Нефтяное хозяйство и повышение добычи
Монтаж бурового оборудования важный этап и его следует начинать с тщательной подготовительной работы. Основные методы подробно описаны в методической литературе, мы остановимся на общих вопросах. Далее мы поговорим об методах повышения нефтеотдачи пластов на разных месторождениях нефти и газа.
1. Скважина любой категории, при правильном подходе, должна закладываться за пределами охранных зон - как например: линий электропередач, магистральных нефте- и газопроводов и других промышленных, общественных, природоохранных и гражданских объектов.
В данном случае, основным документом на строительство подобной скважины является типовой рабочий проект, а также задание на разработку которого составляется заказчиком (пользователем или эксплуатантом недр) с учетом требований проекта геологоразведочных работ и технологического проекта (схемы) разработки месторождения. При соблюдении норм и законов республики.
2. При этом, рабочий проект должен учитывать имеющийся опыт проводки скважин на данной и ближайших площадках с аналогичными условиями (если таковые имеются), обеспечивать требуемую надежность и безопасность скважины на всем протяжении ее эксплуатации, охрану недр, соблюдение техники безопасности, и окружающей среды (смотрите соответствующие нормативные документы).
Работы по строительству скважины как правило начинаются исключительно при выполнении следующих требований и условий:
• наличие утвержденной проектно-сметной документации, (разработанной и утвержденной в установленном порядке в соответствующих инстанциях);
• наличие работающих транспортных магистралей, разрешенных и исправных дорог, обеспечивающих круглогодичное сообщение с базами материально-технического обеспечения и местами дислокации производственных служб организации;
• наличие согласования трасс транспортировки бурового оборудования, в том числе в местах пересечения трасс с ЛЭП, железными дорогами, магистральными трубопроводами и т. п.
• наличие юридически верно оформленного акта выноса местоположения скважины на местность;
• заключение договоров на производство работ с подрядчиками (субподрядчиками), службами противофонтанной безопасности (пожарными и экологами).
Данного вида работы подразумевают большое расходование различных материалов, в первую очередь это профнастил. В Казахстане многие эти нюансы оговорены требованиями, в том числе и техники безопасности. Необходимо купить профнастил, например от компании Агран...
При выдаче скважиноточки на местности оформляется акт, причем расстояние ее на местности должно быть не менее (требуется уточнение актуальности данных):
500 м от населенного пункта, жилищных и хозяйственных сооружений;
80 м от магистральных трубопроводов;
90 м от линий электропередач и связи (в том числе подземных коммуникаций);
80 м от шоссейных дорог, мелиоративных и дренажных каналов:
100 м - расстояние от концов выкидного манифольда противовыбросовою оборудования до всех коммуникаций и сооружений, не относящихся к объектам буровой установки.
Подготовительные и вышко-монтажные работы могут быть начаты при наличии утвержденного проекта на строительство скважины и выдаче вышко-монтажной бригаде наряда на их проведение.
3. Размеры участка под строительную площадку определяются предельными нормами отвода земель для нефтяных и газовых скважин, которые зависят от типа буровой установки (согласование с земельным кадастром).
При подготовке строительной площадки, по возможности выравнивают рельеф местности, удаляют кустарник, деревья, пни, валуны, камни, засыпаются ямы и овраги, укрепляются склоны. Затем производят строительство подъездных путей, выделяют площадку для монтажа крупных блоков (сборка их под монтаж), строят линии электропередач, водопроводы к строительной площадке, подготавливают места для складирования материалов и оборудования, размещают вышкомонтажные бытовые и служебные будки на расстоянии не менее 50 м от устья скважины (от репера «скважиноточка»)
4. С поверхности строительной площадки срезают плодородный слой (10...30 см) и перемешают за пределы ее (куста) для складирования, т. е. выполняют требования ГОСТ 17.4.3.02 85: при строительстве скважин на плодородных землях активного сельхозпользования в процессе проведения подготовительных работ к монтажу бурового оборудования необходимо принимать и отдельно хранить плодородный слой для последующей рекультивации.
На земляных работах используют рыхлители, бульдозеры, грейдеры, скреперы. Ямы под опоры электропередач и привышечные сооружения бурят буровой машиной, оборудованной па шасси автомобиля или на тракторе.
Траншеи, котлованы и ямы под фундаменты роют экскаваторами.
Разработку грунта вручную производят лишь при малых объемах работ, при невозможности применять механизм или при необходимости подчистки, подправки откосов, выемок, углублений, подкопов. При такой разработке грунта прежде всего необходимо проверить исправность инструмента и соответствие его крепости разрабатываемого грунта.
***
Методы повышения нефтеотдачи пластов
Опыт разработки длительно эксплуатируемых залежей и прогнозная оценка нефтеотдачи пластов месторождений (в том числе в Западной Сибири) показывают, что при обычном заводнении значительная часть запасов нефти остается в недрах. Поэтому необходимо применение других методов повышения нефтеотдачи, обеспечивающих более полное извлечение нефти из продуктивных пластов по сравнению с обычным заводнением. Это особенно важно в условиях месторождений, находящихся на ранней стадии разработки, когда применение новых методов наиболее эффективно.
Исходя из критериев применимости различных технологических процессов, результатов теоретических и экспериментальных исследований, с учетом наличия и доступности рабочих агентов и оборудования на разрабатываемых месторождениях в промышленном и опытно-промышленном масштабах применяют следующие методы повышения нефтеотдачи: нестационарное заводнение, закачку водных растворов щелочи и ПАВ, подогретой воды. Ниже рассмотрено состояние внедрения этих методов, приведены полученные результаты по каждому из них, а также перспективы применения других технологических процессов.
Нестационарное заводнение. Как метод регулирования разработки, сочетающий циклическую закачку воды с переменой направления фильтрационных потоков, оно широко применяется с 1975 г. при ежегодно возрастающем объеме. Суммарный объем его за три года возрос более чем в 4,7 раза и составил 175,9 млн. м3, в том числе: в 1975 г. 18,7 млн. м3; в 1976 г. 68,5 млн. м3 и в 1977 г. 88,7 млн. м3. За первое полугодие 1978 г. этим методом закачано 45 млн. м3. Им охвачено 18 объектов на 14 месторождениях.
В зависимости от конкретных условий и состояния разработки месторождений применяют следующие его разновидности: попеременное прекращение (ограничение) закачки воды в нагнетательные скважины через одну, по группам скважин, а также по рядам нагнетательных скважин на продолжительное время.
В результате осуществления нестационарного заводнения в указанных объемах достигнуты рост текущей добычи нефти по сравнению с обычным заводнением при одинаковых темпах разработки и выравнивание фронта закачиваемой воды. Дополнительно извлечено 1739,6 тыс. т нефти. Предусматриваются дальнейший рост объема закачиваемой воды и доведение его в 1980 г. до 130 млн. м3.
Метод до сих пор внедряли без дополнительных капитальных вложений на увеличение мощностей; приспосабливались к существующей системе поддержания пластового давления, что затрудняет возможность регулирования процесса и расширение его в необходимых объемах.
Закачка водного раствора щелочи. Метод применяют с декабря 1976 г. на опытном участке Трехозерного месторождения, который включает 3 нагнетательные и 19 добывающих скважин. Опытный участок к началу эксперимента находился на поздней стадии разработки. Отобранные запасы нефти были близки к извлекаемым, утвержденным ГКЗ. Обводненность продукции превышала 80%.
Первые результаты заводнения раствором щелочи свидетельствовали о том, что фактические показатели разработки опытного участка значительно ниже запроектированных. Проведенный анализ работы добывающих скважин показал, что раствор щелочи продвигается в пласте по ранее промытому пути, не вовлекая в разработку более нефтенасыщенные зоны.
Для повышения эффективности метода в сентябре 1977 г. непрерывную закачку раствора щелочи заменили периодической закачкой раствора и подтоварной воды, что должно увеличить охват пласта воздействием. В мае 1978 г. продолжительность циклов закачки раствора щелочи и воды была сокращена до минимума.
К 1 июля 1978 г. в пласт П на опытном участке закачано 3100 т каустической соды концентрацией 0,3—0,4%. За период закачки дополнительно было добыто около 15 тыс. т нефти. В настоящее время изыскиваются методы повышения эффективности процесса.
Широкое внедрение метода заводнения с применением раствора щелочей в Западной Сибири ограничивается тем, что нефти большинства месторождений не способны резко снижать поверхностное натяжение при контакте с раствором щелочи.
Закачка ПАВ. ПАВ закачивают с мая 1978 г. на Самотлорском и Западно-Сургутском месторождениях, для разработки которых СибНИИНП и БашНИПИнефтью составлены соответствующие технологические схемы.
На Самотлорском месторождении наиболее благоприятна закачка ПАВ в его северной части, где нефтяные залежи вступили в разработку сравнительно недавно. К 1979 г. в 16 скважин в пласты АВ2-3, БВ8 и БВ10 было закачано около 2000 т ПАВ.
Учитывая полимиктовый состав коллекторов, их большую удельную поверхность и повышенную влагоемкость, закачиваемый раствор ПАВ готовят 0,1 %-ной концентрации. До 1980 г. под закачку его будут введены нагнетательные скв. 6, 8, 10 и 12 с общим объемом закачки 52,7 тыс. т. На Западно-Сургутском месторождении ПАВ закачивают на опытном участке с 23 нагнетательными и 57 добывающими скважинами. В 5 скважин закачано 300 т ПАВ. Объем закачки намечается довести до 1230 т/год.
В связи с непродолжительным сроком закачки судить об эффективности процесса пока преждевременно. Однако как на Самотлорском, так и на Западно-Сургутском месторождениях при закачке ПАВ увеличиваются поглотительная способность и охват пласта заводнением.
Широкое использование ПАВ для разработки нефтяных месторождений сдерживается из-за их недостатка и высокой стоимости. Поэтому большое практическое значение приобретают изыскание и промысловые испытания новых эффективных реагентов для заводнения нефтяных пластов.
В СибНИИНП предложены и испытаны два реагента: оксиэтилированные легкие талловые масла (ОКМ) и кислый гудрон (КГ). Промысловые испытания опытных партий этих реагентов на Западно-Сургутском и Мамонтовском месторождениях путем кратковременной и длительной закачки водных растворов показали их высокую эффективность и технологичность. Например, в результате закачки ОКМ в скв. 384 приемистость ее увеличилась в 2 раза при том же давлении нагнетания (8,5—9,5 МПа). Промыслово-геофизическими исследованиями скважины установлено увеличение охвата пласта заводнением по толщине. Это подтвердили также повторные исследования через 4 мес. Идентичные данные получены в результате закачки КГ на Мамонтовском месторождении.
При лабораторных исследованиях по вытеснению нефтей Западно-Сургутского, Усть-Балыкского и Мамонтовского месторождений растворами ОКМ и КГ достигается более высокий коэффициент вытеснения, чем растворами ОП-10. Стоимость ОКМ и особенно КГ значительно ниже стоимости ОП-10. Все это позволяет рассчитывать на широкое промышленное применение их при разработке нефтяных месторождений Западной Сибири.
Закачка подогретой воды. Опытная закачка подогретой воды (70°С) начата в июне 1978 г. на небольшом участке Русского месторождения, нефть которого отличается высокой плотностью и вязкостью, низким содержанием растворенного в ней газа. Ее цели — выяснение эффективности вытеснения нефти закачиваемой с поверхности подогретой водой, изучение динамики приемистости нагнетательной скважины, определение фильтрационных параметров пласта, времени прорыва воды в эксплуатационные скважины, характера их обводнения, текущей и конечной нефтеотдачи элемента.
Целесообразность и масштабы промышленного внедрения процесса будут определены по результатам опытной закачки, а также испытания других методов и сравнительной оценки их эффективности.
Перспективы применения других методов повышения нефтеотдачи. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований возможности применения в ближайшие годы на месторождениях Западной Сибири других методов показывает, что перспективные из них — водогазовое воздействие, закачка серной кислоты, углекислого газа и внутрипластовое влажное горение.
Водогазовое воздействие на пласт предусмотрено начать в 1980 г. на Самотлорском и Вахском месторождениях. Намочено закачать в них в этом году 1,1 млрд, м3 газа. В последующие годы им должны быть охвачены Советское, Федоровское, Быстринское, Покомасовское и другие месторождения. Для первых четырех месторождений составлены технологические схемы применения метода.
Закачка серной кислоты планируется на Локосовском, Урьевском и Поточном месторождениях. Ее применение эффективно вследствие высокого содержания в нефтях ароматических углеводородов. В СибНИИНП проводятся лабораторные исследования метода применительно к условиям указанных месторождений.
Закачка углекислого газа намечается в 1983 г. на Западно-Сургутском, а позднее на Южно-Сургутском, Мамонтовском, Усть-Балыкском и других месторождениях в расчете на использование его излишков при производстве аммиака и метанола на проектируемом к строительству заводе в районе г. Сургута.
Влажное внутри пластовое горение будет проводиться на Русском месторождении с 1982 г. вначале на ограниченном участке для проверки эффективности процесса и выбора рационального метода разработки всего месторождения.
Кроме рассмотренных методов на месторождениях Западной Сибири можно применять заводнение с использованием полимерных и мицеллярных растворов.
Первый метод рекомендуется испытать на Майском месторождении, характеризующемся повышенным отношением вязкостей нефти и воды; второй — после решения вопросов, связанных с разработкой рецептуры, технологических условий и организации промышленного изготовления мицеллярных растворов.
Проведенные теоретические и лабораторные исследования, расчеты и первые промышленные эксперименты в большинстве случаев показывают достаточно высокую эффективность применения новых методов повышения нефтеотдачи на месторождениях Западной Сибири. В связи с этим считаем необходимым значительно расширить научные исследования и опытно-промышленные работы в данном направлении, обеспечить их в достаточной мере реагентами и оборудованием.
УДК 622.276.6
М. Ф. Свищев, А. И. Вашуркин, М. И. Пятков, Н. К. Праведников (СибНИИНП),
Ю. Б. Фаин (Главтюменнефтегаз)
***
Preparatory work
Installation of drilling equipment is an important stage and it should begin with careful preparatory work. The main methods are described in detail in the methodological literature, we will focus on general issues.
1. A well of any category must be laid outside the protection zones of power lines, main oil and gas pipelines and other industrial and civil facilities.
The main document for the construction of a well is a working project, the task for the development of which is drawn up by the customer (subsoil user) taking into account the requirements of the geological exploration project and the technological project (scheme) for the development of the field.
2. The working project must take into account the experience of drilling wells on this and nearby sites with similar conditions, ensure the reliability and safety of the well throughout its operation, and protect the subsoil and the environment.
Work on the construction of a well can be started if the following conditions are met:
• availability of design and estimate documentation developed and approved in accordance with the established procedure;
• availability of highways, roads providing year-round communication with logistics bases and locations of the organization's production services;
• availability of coordination of drilling equipment transportation routes, including at the intersections of routes with power transmission lines, railways, main pipelines, etc.
• availability of an act of transferring the well location to the site;
• conclusion of contracts for the performance of work with contractors (subcontractors), blowout safety services.
When issuing a well point on the site, an act is drawn up, and its distance on the site must be at least:
500 m from a populated area or housing buildings;
80 m from main pipelines;
90 m from power lines and communication lines;
80 m from highways, drainage and drainage canals:
100 m - the distance from the ends of the blowout prevention equipment discharge manifold to all communications and structures not related to the drilling rig facilities.
Preparatory and rig installation works can be started if there is an approved well construction project and the rig installation team is issued a work order for their implementation.
3. The size of the site for the construction site is determined by the maximum standards for land allocation for oil and gas wells, which depend on the type of drilling rig.
When preparing the construction site, the terrain is leveled, bushes, trees, stumps, boulders, and stones are removed. Then they build access roads, allocate a site for the installation of large blocks (assemble them for installation), build power lines, water pipes to the construction site, prepare places for storing materials and equipment, place derrick assembly household and service booths at a distance of at least 50 m from the wellhead (from the "well point" benchmark)
4. From the surface of the construction site, the fertile layer (10 ... 30 cm) is cut off and mixed outside it (the bush) for storage, i.e., the requirements of GOST 17.4.3.02 85 are met: when constructing wells on fertile lands of active agricultural use, in the process of carrying out preparatory work for the installation of drilling equipment, it is necessary to accept and separately store the fertile layer for subsequent reclamation.
During excavation work, rippers, bulldozers, graders, scrapers are used. Pits for transmission towers and fixed structures are drilled with a drilling machine equipped on a car chassis or on a tractor.
Trenches, pits and pits for foundations are dug by excavators.
Manual soil development is carried out only for small volumes of work, when it is impossible to use a mechanism or when it is necessary to clean up, adjust slopes, cuts, depressions, and undermining. When developing soil in this way, it is first necessary to check the serviceability of the tool and its compliance with the strength of the soil being developed.
*** |
