Анализ осложнений, возникающих при работе скважин, оборудованных установками одновременно раздельной эксплуатации, с использованием распределения Пуассона

АННОТАЦИЯ

Пояснительная записка содержит 154 страницы машинописного текста, 43 таблицы, 58 рисунков, список использованных источников – 36 наименований, 4 приложения.
ТЕХНОЛОГИЯ, ПЛАСТ, ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСВЕЛЛА, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПУАССОНА, КРИТЕРИИ, МЕТОДЫ.
Объектом исследования является Алексеевское месторождение.
Цель работы – анализ эффективности эксплуатации скважин, оборудованных ОРЭ, и разработка рекомендаций по повышению эффективности их работы, включающий в себя:
- обзор научно-технической литературы по проблеме применения ОРЭ при эксплуатации скважин;
- технико-эксплуатационная характеристика фонда скважин Алексеевского месторождения;
- анализ причин ремонтов механизированного фонда скважин, оборудованных УОРЭ;
- анализ результатов работы скважин до и после внедрения ОРЭ;
- анализ динамограмм скважин Алексеевского месторождения до и после внедрения ОРЭ;
- статистический анализ скважин с использованием Максвелла;
- -анализ эффективности методов, применяемых для предотвращения осложнений при эксплуатации скважин, оборудованных установками ОРЭ;
- рекомендации по дальнейшему внедрению ОРЭ на Алексеевском месторождении.
Область применение: эксплуатация одновременно объекты с разными коллекторскими характеристиками и свойствами флюидов

СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………..……...9
1 Обзор научно-технической литературы по проблеме применения при ОРЭ эксплуатации скважин…………………………………..……...………….....10
2 Технико –технологический раздел…………………………………..…...24
2.1 Анализ состояния разработки Алексеевского месторождения………24
2.2 Технико – эксплуатационная характеристика фонда добывающих скважин Алексеевского месторождения ………………………………………..28
2.3 Анализ причин ремонтов скважин на механизированном фонде Алексеевского месторождения……………………………………………………35
2.4 Проблемы одновременной эксплуатации нескольких нефтеносных горизонтов, имеющих различные характеристики, одной скважиной. Существующие схемы оборудования скважин раздельной эксплуатации пластов………………………………………………………………………………37
2.5 Анализ результатов исследований скважин Алексеевского месторождения при внедрении УОРЭ……………………………………...……..44
2.6 Анализ результатов работы скважин до и после внедрения УОРЭ. Анализ и подбор скважин для внедрения ОРЭ. Обоснование и выбор схемы оборудования скважин для раздельной эксплуатации пластов Алексеевского месторождения……………………………………………………………….……..47
2.7 Анализ динамограмм скважин промыслового объекта до и после внедрения ОРЭ……………………………………………………………………...56
2.8 Статистический анализ показателей работы фонда скважин с установками ОРЭ, вышедших в ремонт…………………………………………..67
2.9 Анализ осложнений, возникающих при работе скважин, оборудованных установками ОРЭ, с использованием распределения Пуассона………………………………………………………………………….....79
2.10 Анализ эффективности методов, применяемых для предотвращения осложнений при эксплуатации скважин Алексеевского месторождения, оборудованных установками ОРЭ………………………………………………...83
2.11 Рекомендации по дальнейшему внедрению ОРЭ на Алексеевском месторождении……………………………………………………………………..88
3. Расчетный раздел…………………………………………………….……91
3.1. Расчёт и подбор оборудования для раздельной эксплуатации
пластов на Алексеевском месторождении..………………………………..91
3.2. Расчет экстремальных нагрузок, действующих на штанговую колонну, при эксплуатации скважин установками ОРЭ с использованием различных зависимостей. Определение среднего напряжения, амплитуды напряжений, коэффициента ассиметричности цикла Алексеевского месторождения……………………………………………………………...……..114
3.3. Расчёт технологической эффективности внедрения ОРЭ на скважинах Алексеевского месторождения…………………………….…………………….122
4. Задание по экономическому разделупроекта………………...………..128
4.1. Анализ технико-экономических показателей ранее внедрённыхмероприятий…...………………………………………………….....128
4.2. Методика расчёта экономической эффективности от внедрения новой техники и технологии…………………………………………………......131 4.3. Расчёт экономической эффективности от внедрения предлагаемых мероприятий…………………………………………………………………..…...134
5. Задание по разделу промышленной безопасности и охраны труда.....141
5.1. Основные опасные и вредные факторы при разработке нефтяных месторождений……………………………………………………………………141 5.2. Промышленная безопасность и охрана труда при проведении рекомендуемых мероприятий………………………………………………….....143 5.3. Охрана окружающей среды…………………………………………...145 Заключение………………………………………………………...………..148

Список использованной литературы……………………………..…….....151
Приложение А………………………………………………………………155
Приложение Б………………………………………………………..……..156
Приложение В………………………………………………………………157
Приложение Г……………………………………………………………....158

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ОРЭ –одновременно раздельная эксплуатация
УОРЭ- установка одновременно раздельной эксплуатации
ГНО- глубинно-насосное оборудование
ШГН- штанговый глубинный насос
СК- станок качалка
КВД- кривая восстановления давления
КВУ- кривая восстановления уровня
НКТ – насосно-компрессорные трубы;
ППД – поддержание пластового давления;
ОПЗ- обработка призабойной зоны
МУН- методы увеличения нефтеотдачи
ГДИС- гидродинамические исследования скважин
ГТМ – геолого-технические мероприятия;
ПРС- подземный ремонт скважин
ПЭД- погружной электордвигатель
ТРС- текущий ремонт скважины
ШГН – штанговые глубинные насосы
ГИС- геофизические исследования скважин
ЧДД – чистый дисконтированный доход

ВВЕДЕНИЕ
Одновременно-раздельная эксплуатация применяется с целью повышения технико-экономической эффективности разработки за счет совмещения эксплуатационных объектов и осуществления при этом посредством специального оборудования контроля и регулирования процесса отбора запасов отдельно по каждому объекту.
Преимущества метода ОРЭ следующие:
- практически в 2 раза сокращаются затраты на строительство скважин;
- снижаются затраты на обустройство месторождений;
- снижаются потребности в добывающем оборудовании;
- приобщаются к разработке непромышленные запасы нефти;
- повышаются темпы ввода месторождений в разработку вследствие сокращения сроков разбуривания и обустройства месторождений;
- улучшаются условия эксплуатации скважин низкопродуктивных пластов за счет приобщения к другим объектам разработки.
Алексеевское нефтяное месторождение многопластовое, имеет сложное геологическое строение. Основными объектами разработки являются терригенные отложения тульского, бобриковского горизонтов нижнего карбона, пашийского горизонта верхнего девона, муллинского, ардатовского горизонтов среднего девона и карбонатные отложения турнейского яруса нижнего карбона, заволжского, данково-лебедянского горизонтов верхнего девона. Основные извлекаемые запасы нефти приурочены к низкопроницаемым пластам и прослоям. В связи с этим, на месторождении широко применяются различные методы повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти.
Целью данной работы является определение эффективности использования технологий ОРЭ для вовлечения в разработку возвратных и подчиненных объектов на Алексеевском месторождении ЗАО «Алой».
Промышленная значимость рассматриваемой технологии связана с поддержанием рентабельной выработки запасов нефти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За время деятельности Алексеевского месторождения добыто 2230,9 тыс. тонн нефти и 3591,2 тыс. тонн жидкости., отобрано 49,38% от НИЗ, темп отбора от текущих извлекаемых запасов составил 3,09%, закачка воды ставила 75,2%. Причиной снижения отборов нефти по кизеловскому горизонту Алексеевского месторождения являются из-за недостаточной компенсации отборов жидкости закачкой воды - наблюдается снижение пластового давления.
Проведенный статистический анализ с использованием распределения Максвелла скважин Алексеевского месторождения, оборудование ОРЭ, показал, что дебиты нефти и жидкости, обводненность не подчиняются закону распределения Максвелла.
Результат анализа осложнений, возникающих при работе скважин, оборудованных ОРЭ, на Алексевском месторождении с использованием распределения Пирсона показал, что для рассмотренных групп вероятность возникновения осложнений, связанных с установками ОРЭ составляет р(χ2) = 51 тогда близость теоретического и эмпирического распределений больше критерия Пирсона р(χ2) = 51 > 0,05 следовательно, частота возникновения осложнений подчиняется распределению Пуассона.
На Алексеевском месторождении значительное количество скважин вышли в ремонт по причине обрыва штанг, на эту причину приходится 31,8 % от общего количества ремонтов. На причину отказа насоса приходится 25,8 % ремонтов, отказ НКТ составил 22,7 %, отложение парафина 15,2 %. Минимальное количество ремонтов произведено по причинам отворот плунжера ШСН и отворот штанг, что составило 1,5 % и 3 % соответственно. Из произведенных 69 ремонтов за 2010-2013 г.г. преждевременных ремонтов по причине обрыва штанг выполнено 31,8 %.
На Алексеевском месторождении с целью предотвращения обрыва штанг, были применены следующие методы: ликвидация обрыва штанг с заменой колонны штанг, применение штанг в износостойком исполнении, оптимизация параметров СК.
Наибольший эффект по скважинам был достигнут после применение штанг в износостойком исполнении, МРП увеличилось до 1335 суток, стоимость мероприятия в среднем составило 98732 тыс.руб/скв, продолжительность ремонта составляет не более 3 суток.
В период с 2009-2013 г.г на Алексеевском месторождении внедрено 10 скважин, оборудованные ОРЭ. Сравнивая результаты работы скважин до и после внедрения УОРЭ можно сказать, что во всех скважинах есть прирост дебита нефти, что в среднем составляет 6,8 т/сут. Увеличение прироста дебита нефти свидетельствует об эффективности направления внедрения ОРЭ.
Выбраны скважины 6102, 6561 для внедрения ОРЭ на Алексеевском месторождении. В скважинах 6102, 6561 предлагается внедрение ОРЭ, так как большое значение имеет показатель депрессии на каждый пласт, который в свою очередь зависит от величины пластового давления каждого объекта, которое будет общим для совместно эксплуатирующихся объектов. На данной скважине эксплуатируется пласт заволжского горизонта с пластовым давлением 8 МПа, 15,2 МПа соответственно, а в приобщаемом пласте - ожидаемое пластовое давление 6,5 МПа,, 13,7 МПа соответственно, поэтому данные пласты не могут эксплуатироваться общим фильтром.
Для скважин 6102, 6561 рекомендуется однорядная установка с использованием оборудования ШГН-ШГН, а так же пакером-разобщителем М1-Х.
Для снижения количества ремонтов скважин на Алексеевском месторождении, оборудованных ОРЭ, по отказам штанговых колонн необходимо:
- производить качественное расследование всех ремонтов;
- производить замену штанг при несоответствии сорта и класса при первом обрыве.
- недостаточное количество штанг класса “Д” для замены штанговых колонн при ПРС;
- при увеличении параметров станка-качалки приоритет оставлять за длиной хода полированного штока;
- заявку на завоз штанговых колонн осуществлять с учетом допустимого напряжения;
- длину интервала первой ступени штанг осуществлять с учетом наибольшей кривизны ствола скважины.
Расчеты показали, что тип станка качалки СК-8-3,5-4000 остался неизменным, что нельзя сказать про скважинный насос. Его необходимо заменить на 25-175-THM-БВК-11-10-2-3, в конструкции которого предусмотрен боковой всасывающий клапан для отбора нефти из выше лежащего горизонта. Расчетная подача насоса по жидкости Qж=16,7 м3/сут, глубина спуска насоса Lн=1150м. Пакер-гильза с ниппелем ПГД-ГРИ-122-35 позволяет разобщить эксплуатируемые пласты и поддерживать их раздельную эксплуатацию без гидродинамической связи.
Таким образом, в результате расчета технологической эффективности по характеристикам вытеснения дополнительная добыча составила 35309.8 т, дополнительная добыча по методу прямого счета составила 21396 т.
Коэффициент эксплуатации действующего фонда нефтяных скважину увеличился на 0,2%. Обводнённость нефти увеличилась на 7,1 %, в связи с закачкой воды для поддержания пластового давления. Среднесписочная численность увеличилась на 3,9%. Среднегодовая стоимость основных фондов увеличилась на 27,9%. Фондоотдача уменьшилась на 1,1 %. Фондовооруженность уменьшилась на 0,5 %. Производительность труда увеличилась на 3,7%.
По расчетам экономической эффективности суммарный ЧДД>0 и составляет 496672,8тыс. руб. Индекс доходности затрат больше критерия ИД по Татнефть и составила – 1,7 ед. Срок окупаемости 1 год.
По всем экономическим критериям инвестиционный проект внедрения ОРЭ на Алексеевском месторождении эффективен.
В дипломной работе также было уделено внимание технике безопасности при проведении ОРЭ, охране недр и окружающей среды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Магзянов, И.А. Совершенствование эффективности отбора нефти из многопластовой залежи комбинированными технологиями раздельной эксплуатации пластов [Текст] Дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук . Уфа. – 2013.
2.Абуталипов, У. М. Разработка и применение технологий ОРЭ в ОАО АНК «Башнефть» [Текст] / У. М. Абуталипов // Инженерная практика. – 2010. – №1. – С. 72-77.
3.Аржиловский, А. В. Научные аспекты совместной разработки пластов и технологий ОРЭ (ОРЗ) [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. тех. наук: 25.00.17: защищена 20.09.2012: утв. 10.01.2013 / Аржиловский Андрей Владимирович. – Уфа, 2012. – 151 с. – Библиогр.: с. 143-151.
4. Барышников, А. В Обоснование технологии разработки многопластовых объектов с применением оборудования для одновременно-раздельной закачки воды [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. тех. наук: 25.00.17: защищена 28.02.2012 / Барышников Андрей Владимирович. – СПб., 2012. – 219 с. – Библиогр.: с. 213-219.
5. Муслимов, Э. Я. Проекты ОРЭ пластов в ТНК-ВР: на низком старте [Текст] / Э. Я. Муслимов, П. В. Медведев // Rogtec. – 2012. – № 9. – С. 94-106.
6. Владимиров, И. В. Потеря части подвижных запасов нефти в результате возникновения внутрискважинных перетоков жидкости при совместной эксплуатации пластов с разными энергетическими состояниями [Текст] / И. В. Владимиров, И. И. Владимирова, О. С. Тюфякова, А. Р. Сарваров, В. В. Литвин, Т. Ф. Манапов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». – 2008. – № 4. – С. 6-11.
7. Сафуанов, Р. И. Анализ эффективности внедрения технологий ОРЭ в НГДУ «Азнакаевскнефть» [Текст] / Р. И. Сафуанов // Инженерная практика. –2013.–№2.– С. 20-29.
8. Галин, Э. Р. Повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов нефти месторождений в заключительной стадии разработки [Текст]: дис. на соискание ученой степени канд. тех. наук: 25.00.17: защищена 28.02.2012: утв.23.07.2012 / Галин Эмиль Радикович. – Уфа, 2012. – 153 с. – Библиогр.: с. 138-153.
9.Владимиров, И. В. Исследование выработки запасов нефти при заводнении двухпластовой системы коллекторов с повышенным содержанием глинистых минералов [Текст] / И. В. Владимиров, И. И. Родионова, Д. Т. Абилхаиров // НТЖ «Нефтепромысловое дело». – 2012. – № 1. – С. 39-45.
10. Попов, А. Ю. О некоторых технологических особенностях разработки совместно эксплуатируемых пластов, вскрытых единым фильтром [Текст] / А. Ю. Попов // НТЖ «Нефтепромысловое дело». – 2012. – № 5. – С. 21-23.
11. Гарифов, К. М. Одновременно-раздельная эксплуатация пластов в ОАО «Татнефть» [Текст] / К. М. Гарифов, Н. Г. Ибрагимов, А. Х. Кадыров, Р. Г. Заббаров, В. Г. Фадеев. – М.: Изд-во «Нефтяное хозяйство», 2011. – 160 с. – Библиогр.: с. 156-159. – 500 экз. – ISBN 978-5-93623-013-4.
12. Муслимов, Э. Я. Проекты ОРЭ пластов в ТНК-ВР: на низком старте [Текст] / Э. Я. Муслимов, П. В. Медведев // Rogtec. – 2012. – № 9. – С. 94-106.
13. Адиев , И.Я. Развитие в россии технологий гис в процессе добычи для мониторинга совместно разрабатываемых пласт [текст] / И.Я. Адиев, М.В. Якин/ Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2013. №5
14. Мухаметшин, А. Р. Опыт эксплуатации установок ОРД в ОАО «Башнефть» [Текст] / А. Р. Мухаметшин, Р. Р. Ямилов // Инженерная практика. – 2013. – № 2. – С. 56-61.
15. Никишов, В. И. Карты применимости компоновок для совместной разработки двух объектов [Текст] / В. И. Никишов, Р. А. Хабибуллин, А. П. Сметанников, Д. А. Нижевич // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 11. – С. 45.
16. Нобатова, М. А. Развитие ОРЭ – шаг за шагом [Текст] / М. А. Нобатова // Нефтегазовая вертикаль. – 2011. – № 23. – С. 92-95.
17. Ивановский, В. Н. Одновременно-раздельная эксплуатация и «интеллектуализация» скважин: вчера, сегодня, завтра [Текст] / В. Н Ивановский // Инженерная практика. – 2010. – № 1. – С. 4-15.
18. Валиуллин, А.С. Пархимович, А.Ю. Технология эксплуатации и исследования многопластовых скважин // Инженерная практика. – 2011. - № 3. – С. 104-107.
19. Николаев, О.С. Оптимизация добычи нефти. ОРЭ, ОРЗ и «интеллектуальные» скважины. Инженерная практика. 2012. - №2. – с110.
20. Алкабаев, А.И. Внедрение технологий ОРЭ в ОАО «Белкамнефть» / А.И. Алкабаев, Ю.Н. Петрусевич/ Инженерная практика. 2010. - №1. – с 44.
21. Ивановский, В.Н.. Разработка многопластовых месторождений технологии ОРД и ОРЗ.
22. Шаисламов Шамиль Гатуфович, Совершенствование методических основ выбора способа перфорации для одновременно-раздельной эксплуатации пластов.
23. Закиров, С. Н. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа [Текст] / С. Н. Закиров, Э. С. Закиров, И. С. Закиров, М. Н. Баганова, А. В. Спиридонов. – М.: ВИНИТИ, 2004. – 520 с.
24. Дополнение к технологической схеме разработки Алексеевского нефтяного месторождения [Текст] / ООО «Наука», Г. Г. Емельянова, Н. И. Зевакин и др. – Бугульма, 2010. – 343 с.
25. Установки для одновременно-раздельной эксплуатации скважин. ВалеевМ.Х., Ахметшагиев Ф.К., Гильфанов Р.А., Зиязов Р.А(ОАО «Татнефть», НГДУ Бавлынефть).
26. Рациональные области использования и проблемы применения техники и технологии ОРЭ и ОРЗ. Ивановский В.Н. (РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина)
27. http://www.neftyaniki.ru/blog/odnovremenno_razdelnaja_ehkspluatacija_skvazhiny/2014-03-28-1305 © www.neftyaniki.ru.
28. Пат. 2370641 Российская Федерация, МПК E 21 B 43/14. Установка для одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов [Текст] / Ибрагимов Н. Г., Тарифов К. М., Фадеев В. Г.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «Татнефть» им. В. Д. Шашина. – № 2008123459/03; заявл. 09.06.08; опубл. 20.10.09.
29. Червяков, А. Н. Перспективы применения технологий одновременно-раздельной эксплуатации на малых месторождениях Республики Башкортостан [Текст] / А. Н. Червяков, А. С. Булавенкова, Э. И. Башина // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 4. – С. 43-47.
30. 2010 2011 ЗАО «ЭЛКАМ-НЕФТЕМАШ» Технология и оборудование для одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов.
31 Проект разработки НГДУ «Бавлынефть» Алексеевского месторождения 2014г.
32 Программный комплекс АРМИТС
33. Гарифов, К.М. Рекомендации по выбору скважин для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух объектов. – Бугульма. – ТатНИПИнефть, 2005.
34. Валовский В.М., Гарифов К.М. Руководство по эксплуатации установки для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух объектов. – Бугульма. – ТатНИПИнефть, 2004.
35. Мирзаджанзаде, А.Х., Степанова Г.С. Математическая теория эксперимента в добыче нефти и газа – М: Недра – 1977 – 228 с.
36. Заббаров, Р.Г. и др. Стратегия развития технологий одновременно-раздельной эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин в ОАО «Татнефть» - 2006.