Развитие теории и практики добычи трудноизвлекаемых запасов углеводородов на сложнопостроенных месторождениях

• Автор: Гилаев, Гани Гайсинович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 64 с. : ил.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В «Основных положениях энергетической стратегии России на период до 2020 года» намечается увеличение добычи нефти с 379 млн. тонн в 2002 году до 490-590 млн. тонн в 2020 году, а добыча газа за этот же период должна возрасти с 395 млрд.м3 до 680-730 млрд.м3.
Вместе с тем, анализируя состояние сырьевой базы и перспективы развития нефтегазовой отрасли, нельзя не отметить, что к началу XXI века в силу объективных и субъективных причин в отрасли сложилась следующая ситуация:
- доля крупных месторождений, вовлекаемых в разработку, снизилась до 8-10 %, а 70-80 % всего добывающего фонда скважин приходится на старые месторождения, выработанность активных начальных извлекаемых запасов которых составила 54 %;
- доля трудноизвлекаемых запасов непрерывно растет и достигла 55-60 % от общих запасов всех категорий;
- обводненность добываемой продукции на старых месторождениях достигла 80-85 %, а вводимые в эксплуатацию сложнопостро-енные месторождения содержат, как правило, активную воду уже на начальных этапах разработки;
- бездействующий и простаивающий фонд скважин возрос до 28-30 % от общего эксплуатационного фонда, а для некоторых предприятий с хорошо развитой инфраструктурой достиг уже 60-65 %.
Возникшая к настоящему времени ситуация в нефтегазовом комплексе России определяет актуальность опережающего развития теории и практики вовлечения в разработку трудноизвлекаемых ос-

Цель работы. Повышение эффективности выработки трудно-извлекемых запасов углеводородов на сложнопостроенных месторождениях путем создания и совершенствования технологий, технических средств и методических принципов управления эксплуатационными характеристиками добывающих и нагнетательных скважин.

Основные задачи исследований

1. Анализ, систематизация и научное обоснование приоритетных технологий при заканчивании, эксплуатации и ремонте скважин на сложнопостроенных месторождениях.
2. Аналитические и экспериментальные исследования фильтрационных потоков в прискважинной зоне горизонтальных скважин (ГС).
3. Теоретическое обоснование, экспериментальные исследования и опытно промышленное внедрение технологических схем и способов ограничения пескопроявлений и водопритоков в добывающих и выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах.
4. Совершенствование системы проектирования и строительства скважин, технологий и технических средств при термических методах добычи высоковязких нефтей.
Методы исследования. Теоретические, экспериментальные, опытно-промышленные исследования технологических процессов повышения нефтегазодобычи. Вероятностно-статистические и детерминированные методы анализа накопленного опыта работ в области ограничения и ликвидации водопритоков и пескопроявлений.
Научная новизна
1. На основе кинетической концепции прочности твердых тел разработаны детерминированные и вероятностно-статистические модели, позволяющие прогнозировать рост прочности цементного камня во времени и его долговечность, оперативно оценивать срок службы скважины.
2. Научно обоснован единый подход к решению задач выбора режимов вскрытия продуктивных пластов, эксплуатации скважин и воздействия на призабойную зону, основанный на построении гидродинамических (расходных) характеристик системы «скважина -пласт».

пласта. Для ГС, вскрывающих многослойные пласты с близко расположенными зонами ГНК и ВНК, рекомендовано цементирование входной части ГС и исключение ее из дальнейшего рассмотрения при оптимизации длины фильтровой зоны.
8. Теоретическими и экспериментальными исследованиями движения жидкости в перфорированных (пористых) горизонтальных трубах под действием внешнего или внутреннего перепада давления установлено, что: ввод бокового притока приводит к образованию «завес» основному потоку, обратных течений, застойных зон и увеличению местных сопротивлений; входящие боковые притоки увеличивают потери энергии основного потока, снижают скорость и увеличивают общие гидравлические сопротивления; незначительные притоки на начальных от забоя участках горизонтальной скважины приводят к значительным потерям напора и «отключению» этого участка от работы. Для выравнивания профиля притока жидкости в прискважинной зоне и равномерной выработки пласта по длине горизонтального участка рекомендованы расчетные формулы для определения площадей отверстий (щелей фильтров) по длине горизонтального участка ГС.
9. Разработана «Инструкция по расчету обсадных колонн скважин для термических методов добычи нефти» и на ее основе - «Регламент проектирования и строительства скважин для термических методов добычи нефти». Обоснована технологическая схема и принцип генерации тепла непосредственно на забое, что исключает разогрев обсадных труб и окружающих, в том числе многолетнемерзлых пород.
10. Результаты исследований легли в основу учебных пособий, методик, инструкций, регламентирующих технологические процессы при заканчивании, ремонте и строительстве скважин. Учтенный экономический эффект составляет более 30 млн. рублей.