Содержание

Введение

1. Географическая и орографическая характеристика Ямсовейского газоконденсатного месторождения

2. Геологическая характеристика Ямсовейского месторождения. Характеристика продуктивных пластов. Физико-химическая характеристика газа. Дебитность скважин

3. Основные параметры пласта: пористость, проницаемость, начальная газонасыщенность

4. Толщина продуктивных пластов

5. Состав газа

6. Запасы газа

7. Технологический режим работы скважин при наличии на забое столба жидкости или песчаной пробки

8. Исследование газовых и газоконденсатных скважин

9. Технология проведения исследований

10. Обработка результатов исследований

11. Расчётная часть

11.1 Порядок расчёта дебита скважины

11.2 Методика расчета свойств смеси газов

11.3 Расчет гидравлического сопротивления

12. Результаты расчётов

12.1 Расчёт дебитов скважин

12.2 Методика расчёта свойств смеси газов

12.3 Расчёт гидравлического сопротивления

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Гидродинамические методы исследования скважин (ГДИС) - новая научная дисциплина о методах получения информации о строении и коллекторских свойствах продуктивных пластов месторождений углеводородов в процессе их разработки. Содержание курса. Цель, задачи курса и его связь со смежными дисциплинами. Важнейшие этапы развития ГДИС. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии ГДИС. Области применения ГДИС в нефтегазодобывающей промышленности.

Основные понятия о гидродинамических исследованиях скважин. (ГДИС). Процессы в нефтегазоводоносных пластах и параметры используемые при интерпретации результатов ГДИС.

Начальная и текущая информация о параметрах пласта, прямых и косвенных методах их определения. Номенклатура параметров пласта в ГДИС. системы единиц измерений.

Классификация различных типов и видов ГДИС па установившихся и неустановившихся режимах фильтрации (индикаторные диаграммы, кривые падения-восстановления давления (КПД-КОД), гидропрослушивание экспресс-методы, пластоиспытатели и др.) их назначение и периодичность и скважинах различных категорий – поисковых разведочных, добывающих, опорных, наблюдательных, пьезометрических, и процессе бурения, скважинах-стендах. Место ГДИС в интегрированном, междисциплинарном подходе к решению задач разработки месторождении, проблем охраны окружающей среды и рационального использования недр.

ГДИС как слабоструктурнровацная проблема системного анализа. Структура системы ГДИС. Условия залегания нефти, газа и воды в продуктивных пластах. Понятия о залежах, месторождениях, запасах углеводородов. Термобарические условия в недрах. Пластовая энергия и режимы разработки нефтяных и газовых месторождения. Разработка нефтяных и газовых месторождений, технико-экономические показатели-разработки Физические свойства горных пород-коллекторов нефти и газа. Основные типы коллекторов-терригенные (гранулярные) и карбонатные (трещиноватые). Пористость, удельная поверхность, насыщенность, проницаемость (абсолютная и фазовая). Закон Дарси и нелинейные законы фильтрации. Упругие свойства пород. Зависимость параметров коллекторов от термобарических условий. Уравнения состояния. Методы изучения коллекторских свойств.

Физико-химические свойства пластовой нефти природных газов и пластовой воды при различных термобарических условиях в залежи. Состав и классификация нефтей. Растворимость газов в нефти и воде. Давление насыщения нефти газом, сжимаемость нефти, объемный коэффициент. Плотность и вязкость пластовой нефти, структурно-механические свойства аномально-вязких нефтей. Зависимость физических свойств нефти от давления и температуры. Уравнения состояния. Эмпирические зависимости для решения задач ГДИС с помощью ЭВМ.

Состав и классификация природных газов. Уравнения состояния газов. Газовые и жидкие смеси- Коэффициенты сжимаемости и сверхсжимаемости природных газов. Плотность, вязкость, теплоемкость, коэффициент Джоуля-Томпсона, упругость насыщенных паров. Критические и приведенные параметры. Влияние термобарических параметров на свойства природных газов и конденсата. Методы изучения параметров газа. Аналитические зависимости параметров газа от давления и температуры при использовании на ЭВМ.

Физические свойства пластовых вод. Вопросы эксплуатации скважин. Вскрытие плата и освоение скважин. Способы эксплуатации и оборудование фонтанных, газлифтных и глубинно-насосных нефтяных скважин. Особенности конструкции, оборудования и технологические режимы эксплуатации газовых скважин.

Положения и требования нормативных органон и документов (государственных комитетов по гортехнадзору, но запасам природных ресурсов экологии, охраны окружающей среды и недр проектных институтов правил разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождении и др.) к ГДИС и их объемам.

1. Географическая и орографическая характеристика Ямсовейского газоконденсатного месторождения

Ямсовейское газоконденсатное месторождение расположено на территории Ямало – Ненецкого автономного округа в пределах Надымского и Пуровского районов Тюменской области, в 425 км от г. Салехарда, в 60 км на юго-восток от поселка Пангоды.

Территория месторождения представляет собой заболоченную равнину с множеством мелких и глубоких озер. Отметки рельефа изменяются от +62 м в долинах рек до +92 м на водоразделах. Речная сеть представлена реками Большой и Малый Ямсовей, Танлова, Ягенетта и их притоками. Русла рек сильно извилисты и имеют небольшую глубину, практически несудоходны. В среднем течении реки Ямсовей имеются месторождения строительных песков, песчано-гравийной смеси. Местность сильно заболочена. В летнее время болота непроходимы для всех видов транспорта. Вскрываются реки в конце мая – начале июня и замерзают в середине октября.

Месторождение расположено в зоне тундры, покрытой моховой растительностью, с участками редколесья. Климат района – континентальный с холодной и продолжительной зимой и коротким прохладным летом. Среднегодовая температура минус 2-3⁰ С. Самые холодные месяцы – декабрь и январь. Среднемесячная температура в январе минус 30⁰ С, наиболее низкая – 55⁰ С. Самый теплый месяц – июль со средней температурой +14⁰ С. Снеговой покров устанавливается с середины октября и сходит в середине мая. Мощность снегового покрова 1-1,5 м. Средняя продолжительность снежного покрова – 230 дней.

Годовое количество осадков составляет 300 – 500 мм, большая часть которых приходиться на лето.

Населенных пунктов очень мало. Плотность населения – редкая. Ближайшими к месторождению являются поселки Ныда, Нумги, Тарко-Сале, Уренгой, города Новый Уренгой и Надым.

Основной состав населения – русские, ненцы, ханты, украинцы, башкиры. Население занято, в основном, рыболовством, охотой, звероводством, геологоразведочными работами.

Дорожная сеть в районе месторождения отсутствует. Транспортировка грузов и оборудования в летнее время возможна только вертолетами, зимой – гусеничным и авиатранспортом.

В 100 км находится месторождение Медвежье, где расположены головные сооружения газопровода Медвежье - Пунга. Город газодобытчиков Надым расположен в 140 км к западу от месторождения. Ближайшая железнодорожная станция г. Новый Уренгой находится 95 км к северо-востоку. Севернее, в 50 км, проходит железная дорога Новый Уренгой – Пангоды с грузовым движением. Действует автомобильная дорога Старый Надым – Пангоды. Севернее месторождения проходит трасса магистральных газопроводов Уренгой – Центр.

2. Геологическая характеристика Ямсовейского месторождения. Характеристика продуктивных пластов. Физико-химическая характеристика газа. Дебитность скважин

Маршрутные и площадные сейсмоработы начали проводится с 50-х годов.

В пределах Ямсовейского месторождения опробованы четыре нефтегазоносных комплекса.

Нижне-среднеюрский комплекс является региональным нефтегазоносным и приурочен к кровле комплекса. В пределах месторождения комплекс вскрыт на максимальную толщину 190 м.

Ачимовский НГК опробован во всех пробуренных скважинах и по результатам испытаний скв.81 установлена газоконденсатная залежь в ачимовской пачке. По результатам бурения установлено наличие нефтяной залежи, подстилающей газоконденсатную залежь. С учетом дополнительных данных залежь представляется газо-конденсатно-нефтяной. Ее размеры 4 х 7 км, высота 28 м, предполагаемая высота нефтяной оторочки 14 м.

Неокомский НГК не опробован. По материалам промысловой геофизики проницаемые пласты характеризуются водоносными.

Апт-сеноманский комплекс в глубоких скважинах опробован в нижней и верхней частях. Из перспективных интервалов (ПК₂₂ , ПК₂₀ , ПК₁₈ ) получены притоки воды.

Залежь газа в кровле сеноманской толщи вскрыта на глубинах 884 – 1035 м. Сверху залежь контролируется глинистой покрышкой туронского и палеогенового возраста толщиной около 500 м. Газовая залежь идентична по своему строению залежам других месторождений Надым-Пурской нефтегазоносной области. Продуктивная толща представлена переслаивающимися песчано-алевритовыми и глинистыми породами. Толщина пластов – коллекторов в газонасыщенной части разреза составляет 0,4-22,6 м, а прослои заглинизированных пород и глин, исключенных из эффективных толщин 0,4 - 7,7 м.

В разрезе сеноманских отложений Ямсовейского месторождения наблюдается преобладание проницаемых пород. Доля коллекторов по скважинам колеблется от 49,2 до 86,9%. В среднем для Ямсовейской площади песчанистость составляет 71,5%.

Проведенными площадными сейсморазведочными работами 1993-1994 гг. существенно уточнена геометрия сеноманской залежи как по кровле, так и по поверхности ГВК. Поверхность ГВК оказалась более сложной, подверженной различного рода флуктуациям. По данным сейсмики отметки седловины между Ямсовейским и Ярейским поднятиями оказались гипсометрически выше поверхности ГВК, что позволяет утверждать об единстве залежей в сеноманском комплексе этих месторождений.

В большинстве скважин ГВК отбивается на отметках минус 940 –943 м. Среднее положение на отметке –940 м. Положение ГВК, принятое по геофизике, подтверждается данными испытания

Высота залежи 185,4 м, размеры 16 х 60 км. По типу залежь является массивной, водоплавающей. Начальное пластовое давление 9,8 МПа, пластовая температура 27,4⁰ С.

Проведенные в 1979-1989 гг. работы по изучению емкостных параметров показали, что сеноманские газонасыщенные породы обладают высокими фильтрационно-емкостными свойствами. По промыслово-геофизическим материалам коэффициент пористости равен 0,305 для Ямсовейской площади.

Результаты эксплуатационного бурения и доразведки залежи изменили представления о геологическом строении и ее геометрии.

Анализ геолого-геофизических материалов по скважинам месторождения показал несоответствие структурного плана по данным разведочного и эксплуатационного бурения. Расхождения в отметках кровли составляют от 2 до 67,6 м, составляя в среднем +_25 м. Местоположение свода не изменилось. Северный небольшой купол преобразовался в структурный нос. Юго-западный присводовый участок стал более крупнопадающим.

Общая толщина по скважинам изменяется от 11,6 до 177,2 м, эффективная – от 4 до 141,6 м. Положение ГВК не изменилось.

По данным химического анализа состав газа сеноманской залежи по всей площади Ямсовейского месторождения остается практически неизменным Газ метанового состава с содержанием:

- метана - от 97,01 до 98,96%;

- этан – от 0,06 до 0,19%;

- содержание азота колеблется от 0,73 до 2,24%;

- углекислый газ – от 0,11 до 0,56%;

- инертные газы – гелий: от 0,002 до 0,017%

- аргон: до 0,02%

- водород – от 0,001 до 0,005%

- пропан, бутан, пентан – не обнаружены.

Относительный удельный вес газа по воздуху 0,56, низшая теплотворная способность колеблется в пределах 7788-7932 ккал. Среднекритические параметры газа, рассчитанные для среднего состава газа, составляют: Р_с =4,48 МПа (45,7 кгс/см² ),

Т_с = 190,3⁰ К.

Специальные исследования на газоконденсатность в сеноманских скважинах не проводились. В анализах газа, отобранных на устье скважин, пентаны + вышекипящие не обнаружены.

Температура на глубине газоводяного контакта (сеноман) составляет 28,8⁰ С, а на отметке минус 890 м (1/3 выше ГВК), к которой приведены пластовые давления – 27,4⁰ С.

Разбуривание скважин Ямсовейского месторождения осуществлялось кустовым способом при размещении в кустах от 3-х до 5-ти скважин. В данное время в эксплуатации находятся 27 кустов :

Из 5-ти скважин – 7 кустов;

Из 4-х скважин – 9 кустов;

Из 3-х скважин – 11 кустов.

В 103 эксплуатационные скважины спущены лифтовые трубы диаметром 168 мм, одна скважина оснащена комбинированной лифтовой колонной 168 х 114 мм.

Анализ добывных возможностей действующего фонда показал, что скважины обладают высокой продуктивностью: более 14% скважин являются высокопродуктивными с дебитами свыше 1000 тыс. м3/сутки;

31% скважин работает с дебитами от 750 до 1000 тыс. м³ /сутки; невысокая продуктивность – до 500 тыс.м3/сут. отмечается у 20% скважин.

На месторождении с целью обеспечения равномерной отработке запасов по разрезу продуктивных отложений и длительной безводной эксплуатации скважин применена дифференцированая система вскрытия. Из 104-х проперфорированных эксплуатационных скважин верхняя часть вскрыта в 22 скважинах, нижняя – в 44 скважинах. Остальные эксплуатируют верхнюю и нижнюю части одновременно.

В настоящее время на Ямсовейском газоконденсатном месторождении находятся в эксплуатации четыре газоконденсатных скважины, пробуренные на ачимовские отложения. Были проведены исследования физико-химических свойств газового конденсата и дана его оценка как углеводородного сырья для производства моторных топлив. В современных нормативных документах, регламентирующих качество таких нефтепродуктов, как бензин, реактивное и дизельное топливо, содержание серы является одним из основных и постоянно контролируемых показателей. Поэтому следует обратить внимание на такой благоприятный фактор, как низкое содержание общей серы в газовом конденсате Ямсовея, благодаря чему не потребуется дополнительных затрат на гидроочистку.

3. Основные параметры пласта: пористость, проницаемость, начальная газонасыщенность

Физико-литологические свойства изучались по керну в центральной лаборатории Главтюменьгеологии. Керн отобран, в основном, из газонасыщенной части разреза. Вынос керна составил 274,72 м или 47,05% к проходке с отбором керна.

Изготовлено и описано 49 шлифов, выполнено 145 анализов гранулометрического состава, 678 анализов пористости, 110 анализов проницаемости и 94 анализа остаточной водонасыщенности.

Открытая пористость пород-коллекторов изменяется от 17,7-25% в плотных алевролитах и слабоизвестковистых песчаниках, до 36-39% в слабосцементированных разностях песчаников и алевролитов. Наиболее часто встречаются значения пористости 31-33%, 33-35%. Средняя пористость по керну (417 определений) составляет 31,7%.

Около 60% изученных образцов керна характеризуются остаточной водонасыщенностью от 10 до 35%. Средневзвешенное значение остаточной водонасыщенности составляет 33,2%.

Средневзвешенное значение проницаемости по лабораторным данным равно 233 мД.

Проведенные в 1979-1989гг. работы по изучению емкостных параметров по скважинам, пробуренным на РНО, показали, что сеноманские газонасыщенные породы обладают высокими фильтрационно-емкостными свойствами. По промыслово-геофизическим материалам коэффициент пористости равен 0,305 для Ямсовейской площади и 0,29 - для Ярэйской площади.

Средневзвешенное значение коэффициента газонасыщенности для Ямсовейской площади равно 0,73 и 0,63 -для Ярэйской.

4. Толщина продуктивных пластов

Продуктивная толща представлена песчано-алевритовыми и глинистыми породами, характеризуется резкой фациальной изменчивостью. Разрезы даже в близрасположенных скважинах трудносопоставимы.

Толщина пластов-коллекторов составляет 0,4-10 м и более. В газоносной части разреза преобладают песчано-алевритовые пласты (80%). В сводовой части разрез опесчанен (скв. 15,13,22).

Некоторое увеличение глинизации разреза от свода к крыльям намечается в северо-западном (скв. 10,14) и юго-восточном направлениях.

Четких литологических реперов сеноманская толща не содержит. В кровле залегает пласт, толщиной 5-6 м, представленный по керну алевролитами. песчаниками глинистыми. Ниже по разрезу залегают проницаемые породы, состоящие, в основном, из песчаников и алевролитов на 90-95%. Толщина этих пород изменяется от 13 м (скв. 17) до 32 м (скв. 15).

Далее залегает пачка частого чередования песчано-алевритовых и глинистых пород. В сводовой и присводовых частях преобладают песчано-алевритовые породы. Коллекторами газа являются песчаники мелкозернистые и алевролиты средние и крупнозернистые. Песчаники аркозовые, слюдистые, в различной степени глинистые, сильно каолинизированные, иногда с известковистым цементом. Алевролиты средней плотности, слюдистые, иногда известковистые. Характерны намывы растительного детрита, подчеркивающие разнообразную слоистость.

Степень отсортированности пород невысокая. Очень редко в образцах керна встречаются песчаники с хорошей и средней отсортированностью. Породы с лучшей отсортированностью обладают высокими емкостными фильтрационными свойствами (открытая пористость 30,0-34,5%, проницаемость 900мД). Наибольшее распространение в разрезе имеют песчаники и переходные разности между песчаниками и алевролитами, с преобладающим размером обломков 0,13-0,09 мм. По составу обломочного материала песчано-алевритовые породы относятся к аркозовым. В них содержится 46-62% кварца, полевых шпатов 30-44%, обломки пород до 9% и слюд 1-7%. Характерна сильная каолинизация полевых шпатов. Среди обломков пород преобладают кремнисто-глинистые разности. Изредка встречаются хлоритизированные обломки эффузивных пород.

Содержание цемента в песчаниках и алевролитах колеблется от 5-15% в рыхлых разностях, до 20-25% в более плотных. В породах наблюдается смешанный тип цемента. Карбонатный цемент кальцитового типа, реже сидеритового состава имеет незначительное распространение. Песчаники и алевролиты с карбонатным цементом встречаются в виде маломощных прослоев. Обычно карбонатный тип цемента составляет 22-45% объема породы.

Плотными прослоями, исключенными из эффективной толщины, являются глины, иногда алевритистые, а также глинисто-кремнистые и известковистые породы, редкие прослои известняка и сидерита, а также песчаники и алевролиты с базальным карбонатным цементом.

Анализ геолого-геофизических материалов по скважинам Ямсовейского месторождения показал несоответствие структурного плана по данным разведочного и по результатам эксплуатационного бурения. Расхождения в отметках кровли составляют от 2 до 67,6 м., в среднем ±25,0м. Местоположение свода не изменилось. Северный небольшой купол преобразовался в структурный нос. Юго-западный присводовый участок стал более крупнопадающим.

Общая толщина по скважинам изменяется от 11,6 (скв.496) до 177,2 м (скв.150н), эффективная - от 4 (скв.496) до 141,6 м (скв.100). Выделение »коллекторов произведено по общепринятым качественным признакам. Исходя из суммарных газонасыщенных толщин, построена карта газонасыщенных эффективных толщин.

5. Состав газа

В Центральной лаборатории Главтюменьгеологии по пробам,, отобранным из скважин Ямсовейского месторождения, было выполнено семь анализов газа и три анализа растворенного в воде газа (табл.1). Все пробы газа были отобраны на устье скважин. По данным химического анализа состав газа сеноманской залежи по всей площади Ямсовейского месторождения остается практически неизменным. Газ метанового состава с содержанием; метана от 97,01 до 98,96%, этана- от 0,06 до 0,19° о. Более тяжелые углеводороды в составе газа не обнаружены. Содержание азота колеблется от 0,73 до 2,24%. Из других негорючих компонентов присутствует углекислый газ от 0,11 до 0,56%. Инертные газы отмечены в непромышленных концентрациях (Не- от 0,002 до 0,017%, Ar - до 0,02%). В пяти пробах в очень незначительных количествах (от 0,001 до 0,050%) присутствует водород. Относительный удельный вес газа по воздуху 0,56, низшая теплотворная способность колеблется в пределах 7788-7932 ккал. Среднекритические параметры газа. рассчитанные для среднего состава газа составляют: Р_с -=45,7 ата, Т_с =190.3°К. Специальные исследования на газоконденсатность в сеноманских скважинах Ямсовейского месторождения не проводились. В анализах газа, отобранного на устье скважин, пентаны + вышекипящие не обнаружены. Это, по-видимому, связано с условиями отбора проб и недостаточной точностью определения гомологов метана существующими методами


29-04-2015, 00:55