Симкина, заявл.24.06.63, опубл.29.05.81
  83. Э.А., Вольнов А. И. Интенсификация добычи нефти.- 85 М. Недра, 1976 263 с.
  84. А.С.794 200. Устройство для обработки призабойной зоны пласта. Башкирский Государственный университет им.40-лет Октября, заявл.26.03.79, опубл.07.01.81.
  85. А.С. 467 173 Способ термической обработки призабойной зоны. A.M. Хасаев, заявл. 18.07.01.81.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!