Общая геолого-физическая характеристика каширо-подольских отложений арланского месторождения

СОДЕРЖАНИЕ

                                                                                                                            с.

Введение…………………………………………………………………………4

1 Вторичное вскрытие пласта……………………..……………..….….....…... 6

1.1 Вторичное вскрытие  продуктивного пласта в карбонатных  коллекторах………………………………...……………………………………6

1.2 Методы вторичного вскрытия  пласта………………………...…………....9

1.2.1 Пулевая и торпедная перфорации……………….……………………...12

1.2.2 Кумулятивная перфорация………..……………………………………..15

1.2.3 Гидропескоструйная перфорация…………………………………….....17

1.2.4 Гидромеханическая щелевая  перфорация……………………………....19

1.2.5 Химические методы  перфорации………………………………………..23

1.3 Выбор аппаратуры, режимов  перфорации и определение конечной  эффективности вскрытия пластов…………….……………………………….23

1.3.1 Требования, предъявляемые для обеспечения максимальной эффективности вторичного вскрытия продуктивных пластов……………..………...25

2 Освоение скважины…………………..……………………………….......….27

2.1 Методы освоения продуктивных  пластов….........................……………..27

2.1.1Тартание…………………...…………………………………………….…28

2.1.2 Поршневание…………….…………………………………………….…..29

2.1.3 Замена скважинной  жидкости……………………………………….…...29

2.1.4 Компрессорный способ  освоения………………………….…………….30

2.1.5 Освоение скважин закачкой  газированной жидкости….……………....32

2.1.6 Освоение скважинными  насосами…………………………………....….35

2.1.7 Освоение нагнетательных  скважин……………………………………...35

3 Общая геолого-физическая характеристика каширо-подольских отложений арланского месторождения………………………………………………….…37

3.1 Характеристика района работ……………………………………………...37

3.2 Краткая геолого-физическая характеристика месторождения…………..37

3.2.1 Средний карбон…………………………………………………………...38

3.3 Свойства и состав нефти, газа и воды……………………………………..39

3.4 Фонд скважин……………………………………………………………....40

4 Определение эффективности и качества работ вторичного вскрытия пластов……………………………………………………………………..………..42

4.1 Исходные данные…………………………………………………………...42

4.2 Расчет скин-эффекта по методике Каракаса и Тарика……..…...…..…...43

5 Охрана труда и окружающей среды…………….…………………….…....48

Выводы и рекомендации………………………………………………….…..50

Заключение………………………………………………………………...…...51

Список использованных источников……………………………….…….….52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Освоение скважины – это особый технологический цикл, который завершает ее строительство. Качество освоения и результаты последующей эксплуатации скважин зависят от того, насколько удается восстановить фильтрационные характеристики продуктивных пластов-коллекторов на стадии первичного и вторичного вскрытия пласта, вызова притока, применения различных методов интенсификации притока из пласта.

Под первичным вскрытием понимается процесс разбуривания продуктивного горизонта долотом. Вторичное вскрытие – процесс связи внутренней полости скважины с продуктивным горизонтом (перфорация скважины).

Перфорация - это процесс образования отверстий в обсадных колоннах, цементном камне и пласте с помощью специальных скважинных аппаратов - перфораторов.

Задача вторичного вскрытия – создание совершенной гидродинамической связи между скважиной и продуктивным пластом без отрицательного воздействия на коллекторские свойства призабойной зоны пласта, без деформаций обсадных колонн и цементной оболочки.

Скважины с перфорированным забоем нашли самое широкое распространение. Вскрытие продуктивных пластов во многом обусловливает продуктивность и нефтегазоотдачу, поэтому является одним из важнейших этапов ввода скважины в эксплуатацию после бурения или ремонтных работ.

В настоящее время существует четыре способа перфорации: прострелочно-взрывной, химический, гидропескоструйный и механический. Для перфорации скважин применяют в основном стреляющие перфораторы (кумулятивные и пулевые), но и в небольшом объеме гидропескоструйные и сверлящие перфораторы. Однако область и масштабы применения гидропескоструйного метода постоянно расширяются.

Эффективность вскрытия пластов на 84% определяется геологическими условиями.

Выбор технологической схемы вторичного вскрытия базируется на современных представлениях о динамических процессах и механизмах формирования и изменения свойств коллекторов и залежей нефти и газа в разных термобарических условиях, возникающих при бурении и перфорации. Следует учитывать неравномерное уплотнение и разуплотнение пород, процессы отжима вод, нефтегазообразования, другие явления, а также зоны их развития.

Целью данной работы является анализ методов вторичного вскрытия и освоения продуктивных пластов в карбонатных коллекторах. На основании данного анализа будет произведено определение эффективности и качество работ при вторичном вскрытии пласта Каширо-Подольских отложений Арланского месторождения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Вторичное вскрытие продуктивного пласта

 

1.1 Вторичное вскрытие  продуктивного пласта в карбонатных коллекторах

 

Задачей вторичного вскрытия пласта является установление надежного канала связи между обсаженной скважиной и продуктивными пластами.

Качественное вскрытие пластов перфорацией имеет важное, а подчас, решающее значение для правильной оценки продуктивности разведочных скважин и, следовательно, для определения истинных запасов нефти и газа на открытом месторождении, осуществления максимально возможной отдачи или приемистости    продуктивных пластов, сокращения сроков сооружения и освоения скважин, достижения максимальной эффективности методов повышения отдачи или приемистости пластов, эффективного использования скважины в течение долгих лет ее эксплуатации.

Изучая все геолого-технические условия вторичного вскрытия продуктивных пластов, ученые выделяют три направления, по которым может осуществляться вторичное вскрытие:

- повышение прочности обсадной колонны. При перфорации необходимо соблюдать длину щели в пределах 0,3…0,4 от диаметра трубы;

- для того, чтобы намного дольше использовать скважину, не допуская обводнения, нужно обеспечить сохранность обсадной колонны, и цементного кольца;

- количество глубоких перфорационных каналов должно быть оптимальным.

      С каждый годом растет добыча нефти из карбонатных отложений. Особое значение они приобретают в связи с открытием крупных месторождений нефти и газа в Прикаспийской низменности и Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.

       С карбонатными отложениями связано более 40% мировых запасов нефти и около 60% мировой добычи. Нефтяные месторождения, приуроченные к карбонатным коллекторам, широко распространены на Ближнем и Среднем Востоке, США, Канаде, Мексике, Венесуэле и других странах мира.

    К карбонатным коллекторам приурочено около 150 разрабатываемых месторождений, расположенных в районах Урало-Поволжья, Восточного Предкавказья, Республики Коми и других регионах страны.

        Извлечение запасов нефти из карбонатных коллекторов сопряжено со специфическими трудностями в процессе разработки месторождений, при строительстве и эксплуатации скважин. Разработка месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам, с применением обычных технологий заводнения характеризуется, как правило, более низкими темпами добычи нефти и коэффициентами нефтеизвлечения при более высокой обводненности, чем по терригенным коллекторам.

          Основной особенностью карбонатных пород-коллекторов является сложность строения их порового пространства, представленного порами, кавернами, трещинами, подсчет объема которых представляет большую трудность. По большинству объектов с карбонатными коллекторами коэффициенты нефтеизвлечения значительно ниже, чем по аналогичным объектам с терригенными коллекторами. Это обусловлено более высокой неоднородностью карбонатных пластов, их расчлененностью, прерывистостью, сложными горно-геологическими условиями залегания флюидов, наличием в породах твердых битумов, изменением свойств нефтей по толщине пласта.

    Опыт разработки карбонатных коллекторов показывает, что в последнее время получены хорошие результаты при их заводнении на ряде месторождений Самарской и Оренбургской областей, Удмуртии, а также Республики Коми (пермокарбон), Татарстана. Высокие технико-экономические показатели достигнуты по верхнемеловым трещиновато-кавернозным коллекторам Северного Кавказа, на которых реализованы сравнительно редкие сетки скважин и достигнуты повышенные темпы отбора нефти при относительно высоком коэффициенте нефтеизвлечения.

       При выборе эксплуатационных объектов, представленных пористо-трещиноватыми карбонатными коллекторами, не учитывается в должной мере роль трещиноватости и слоистости. При освоении карбонатных пластов значительной толщины с сильно изменчивой по разрезу и площади проницаемостью недостаточно применяются методы селективного освоения. При разработке слабопроницаемых поровотрещинных карбонатных коллекторов не учитывается в полной мере трещиноватость при обосновании давления нагнетания.

Все это приводит к тому, что нередко происходит опережающая выработка ограниченных толщин и прорыв воды по системе трещин, в результате чего водонефтяной фактор при разработке карбонатных коллекторов обычно значительно выше, чем при разработке терригенных отложений.

 

1.2 Методы вторичного  вскрытия пласта

 

По принципу действия технических средств и технологий, применяемых для перфорации скважин, все методы можно разделить на следующие:

1. Прострелочно-взрывные
2. Гидравлические
3. Физико-химические
4. Механические

1. К взрывным методам относятся пулевая, торпедная и кумулятивная перфорация.

Пулевая перфорация осуществляется так называемым пулевым перфоратором, в котором имеются каморы с взрывчатым веществом, детонатором и пулей диаметром 12,5 мм. В результате практически мгновенного сгорания заряда давление на пулю достигает 2 тыс. МПа; под действием этого давления пуля пробивает обсадную колонну, цементный камень и может внедряться в породу, образуя перфорационный канал длиной до 150 мм, диаметр которого равен 12 мм.

Таблица 1 - Классификация перфораторов

 

Если применяется перфоратор другой конструкции, то давление при взрыве существенно ниже 2 тыс. МПа (0,6-0,8 МПа), но время его действия на пулю длительнее, что увеличивает начальную скорость вылета пули и ее пробивную способность; длина перфорационных каналов достигает 350 мм. Существуют пулевые перфораторы с горизонтальными и вертикальными стволами.

Торпедная перфорация осуществляется разрывными снарядами диаметром 32 или 22 мм. При попадании снаряда в горную породу после выстрела происходит взрыв внутреннего заряда снаряда и дополнительное воздействие на горную породу в виде образования системы трещин. Длина перфорационных каналов при торпедной перфорации достигает 160 мм. Торпедная перфорация осуществляется аппаратами с горизонтальными стволами.

Кумулятивная (беспулевая) перфорация осуществляется за счет фокусирования продуктов взрыва заряда специальной формы, как правило, конической. Заряд конической формы облицован тонким медным листовым покрытием. При подрыве заряда медная облицовка заряда расплавляется, смешивается с газами и в виде газометаллической фокусированной струи прорезает канал в колонне, цементном камне и горной породе. Давление в струе достигает 0,3 млн. МПа, а скорость ее — 8 км/с. При этом образуется перфорационный канал длиной до 350 мм и диаметром до 14 мм. Кумулятивные перфораторы делятся на корпусные и бескорпусные (ленточные), но снаряды в них располагаются всегда горизонтально.

В настоящее время кумулятивная перфорация является наиболее распространенной, т.к. позволяет в широком диапазоне регулировать характеристики зарядов, подбирая наилучшие для каждого конкретного продуктивного горизонта.

Вместе с тем, всем взрывным методам присущи определенные недостатки, некоторые из которых являются весьма существенными. Так как при взрыве создается высокое давление и возникает ударная волна, в обсадной колонне и особенно в цементном камне возникают нарушения, связанные с трещинообразованием, нарушением связи цементного камня с горными породами и обсадной колонной и потерей герметичности заколонного пространства. В процессе эксплуатации скважины это приводит к заколонным перетокам.

Перфорационные каналы, создаваемые при взрывных методах, имеют уплотненные стенки, а сами каналы засорены не только продуктами взрыва, но и различными разрушающимися деталями (герметизирующая резина, фрагменты ленты ленточных перфораторов и др.). При удачной пулевой перфорации в конце перфорационного канала находится пуля, что снижает эффективность фильтрации флюида. При неудачной пулевой перфорации пули застревают в колонне или цементном камне. В любом случае при взрывных методах перфорации на внутренней поверхности обсадной колонны образуются заусенцы, осложняющие или делающие невозможным