Расчёт технологических показателей разработки Северо-Альметъевского месторождения

Содержание

Введение.................................................................................................................

4

1.Общие сведения о месторождении...................................................................

5

2.Геолого-физическая характеристика месторождения....................................

7

2.1.Характеристика геологического строения..................................................

7

2.2.Основные параметры пласта..........................................................................

10

2.2.1.Пористость, проницаемость и начальная нефтенасыщенность .…..…...

10

2.2.2.Толщина пластов…......................................................................................

12

2.2.3.Показатели неоднородности пластов.........................................................

14

2.3.Физико-химические свойства пластовой нефти и газа …………………

2.3.1. Физико-химические свойств пластовой воды ...…………………….

17

3.Анализ текущего состояния разработки..........................................................

21

3.1.Общая характеристика реализованной системы разработки

на месторождении.….....................................................................................

21

3.1.1.Перечень самостоятельных объектов разработки по месторождени21

3.1.2.Характеристика система заводнения на данном объекте разработки...

3.2. Анализ выработки пластов………………………………………………

24

3.2.1 Внедренные методы увеличения нефтеотдачи пластов на объекте........

32

3.2.2. Сведения о периоде максимального темпа отбора нефти……………

3.3.Характеристика показателей разработки…………………………………

32

3.4.Характеристика фондов скважин и текущих дебитов…………………

3.5.Обоснование исходный данных для расчетов технологический показателей………………………………………………………………………

4. Расчет технологических показателей разработки..........................................

56

4.1.Методика расчета............................................................................................

56

4.2.Исходные данные расчета...........................................................................

62

4.3.Результаты расчета и их анализ.................................................................

63

5. Выводы, рекомендации по совершенствованию разработки Северо-

Альметьевской площади……….………………………………………….....

71

6. Список литературы...........................................................................................

72

7. Графическая часть…………………………………………………………….

73

7.1.Карта нефтенасыщенных толщин…………………………………………..

73

7.2.Графики технологических показателей разработки по

промысловым данным………………………………………………………

80

Введение

Разработка каждого нефтяного месторождения характеризуется технологическими показателями: добычей нефти из месторождения, темпом разработки месторождения, коэффициентом нефтеизвлечения и т.д. Особое внимание уделяется разработке методов, способствующих увеличению коэффициента нефтеизвлечения.

До развития методов воздействия на нефтяные пласты с целью извлечения из них нефти разработка нефтяных месторождений осуществлялась за счёт расходования природной энергии, при этом коэффициент нефтеизвлечения был незначительным.

В настоящее время классическим методом увеличения коэффициента нефтеизвлечения является заводнение. Цель заводнения - вытеснение нефти водой из пластов и поддержание при этом пластового давления на заданном уровне. Вид заводнения должен выбираться в зависимости от геологического строения, коллекторских свойств пласта и флюидов. При разработке нефтяных месторождений с применением заводнения из добывающих скважин вначале получают практически чистую нефть, т.е. безводную продукцию, а затем по мере роста объёма закаченной в пласт воды, начинают вместе с нефтью добывать воду.

Расчёт технологических показателей разработки - очень важный этап в планировании разработки нефтяных месторождений. Главная цель расчёта -прогнозирование изменений технологических показателей разработки во времени. В настоящее время создано несколько десятков методик расчётов технологических показателей разработки, которые могут быть применены для Северо - Альметьевской площади.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕСТОРОЖДЕНИИ

Северо-Альметъевская площадь расположена в северо-западной части Ромашкинского месторождения. Границами, отделяющими Северо- Альметьевскую площадь на севере от Березовской и на юге от Альметьевской площадей, являются разрезающие ряды, на западе естественный контур нефтеносности, на востоке - условная линия, отделяющая ее от Алькеевской площади. Площадь занимает территорию, равную 15558 га.

В административном отношении Северо-Альметьевская площадь находится на территории Альметьевского района.

В пределах площади протекает с юго-востока на северо-запад река Степной Зай. В геоморфологическом отношении площадь представляет собой среднепересеченную местность с многочисленными оврагами и балками,

местами покрытыми лесом. Абсолютные отметки уровня поверхности земли колеблются в пределах от 90 до 230 м.

Климат района резко континентальный: суровая холодная зима и жаркое лето. Преобладающее направление ветров - юго-западное.

На территории площади находятся г.Альметьевск и ряд населенных пунктов.

Северо-Альметьевская площадь разрабатывается НГДУ "Альметьевнефть" объединения "Татнефть". На площади имеется развитая система сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды, поддержания пластового давления, электроснабжения.


2. ГЕОЛОГО–ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.1. Характеристика геологического строения

Северо-Альметьевская площадь расположена на северо-западном склоне Южного купола Татарского свода и является частью многопластового Ромашкинского нефтяного месторождения.

Разрез Северо-Альметьевской площади сложен образованиями девонской, каменноугольной и пермской системы палеозоя.

К основному эксплуатационному объекту относятся пласты кыновских и пашийских отложений, которые залегают субпараллельно друг другу и имеют общий структурный план.

Северо-Альметьевскую площадь по различному гипсометрическому положению кровли пашийского горизонта (подошва “верхнего известняка”) разделили на три части: западную (1 блок), центральную (2 блок) и восточную (3 блок). Наиболее высокое залегание подошвы “верхнего известняка ” отмечается в центральной части площади (абсолютная отметка 1450-1460 м). В восточной части площади эта поверхность резко погружается до отметок 1465-1475 м. На западной части происходит плавное погружение в сторону Алтунино-Шунакского прогиба, который разделяет Ромашкинское и Ново-Елховское месторождения. Различное гипсометрическое залегание пластов-коллекторов на западной, центральной и восточной частях площади обусловило различный этаж нефтеносности на этих участках.

Эксплуатационный объект представлен переслаиванием песчаных, песчано-алевролитовых и аргиллитовых пород.

Пласт Д0 залегает на глубине 1740 м, представлен, в основном, песчаниками и алевролитами. Песчаники преобладают в западной и центральной частях площади. Их толщина составляет 3,6 м.

На восточной части площади преимущественное развитие получили алевролиты, средняя толщина равна 2,7 м. На фоне сплошного развития пластов - коллекторов встречаются отдельные линзы глин. Пласт Д0 довольно монолитен, хотя иногда расчленяется на несколько пропластков (Кр = 1,2). Коллектора пласта Д0 изолированы от верхне - пашийских отложений Д1 пачкой кыновских глин, толщина которых изменяется от 3,0 до 10,0 м.

Средняя глубина залегания горизонта Д1 равна 1750 м. Залежь нефти горизонта Д1 относится к пластовому сводовому типу, но в связи с наличием отдельных линз в пределах зональных интервалов верхних пластов имеются залежи литологически ограниченные.

В пределах горизонта Д1 выделяется семь пластов: “а”, “б1”, “б2+3”, “в”, “г1”, “г2+3”, “д”.

Пласт “а” является вторым по величине запасов. Песчаники, в основном, распространены в восточной части площади, на них приходится 44% запасов пласта “а”. На западном и центральном участках песчаники залегают в виде изолированных зон среди алевролитов и глин. Средняя нефтенасыщенная толщина песчаников пласта “а” составляет 3,5 м, алевролитов - 2,1 м.

Пласты пачки “б” имеют очень сложное строение. Если условно разделить интервал на 3 пласта, то коэффициент литологической связанности между ними увеличивается сверху вниз от 0,58 до 0,88. Поэтому, рассматриваемый зональный интервал предпочтительнее разделить на пласты “б1” и “б2+3”. Выделяемые пласты характеризуются высокой степенью гидродинамической связи (на центральном участке Ксв = 0,68), четко прослеживается унаследованность в распространении песчаников по площади. Средняя нефтенасыщенная толщина песчаников пластов “б1 ” и “б2+3” соответственно, равна 2,4 м и 3,8 м, а алевролитов – 1,6 м и 1,9 м.

Коэффициент литологической связанности песчаников пласта “в” c выше и нижележащими коллекторами, соответственно, составляет 0,32 и 0,37. Песчаники наиболее развиты на центральном и западном участках.

Песчаники и алевролиты образуют полосы меридионального простирания. На восточной части площади преобладают алевролиты и зоны неколлектора, среди которых находятся небольшие линзы песчаников.

Песчаники зонального интервала “гд” развиты, практически, на всей площади. Зональный интервал “гд” расчленен на три части: “г1” ,“г2+3” ,“д”.

Коэффициент литологической связанности между пластами сверху вниз возрастает от 0,49 до 0,59.

В силу структурных особенностей площади, пласт “гд” в восточной и западной частях почти полностью водоносен. Запасы нефти, в основном, приходятся на центральный участок. Нефтенасыщенная толщина песчаников пластов “г1”, “г2+3” и “д”, соответственно, равна 3,3м, 4,6м и 3,2м. Пласт “д” на Северо-Альметьевской водонасыщенный, лишь в 23 скважинах вскрыт нефтенасыщенный коллектор.

Распространение контактных зон отмечается на центральной части площади. Водонефтяной контакт прослеживается главным образом по пластам “гд”. Отметки ВНК колеблются - 1480,7 м до 1489,9 м, составляя в среднем - 1486,2 м.

По пласту “в” водонефтяная зона встречается в виде узких полос вокруг нефтеносных полей на восточном участке, с отметками ВНК – 1485,7 - 1487,7 м.

Средние абсолютные отметки ВНК представлены в таблице 1.

Таблица 1

Средние абсолютные отметки ВНК

Наименование

ВНК по данным геофизических исследований и опробованию скв.

Количество скважин с ВНК

170

Интервал изменения отметок ВНК, м

1480,7 – 1489,9

Средняя отметка ВНК по горизонту, м

1486,2


2.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛАСТА

2.2.1. Пористость, проницаемость и начальная нефтенасыщенность

Коллекторские свойства эксплуатационного объекта приведены в таблице 2. Они получены на основании исследования кернового и геофизического материалов. Средние значения, определенные по керну и геофизическим данным, имеют некоторое расхождение.

Были подсчитаны средние значения пористости и нефтенасыщенности геофизическими методами по каждому пласту горизонтов Д0 и Д1. Значения проницаемости по данным геофизических исследований изменяются в широких пределах (от 0,05 до 1,000 и более мкм2), что свидетельствует о неоднородности фильтрационных свойств горизонтов.

Горизонт Д1 расчленяется на 6 пластов, но в разрезах скважин число пластов колеблется от двух до шести. Наиболее прерывистый характер имеют пласты «б» площадное распространение имеют пласт «в» и «гд», которые встречаются во всех скважинах, вскрывших полный разрез.

Таблица 2

Коллекторские свойства горизонтов Д0+Д1

Пласты

Тип коллектора

Пористость, %

Нефтенасыщен-ность, д.ед

Д0

Песчаник

20,52

0,836

Алевролит

13,15

0,691

а

Песчаник

20,22

0,828

Алевролит

13,62

0,664

б1

Песчаник

21,26

0,85

Алевролит

13,47

0,649

б2+3

Песчаник

21,03

0,846

Алевролит

13,77

0,665

в

Песчаник

20,29

0,835

Алевролит

13,29

0,64

г1

Песчаник

20,42

0,837

Алевролит

13,69

0,635

г2+3

Песчаник

20,68

0,838

Алевролит

13,29

-

В таблице 3 приведены статистические ряды распределения проницаемости

Таблица 3

Распределение проницаемости по статистическим рядам

Прони-

цаемость,

мкм2

Порис-

тость,

%

Начальная

Насы-

щенность связанной воды,д.ед.

Нефте-

насыщен-

ность,д.ед.

Газо-

насыщен-

ность, д.ед.

1

2

3

4

5

6

7

Лаборатор-

ные иссле-

дования керна

Количество скважин

3

3

3

-

1

Количество определений

84

89

45

-

68

Среднее значение

0,947

22,7

0,896

-

0,104

Коэффициент вариации

0,547

0,096

0,074

-

63,5

Интервал измерения

0,022-20239

12,2-26,3

0,641-0,984

-

0,016-0,359

Геофизи-

ческие исследо-вания

Количество скважин

439

448

417

-

-

Количество определений

1560

1604

1337

-

-

Среднее значение

0,269

18,7

0,802

-

-

Коэффициент вариации

0,58

0,14

0,14

-

-

Интервал измерения

0,009-1,000

10,0-27,0

0,450-0,960

-

-

Гидродина-

мические исследова-

ния скважин

Количество скважин

136

-

-

-

-

Количество определений

149

-

-

-

-

Среднее значение

0,269

-

-

-

-

Коэффициент вариации

1,25

-

-

-

-

Интервал измерения

0,0179-

1,29

-

-

-

-

Принятые

для проекти

рования

Среднее значение

0,35

19,1

0,805

-

-

Коэффициент вариации

0,58

0,2

0,12

-

-


2.2.2. Толщина пластов

Толщина пласта Д0 кыновского горизонта изменяется от 0 (зона отсутствия коллектора) до 6 м. Глинистый раздел между пластом Д0 и пластом “а” пашийского горизонта является самым выдержанным по площади. Средняя толщина его около 15м. Общая толщина горизонта Д1 колеблется от 20 до 50м и в среднем составляет 34м. В горизонте Д1 выделяется 6 пластов. Разделы между пластами сложены глинистыми алевролитами с тонкими прослоями аргиллитов. К отличительной особенности Северо-Альметьевской площади следует отнести сравнительно высокую степень гидродинамической связи между песчаниками смежных зональных интервалов. Наиболее надежный раздел между пластами “б2+3” и “в”, который хорошо выделяется на диаграммах кавернометрии и радиометрии, его толщина изменяется от 0,8 до 2м. Нефтенасыщенная толщина продуктивных отложений изменяется от 1 до 30м, среднее значение 11,8м. В среднем толщины пластов по площади характеризуются малой величиной от 2,5 до 4,5м. Наибольшая толщина характерна для песчаников 5 – 12м в условиях слияния 2 – 4 пластов в разрезе.

Средние значения толщин пластов и интервалы их изменения приведены в таблице 4.

Таблица 4

Толщины пластов

Толщина

Наименование

Зоны пласта (горизонта)

По пласту в целом

нефтяная

водонефтяная

1

2

3

4

5

Общая

Средневзвешенное

значение, hоб

24,2

10,8

34

Коэффициент вариации

0,23

0,46

0,13

Интервал

Изменения, м

5-45

0-30

20-50

Нефтена-

сыщенная

Средневзвешенное

значение hн

8,9

5,3

11,8

Коэффициент

Вариации

0,61

0,69

0,52


Продолжение таблицы 4

1

2

3

4

5

Нефтена-

сыщенная

Интервал

изменения, м

1-30

1-15

1-30

Эффектив-

ная

Средневзвешенное

значение, hэф

8,9

9,3

17,4

Коэффициент

вариации

0,61

0,54

0,33

Интервал

изменения, м

1-30

1-25

5-40


2.2.3. Показатели неоднородности пластов

Эксплуатационный объект представлен переслаиванием песчаных, песчано-алевролитовых и аргиллитовых пород. Коллекторами являются хорошо отсортированные мелкозернистые и крупнозернистые алевролиты.

Статистические показатели по коэффициентам песчанистости и расчлененности представлены в таблице 5.

Таблица 5

Статистические показатели

по коэффициентам песчанистости и расчлененности

Количество скважин

Коэффициент песчанистости

Коэффициент расчлененности

Среднее

значение

Коэфф.

вариации

Среднее

значение

Коэфф.

вариации

662

0,50

0,346

4,86

0,359

Статистическая обработка 662 скважин показала, что средняя расчлененность объекта составляет 4,86 пропластка на одну скважину. Коэффициент песчанистости показывает долю коллекторов в разрезе горизонта. Эта величина по скважинам меняется в довольно широких пределах от 0,20 до 0,86. Высокий коэффициент песчанистости связан с участками, где пласты сливаются в единый монолитный пласт.

Все вышеуказанное свидетельствует о неоднородном строении эксплуатационного объекта, хотя по сравнению с центральными площадями Ромашкинского месторождения, на данной площади показатели неоднородности имеют лучшую характеристику.

Для изучения литологической изменчивости пластов были использованы карты распространения коллекторов. Пласт Д0 залегает на глубине 1740 м, представлен, в основном, песчаниками и алевролитами. Песчаники преобладают в западной и центральной частях площади. В восточной части площади преимущественное развитие получили алевролиты. На фоне сплошного развития пластов-коллекторов встречаются отдельные линзы глин. Пласт Д0 довольно монолитен, хотя иногда расчленяется на несколько пропластков. Коллекторы пласта Д0 изолированы от верхне-пашпйских отложений ДI пачкой кыновских глин.

Средняя глубина залегания горизонта ДI равна. 1750 м. Залежь нефти горизонта ДI относится к пластовому сводовому типу, но в связи с наличием отдельных линз в пределах зональных интервалов верхних пластов имеются залежи литологически ограниченные. В пределах горизонта выделяется семь пластов: «а», «б2+3», «в», «гI», «г2+3» и «д». Расчленение и корреляций осуществлялась с использованием геолого-статистического разреза.

Пласт "а" является вторым по величине запасов. Песчаники, в основном, распространены в восточной части площади, на них приходится 44% запасов пласта "а". На западе и центральном участие песчаники залегают в виде изолированных зон среди алевролитов и глин.

Пласты пачки "б" имеют очень сложное строение. Если условно разделить интервал на 3 пласта, то коэффициент литологической связанности между ними

увеличивается сверху вниз от 0,58 до 0,88.

Поэтому, рассматриваемый зональный интервал предпочтительнее разделить на пласты «бI» и «б2+3». Выделяемые пласты характеризуются высокой степенью гидродинамической связи (на центральном участке Ксв=0,68), четко прослеживается унаследованность в распространении песчаников по площади.

Коэффициент литологической связанности песчаников пласта "в" с выше и нижележащими коллекторами, соответственно, составляет 0,32 и 0,37. Песчаники наиболее развиты на центральном и западном участках. Песчаники и алевролиты образуют полосы меридионального простирания. На восточной части площади преобладают алевролиты и зоны неколлектора, среди которых находятся небольшие линзы песчаников.

Песчаники зонального интервала "гд" развиты, практически, на всей площади. Согласно принятой индексации, зональный интервал «гд» расчленили на три части «гI», «г2+3» и «д». Коэффициент литологической связанности между пластами сверху вниз возрастает от 0,49 до 0,59, т.е. в половине скважин между ними отсутствует непроницаемый раздел.

В силу структурных особенностей площади пласт "гд" в восточной и западной частях почти полностью водоносен. Запасы нефти, в основном, приходятся на центральный участок.


2.3. Физико-химические свойства пластовой нефти и газа.

Изучение физико-химических свойств пластовых и дегазированных нефтей, попутных газов Северо-Альметьевской площади по кыновскому и пашийскому горизонтов проводился в течении I967-I982 г.г. Все глубинные пробы были отобраны из скважин при пластовом давлении, т.е. выше давления насыщения.

Нефти в пластовых условиях исследовались на ртутной аппаратуре с применением (в качестве рабочей жидкости) водного раствора хлористого натрия на установках УИПН-2, АСМ-300. Свойства поверхностных нефтей исследованы по существующим ГОСТам.

Газ, выделенный из нефти, при ее разгазировании анализировался на хроматографах типа УХ-2, ЛХМ – 8МД. В настоящее время исследование пластовых нефтей проведено по 62 скважинам или по 73 пробам.

Анализы выполнены силами лаборатории пластовых нефтей “TaтНИПИ нефть”, НГДУ "Альметьевнефть" и ЦНИПРа объединения “Татнефть”. Bce пробы нефти, как пластовые, так и поверхностные являются представительными.

В табл.5 приведены средние значения свойств пластовой нефти и их диапазон изменения: давления насыщения, газовый фактор I и П ступеней сепарации, пластовый газовый фактор, объемный коэффициент, плотность, вязкость.

Газовый фактор I и П ступеней сепарации определён при среднегодовой температуре на промыслах Татарстана равной +90 С.

Давление насыщения нефти газом изменяется от 6,8МПа до 9,8МПа, пластовый газовый фактор колеблется от 37,2 м3/т до 72,6 м3/т, объемный коэффициент от 1,077-1,196, вязкость от 2,34мПа·с до 3,55мПа·с.

В табл.6 приведены средние значения состава газа, разгазированной и пластовой нефти. Азота в газе содержится 8,34% объемных, метана 33,14% объемных, пропано-бутановых фракций- 39,78% объемных.

Данные по фракционному составу разгазированной нефти сведены в табл.7, из которой видно, что содержание серы, согласно ГОСТа 912-66, составило – 1,68% вес, парафина – 5,11% вес, асфальтенов – 4,22% вес, смол селикагелевых 15,49% вес. Следовательно, нефти Северо-Альметьевской площади (горизонт кыновский+пашийский) сернистые, парафиновые.

Таблица 6

Среднее значения свойств пластовой нефти и их диапазон изменения

Наименование

показателя

Диапазон, изменение

Среднее значение

Давление насыщения газом, (МПа)

7,6-9,8

8,8

Газосодержание,

Rн (м3/ т),

37,2-72,6

63,6

Газовый фактор при условии сепарации,

(м3/ т), приТ=90

при P1=0,5 МПа

при P2=0,1 МПа

21,4-48,1

6,9-11,6

39,9

9,6

Объемный коэф, Вн

1,077-1,196

1,1607

Плотность, н г/см3

0,783-0,870

0,808

Вязкость н , мПа ·с

2,34-3,55

3,05

Температура насыщения парафином, С0

8,3-13,4

11,3


Таблица 7

Средние значения состава газа в разгазированной и пластовой нефти

Наименование

компонента

Газ, выделившийся из нефти при однократном разгазировании в стандартных условиях, %

Нефть, разгазированная

однократно в стандартных условиях,%

Содержание газа

в

пластовой

нефти,%

Углекислый

газ

0,42

0,72

0,07

Азот

8,34

8,67

0,51

Метан

33,14

44,56

1,52

Этан

23,79

24,97

1,84

Пропан

20,52

15,41

2,6

Изобутан

2,57

1,49

0,66

Н-бутан

6,69

2,91

1,69

Изопентан

1,78

0,54

0,98

Н-пентан

1,58

0,41

0,96

С6 + высшие

1,17

0,31

89,17

2.3.2. Физико-химические свойства пластовой воды.

Подземные воды горизонта Д1 Северо-Альметьевской площади по своим физико-химическим свойствам относятся к хлоркальциевому типу с минерализацией 254-276 г/л (в среднем 265 г/л). Вязкость подземных вод в среднем составляет 1,89 мПас. Газонасыщенность вод в среднем не превышает 0,312 м3/м3, а объемный коэффициент 4,410-5 . Физико-химический и ионно-солевой состав подземных вод приведен в табл.8

Таблица 8

Физико-химический и ионно-солевой состав подземных вод

Наименование

Диапазон изменения

Среднее значение

Газосодержание, м3/т

0,280-0,418

0,312

Объемный коэф.,

4,4·10-5

4,4·10-5

Вязкость, мПа·с

1,38-1,195

1,89

Общая минерализация, г/л

254,2682-276,0721

265,1701

Плотность, г/см3

1,1754-1,1879

1,1816

Содержание ионов

Cl-, мг/л

158468-171785

165127

SO 2-4, мг/л

13,1-20,0

16,5

HCO-3, мг/л

0-9,4

4,7

Ca2+, мг/л

21894-21950

21922

Mg2+, мг/л

4252-4408

4330

K+, Na+, мг/л

69567-77970

73768


3. АНАЛИЗ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ РАЗРАБОТКИ

3.1. Общая характеристика реализованной системы разработки на месторождении

По состоянию на 1 января 2010 года на площади пробурено 1014 скважин, из них по назначению 753 добывающая и 261 нагнетательная - или 73,4 % от проектного уровня, плотность сетки составила 16,7га на скважину (без учета дублеров).

3.1.1.Перечень самостоятельных объектов разработки по месторождению

а) Добывающий фонд.

На 1.01.2010 года на площади работает 425 добывающих скважин. В течение 2009 г. из бурения введены 2 скважины. Бездействующий фонд скважин составляет 31 скважину; 3 скважины переведены в пьезометрический фонд, 3 скважины переведены в ППД (1 из них их пьезометрического фонда), 1 скважина переведена на верхний горизонт и 1 скважина на ликвидацию.

Таблица 9

Категория скважин