Исследование и выбор благоприятных геолого-физических условий применения химических методов обработки скважин на месторождениях Когалымской группы

Современный этап развития нефтегазового комплекса страны характеризуется устойчивой тенденцией к снижению уровней добычи нефти, увеличению обводненности продукции, ухудшению структуры извлекаемых запасов и росту энергозатрат на извлечение углеводородного сырья. Поэтому одной из важных проблем разработки нефтяных месторождений является обеспечение высоких уровней и темпов добычи нефти при наиболее полном извлечении нефти из недр.

Одним из путей обеспечения высоких технико-экономических показателей работы нефтяных компаний является широкое внедрение в практику разработки нефтяных месторождений эффективных химических методов увеличения нефтеотдачи пластов. Особенности геологического строения Когалымской группы месторождений и системы из разработки, многообразие геолого-промысловых условий и характеристик продуктивных пластов требуют в конкретных условиях применения эффективных методов воздействия на призабойную зону скважин и дальнейшее совершенствование существующих методов.

Несмотря на достаточно высокую эффективность применяемых химических методов увеличения нефтеотдачи пластов на месторождениях Территориального производственного предприятия «Когалымнефтегаз», проводимые геолого-технические мероприятия не всегда обеспечивают достижение оптимальных объемов дополнительной добычи нефти. В результате проведенных обработок призабойной зоны скважин получены увеличения дебитов скважин. Однако имеются и скважины, в которых после применения методов увеличения нефтеотдачи дебиты скважин не только не увеличились, но и, более того, отмечены их уменьшение и увеличение обводненности скважин. Прирост дебитов скважин после обработок колеблется в широких пределах, различна и их продолжительность эффекта.

Эффективность применяемых химических методов увеличения нефтеотдачи пластов при прочих равных условиях колеблется в широких пределах.

Слабая изученность применяемых технологий увеличения нефтеотдачи пластов в ТПП «Когалымнефтегаз» не способствует высокоэффективному их применению, сдерживает работы по его дальнейшему совершенствованию, четкому определению области применения (правильному и обоснованному определению и выбору категории скважин с учетом геолого-промысловых условий, на которых может быть получен высокий технико-экономических эффект), научно обоснованному выбору методов увеличения нефтеотдачи пластов на скважинах различных категорий.

Научно обоснованное применение химических методов обработки призабойной зоны требует разработки путей повышения эффективности методов и предполагает комплексное решение следующих задач:

• геолого-физическая характеристика Когалымской группы месторождений и анализ текущего состояния их разработки;

• сравнительная оценка эффективности методов обработки призабойной зоны скважин на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз» ;

• обоснование и выбор благоприятных условий применения методов ОПЗ скважин на основе соляной кислоты;

• исследование и выбор благоприятных условий применения технологий ОПЗ скважин на основе глинокислотных составов.

Решение этой проблемы определяет цель и задачи исследований: Цель работы. Обеспечение эффективности применения химических методов обработки призабойной зоны скважин на основе соляной кислоты и глинокислотных составов в условиях Когалымской группы месторождений. Основные задачи исследований:

• сравнительная оценка эффективности химических методов ОПЗ по критериям Фишера и Хи-квадрат;

• оценка эффективности химических методов увеличения нефтеотдачи пластов на основе факторного анализа;

• выбор информативных геолого-физических факторов, определяющих эффективность химических методов ОПЗ скважин;

• исследование и анализ факторов, влияющих на эффективность солянокислотной обработки скважин, солянокислотных обработок с добавлением гидрофобизаторов и поверхностно-активных веществ;

• исследование и анализ факторов, определяющих эффективность ОПЗ скважин глинокислотой и гидрофобнокислотным составом;

• диагностирование эффективности технологии ОПЗ скважин на основе соляной кислоты и глинокислотных составов.

Методы решения задач. При решении поставленных задач использованы методы математической статистики и теории распознавания образов, которые позволяют принять решение при любых законах распределения исходной информации, с широким применением ПЭВМ. Решение задач осуществлялось на базе фактических данных ТПП «Когалымнефтегаз» .

Научная новизна:

1. На примере Когалымской группы нефтяных месторождений предложен системный подход к решению проблемы повышения эффективности разработки объектов региона с применением существующих технологий увеличения нефтеотдачи пластов.

2. Проведена сравнительная оценка и ранжирование эффективности физико-химических методов ОПЗ по критериям Фишера и Хи-квадрат при различных доверительных вероятностях, а также факторным анализом.

3. По критериям Манна-Уитни и меры Кульбака установлены основные информативные факторы, определяющие эффективность химических методов ОПЗ в условиях Когалымской группы месторождений.

4. Установлены точечные и интервальные оценки величин информативных факторов, определяющие благоприятные геолого-физические условия применения нижеследующих химических методов ОПЗ скважин:

• солянокислотная обработка;

• солянокислотная обработка с добавлением гидрофобизаторов;

• солянокислотная обработка с добавлением поверхностно-активных веществ;

• глинокислотная обработка;

• гидрофобнокислотные составы.

На защиту выносится научное обобщение результатов исследования ранее проведенных химических методов обработки призабойной зоны скважин на основе соляной кислоты с добавлениями плавиковой кислоты, гидрофобизаторов и поверхностно-активных веществ, путем их классификации и диагностирования, обеспечивающие эффективное применение химических методов ОПЗ в условиях ТПП «Когалымнефтегаз» .

Достоверность научных результатов. Сформулированные в диссертационной работе положения, выводы и рекомендации обоснованы корректным применением методов математической статистики и теории распознавания образов на основе обработки большого количества геолого-геофизической и геолого-промысловой информации с широким применением ПЭВМ и наличием положительного эффекта от промышленного внедрения.

Практическая ценность. Результаты исследования использованы в методическом руководстве по диагностированию эффективности применения химических методов ОПЗ на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз», которое широко применяется на Повховском, Тевлинско-Русскинском и Южно-Ягунском месторождениях. Годовой экономический эффект от внедрения методического руководства составил тыс. рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практической конференции «Нефть и газ: энергоресурсосберегающие технологии» (г. Тюмень, 2001 г.) — на Всероссийской.

4. Установлены точечные и интервальные оценки величин информативных факторов, определяющие благоприятные геолого-физические условия применения нижеследующих химических методов ОПЗ скважин:

• солянокислотная обработка;

• солянокислотная обработка с добавлением гидрофобизаторов;

• солянокислотная обработка с добавлением поверхностно-активных веществ;

• глинокислотная обработка;

• гидрофобнокислотные составы.

На защиту выносится научное обобщение результатов исследования ранее проведенных химических методов обработки призабойной зоны скважин на основе соляной кислоты с добавлениями плавиковой кислоты, гидрофобизаторов и поверхностно-активных веществ, путем их классификации и диагностирования, обеспечивающие эффективное применение химических методов ОПЗ в условиях ТПП «Когалымнефтегаз» .

Достоверность научных результатов. Сформулированные в диссертационной работе положения, выводы и рекомендации обоснованы корректным применением методов математической статистики и теории распознавания образов на основе обработки большого количества геолого-геофизической и геолого-промысловой информации с широким применением ПЭВМ и наличием положительного эффекта от промышленного внедрения.

Практическая ценность. Результаты исследования использованы в методическом руководстве по диагностированию эффективности применения химических методов ОПЗ на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз», которое широко применяется на Повховском, Тевлинско-Русскинском и Южно-Ягунском месторождениях. Годовой экономический эффект от внедрения методического руководства составил тыс. рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практической конференции «Нефть и газ: энергоресурсосберегающие технологии» (г. Тюмень, 2001 г.) — на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы развития топливно-энергетического комплекса Западной Сибири на современном этапе» (г. Тюмень, 2001 г.) — на заседаниях научно-технического совета ООО «Лукойл-Западная Сибирь» и ТПП «Когалымнефтегаз», 1998;2000 гг. и на научно-методических семинарах кафедры «Моделирование и управление процессами нефтегазодобычи» ТюмГНГУ, 1998;2000 гг.

Публикация результатов и личный вклад автора. По теме диссертационной работы опубликованы научных статей, 4 тезиса докладов и методическое руководство. В рассматриваемых исследованиях автору принадлежит постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и рекомендации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендации, списка литературы из 109 наименований. Работа изложена на 225 страницах, в том числе содержит 40 таблиц, 45 рисунков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

Предложен системный подход к решению проблемы повышения эффективности разработки Когалымской группы нефтяных месторождений с применением существующих технологий увеличения нефтеотдачи. На основании обобщения результатов геолого-промысловых и геолого-физических исследований скважин и пластов выявлены особенности геологического строения Повховского, Тевлинско-Русскинского и Южно-Ягунского месторождений. Проанализированы динамики годовых отборов нефти и жидкости, темпа отбора НИЗ, изменения добывающего фонда скважин, их дебитов и приемистостей, обводненности продукции, коэффициентов использования запасов и текущей нефтеотдачи. Установлено, что на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз» высокой эффективностью обладают технологии ГДП, АПК+АМК, ГКС. Технологии ОПЗ на солянокислотной основе с различными добавками (плавиковая кислота, гидрофобизаторы, поверхностно-активные вещества, смесь Б-300 с уротропином) значительно уступают по эффективности и требуют определения более благоприятных геолого-физических условий их применения.

Определены значимые факторы, обеспечивающие эффективность технологий СКО, СКО+ГФ, СКО+ПАВ, ГКО, ГКО+ГФ, ГКС, и установлены их пороговые значения. Показано, что не все факторы, значимые при применении одной технологии ОПЗ, не являются информативными для других, на одном и том же месторождении.

Определены благоприятные геолого-физические условия применения технологий СКО, СКО+ГФ, СКО+ПАВ, ГКО, ГКО+ГФ, ГКС на месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз», позволяющие значительно повысить их эффективность.

Для раннего диагностирования ожидаемых эффектов от применения технологий СКО, СКО+ГФ, СКО+ПАВ, ГКО, ГКО+ГФ, ГКС на Повховском, Тевлинско-Русскинском и Южно-Ягунском месторождениях ТПП «Когалымнефтегаз» составлены таблицы диагностических коэффициентов, позволяющие прогнозировать исход ОПЗ с вероятностью не менее 0,8.