Прогнозирование отложения сульфатных солей при добыче нефти : на примере Ардалинской группы месторождений

• Автор: Бабикова, Анна Ивановна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 101 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Теоретические основы отложения неорганических солей
1.1 Проблема отложения солей при добыче нефти
1.2 Причины, условия и механизм отложения солей
1.3 Методы прогноза солеобразования при добыче нефти
2. Геологическое строение и гидрогеологические условия ТПП
2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза
2.2 Гидрогеологическая характеристика подземных вод
2.3 Начальные гидрогеохимические условия пластовых вод
2.4 Закономерности распространения макро- и микрокомпонентов
в пластовых водах
2.4 Влияние химических реагентов, применяемых при бурении и интенсификации притоков нефти и газа
3. Прогнозирование отложения сульфатных солей при добыче нефти
3.1 Сульфатно-кальциевое равновесие пластовых вод северной части Тимано-Печорской провинции
3.2 Прогноз отложения сульфатных солей при добыче нефти в северной части Тимано-Печорской провинции
3.3 Прогноз внутрипластового отложения сульфатных солей при добыче
нефти
3.4 Прогноз отложения сульфатных солей при закачке попутной пластовой воды
Основные выводы и рекомендации
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Современный этап добычи нефти характеризуется необходимостью извлечения на поверхность значительных объемов попутных вод, которые закачиваются обратно в пласт. В результате обводнения добываемой продукции на всех стадиях разработки происходит отложение солей. Осадки, накапливаясь в фильтрационных каналах продуктивных пластов, на поверхности скважинного оборудования, в системах внутрипромыслового сбора и подготовки, приводят к значительным потерям в добыче и к большим материальным затратам.
Основными причинами отложения солей являются смешение несовместимых вод при заводнении и изменение термобарических условий при добыче нефти. Прогноз процесса солеобразования при добыче нефти является неотъемлемой частью мероприятий по его предупреждению. Аналитическое прогнозирование солеобразования, выполняемое для конкретных объектов и условий на основе физикохимических расчетов состава попутных вод, позволяет предсказать возможность выпадения солей на всем пути технологического процесса добычи нефти.
В Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПП) пластовые воды имеют высокую насыщенность ионом кальция. Близость и сходство пьезометрических поверхностей водоносных комплексов свидетельствуют о значительной взаимосвязи их друг с другом. Возможные перетоки и смешение вод этих водоносных комплексов при наличии отложений тарусско-стешевского локального флюидоупора (С 1 ч(1г+з1)), представленных ангидритами, будут фиксироваться аномальными значениями сульфат-иона. Все это создает благоприятные условия для отложения сульфатных солей. Таким образом, существует практическая потребность в решении проблемы солеотложения, имеющей важное значение для повышения эффективности разработки на завершающей стадии.
Цель работы. Прогнозирование отложения сульфатных солей при добыче нефти из Ардалинской группы месторождений.
Основные задачи исследований:
1. Сбор, отбраковка и систематизация гидрогеохимических данных с целью выяснения природной гидрогеохимической обстановки и анализ ее изменения при применении химических реагентов в процессе бурения скважин и интенсификации притока нефти;

2. Оценка насыщенности пластовых вод сульфатами и определение типа сульфатнокальциевого равновесия в подземных водах северной части Тимано-Печорской провинции;
3. Анализ лабораторных исследований керна и определение параметров зародышеобразования сульфатных солей в продуктивных пластах Ардалинской группы месторождений;
4. Анализ закачки попутной воды при добыче нефти из месторождений Ардалинской группы и установление механизма солянокислотного воздействия в нагнетательных скважинах в условиях отложения сульфатных солей во вторичных поровых каналах пласта.
Методы решения поставленных задач: математические методы анализа при отбраковке фактического материала, расчеты химических параметров и методы прогнозных оценок, сравнительный геолого-промысловый анализ.
Объекты исследования: пластовые, попутные и закачиваемые воды северной части Тимано-Печорской провинции (более 1700 химических анализов), фильтрационноемкостные параметры пластов, промысловые данные закачки попутной воды, физикохимические свойства нефтей.
Научная новизна:
1. В результате кластерного анализа 1576 проб пластовых вод выделены пять наиболее представительных групп анализов, по которым выполнены факторный и регрессионный анализы, результатом которых являются уравнения регрессии между компонентами и ассоциации компонентов воды;
2. На основе комплексного анализа дана характеристика гидрогеохимической обстановки и ее изменение при применении химических реагентов в процессе бурения и проведения геолого-технических мероприятий в скважинах;
3. Впервые выполнена оценка степени насыщения сульфатами подземных вод северной части Тимано-Печорской провинции;
4. Впервые выполнен прогноз отложений сульфатных солей в пластовых условиях Ардалинской группы месторождений и в процессе закачки попутной воды в продуктивный пласт Ардалинского месторождения;
5. Установлен механизм воздействия на пласт при многократных повторных кислотных обработках в нагнетательных скважинах, где происходит отложение сульфатных солей во вторичных поровых каналах пласта. Механизм установлен на основании исследования нагнетательных скважин, на каждой из которых проведено порядка 30 повторных солянокислотных обработок.
нижнекаменноугольного. В пределах Шапкино-Юрьяхинского вала минерализация вод изменяется до 152,2 г/л. Воды по типу хлоридные, кальциевые. Водорастворенный газ метаново-азотный с содержанием метана 27%об., азота 69,9% об. В пределах Лайского вала минерализация вод изменяется от 144,9 до 153,3 г/л. Водорастворенный газ азотнометановый с содержанием метана 55% об., азота 23,37% об. В пределах Колвинского мегавала наблюдается четкое снижение приведенных давлений с севера на юг. На этом фоне выделяется аномалия повышенных давлений, связанная, по-видимому, с перетоками из нижележащих комплексов - на Ярейюской площади [55]. Минерализация вод изменяется от 160,8 до 194 г/л. Тип воды хлоридный, кальцевый. Водорастворенный газ азотно-метановый, метаново-азотный, с содержанием метана до 78,16% об., азота до 54,38% об. В пределах Варандей-Адзьвинской структурной зоны отмечается чередование пьезомаксимумов и пьезоминимумов. Наибольшие значения приведенных давлений на Наульской площади, от которой происходит общее снижение приведенных давлений к северу и к югу. На фоне его фиксируется пьезомаксимумы на Южно-Торавейской и Осовейской площадях [55]. Минерализация вод изменяется от 110,9 до 194,7 г/л. Воды по типу хлоридные, кальциевые.
2.2.12 Саргаевский терригенный региональный флюидоупор верхнего девона фз эг)
Представлен аргиллитами, аргиллитоподобными глинами, в меньшей степени алевролитами с прослоями песчаников и известняков доломитизированных. На юге провинции карбонатные прослои крайне редки, в западных районах в разрезе увеличивается доля песчаных прослоев. Максимальные толщины нижнефранского экрана отмечается на Шапкино-Юрьяхинском валу (240-360м) и на Колвинском мегавале (180-240м), уменьшаясь в южной части последнего до 40-50м, на восток и юго-восток от вала Сорокина составляет 75-96 м, на юге сокращается до 20м. В центральной и южной части Хорейверской впадины не превышает 30м, в северном направлении увеличивается до 171м. Характерными глинистыми минералами является гидрослюда, смешаннослойные образования, каолонит и хлорит. Зафиксированные зоны анамально-высоких пластовых давлений (АВПД) на Колвинском мегавале и Лайском валу в отложениях среднего девона подтверждают хорошую экранирующую способность нижнефранской покрышки. Наличие линз песчаников, особенно в западных разрезах провинции, карбонатных прослоев и возрастание плотности трещин в аргиллитах с глубиной несколько снижают ее удерживающие свойства, тем не менее, кыновско-саргаевская покрышка является наиболее надежной для поддоманиковой части разреза [57]. Содержание органического вещества в толще кыновско-саргаевских пород изменяется до 2,1% в карбонатных и до 7,4% в терригенных разностях, несколько увеличиваясь с запада на восток [59].