Методы освоения нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и вертикальными скважинами - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Методы освоения нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и вертикальными скважинами

Первичный, вторичный и третичный способы разработки нефтяных и газовых месторождений, их сущность и характеристика. Скважина и ее виды. Наклонно-направленное (горизонтальное) бурение. Искусственное отклонение скважин. Бурение скважин на нефть и газ.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2. Способы разработки нефтяных и газовых месторождений
4. Вертикальная и горизонтальная скважины
5.1 Наклонно-направленное (горизонтальное) бурение
5.2 Искусственное отклонение скважин
Актуальность вопроса. В настоящее время добыча нефти и газа сопровождается различными осложнениями. Для повышения эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений применяют различные виды скважин: вертикальные, горизонтальные, наклонно-направленные, многоствольные или многозабойные. Одним из перспективных направлений совершенствования технологии добычи нефти является разработка нефтяных месторождений горизонтальными, наклонно-направленными и многоствольными скважинами. Применение таких скважин повышает эффективность освоения залежей нефти в пластах с низкой гидропроводностью и неоднородностью различной природы. В определенном смысле горизонтальные и многоствольные горизонтальные скважины являются универсальным инструментом извлечения трудноизвлекаемых запасов. В зависимости от геолого-физических свойств нефтяных залежей нефтеотдача в среднем повышается на 5-10% по сравнению с разработкой пласта вертикальными скважинами. Опыт применения горизонтальных скважин в России показывает, что в первый год эксплуатации технологически эффективно работают от 50-66% горизонтальных скважин. В некоторых неэффективно эксплуатируемых горизонтальных скважинах зачастую наблюдается быстрое снижение дебита нефти в 1.2-5 раз и быстрый рост обводненности, в других -дебиты нефти оказываются меньше, чем в сопоставимых вертикальных скважин.
Цель: описать методы освоения нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и вертикальными скважинами.
1.Изучить методы разработки нефтяных и газовых месторождений;
2.Изучить горизонтальные и вертикальные скважины, их особенности;
2. Способы разработки нефтяных и газовых месторождений
Как известно, нефть двигается по пласту-коллектору к добывающей скважине под действием перепада давления. Движение происходит при условии, что в пласте давление выше, чем на забое скважины.В начальной стадии разработки нефтяного месторождения пластового давления, как правило, достаточно для обеспечения притока нефти к скважине. Впоследствии пластовое давление постепенно снижается и для его поддержания требуется проведение специальных мероприятий (организация закачки воды, газа и т.п.).
В зависимости от того, за счет чего происходит восполнение энергии пласта и обеспечивается продвижение нефти к добывающей скважине, способы разработки подразделяют на 3 класса:
Обычно система разработки месторождения последовательно видоизменяется (если мы говорим о месторождении традиционной легкой нефти): от Первичных способов на I стадии разработки переходят к Вторичным способам на II и III стадиях и к Третичным способам на III и IV стадиях разработки месторождения.
Последовательное изменение способов разработки нефтяной залежи
Месторождения нетрадиционной (тяжелой, сверхтяжелой, высоковязкой, сланцевой) нефти требуют нетрадиционного подхода. Разработку таких месторождений начинают сразу с Третичных способов, разрабатывая зачастую совершенно новый уникальный метод.
Первичные способы - это способы разработки, основанные на извлечении нефти с использованием потенциала внутренней энергии пласта. Приток нефти обеспечивается за счет естественных сил.
Всего при добыче нефти различают 5 режимов:
- Водонапорный (жестко-водонапорный)
- Газонапорный (режим газовой шапки)
· Водонапорный - основной силой, двигающей нефть к забою скважины, является напор пластовых вод, при котором происходит компенсирование отбора жидкости продвижением пластовой воды в продуктивную часть пласта. Такой режим обычно формируется в водонапорных комплексах литологически однородных и выдержанных высокопроницаемых пластов при относительной близости залежей к областям питания водонапорного комплекса. Конечная нефтеотдача при таком режиме достигает 65-80%.
· Упругий - основной силой является упругое расширение пластовой жидкости и породы при снижении пластового давления. При этом режиме отбор жидкости не компенсируется полностью продвижением законтурных вод к залежи. Конечная нефтеотдача - до 50-70%.
· Газонапорный - основной силой является напор расширяющегося газа газовой шапки, при котором отбор жидкости полностью не компенсируется продвижением пластовой воды в продуктивную часть пласта. Конечная нефтеотдача - до 40-60%.
· Режим растворенного газа - основной силой является расширение газа, выделяющегося из нефти при снижении пластового давления. При этом режиме также отбор жидкости полностью не компенсируется продвижением пластовой воды в продуктивную часть пласта. Формируется при усиленном отборе жидкости из пласта, приводящем к снижению пластового давления до значений, ниже давления насыщения нефти газом. Конечная нефтеотдача - до 10-30%.
· Гравитационный - основной силой является сила тяжести самой нефти. Такой режим может проявляться при полной изоляции залежи от водоносной части, а также при отсутствии газа (свободного или растворенного). Довольно редкий режим, обычно возникает на последней стадии разработки в залежи, первоначально эксплуатирующейся при режиме растворенного газа. Конечная нефтеотдача - до 10-20%.
Вторичные способы - это способы разработки, в которых извлечение нефти из пласта происходит с использованием поддержания внутрипластовой энергии за счет закачки воды или газа (в газовую шапку). Другими словами, вторичные способы основаны на искусственном поддержании пластового давления.
Есть только два метода, которые относятся к вторичным:
1. Поддержание пластового давления закачкой воды. В этом случае реализуется водонапорный режим эксплуатации залежи.
2. Поддержание пластового давления закачкой газа в газовую шапку (для залежей с наличием газовой шапки). В этом случае реализуется газонапорный режим.
Вторичные способы разработки нефтяных месторождений - наиболее распространенные.
К третичным способам относят методы увеличения нефтеотдачи (МУН). Это методы основанные на извлечении нефти с использованием потенциала внутрипластовой энергии за счет закачки агентов, отличающихся от используемых при вторичных способах повышенным потенциалом вытеснения нефти - тепловые, газовые, химические, микробиологические.
Существует 4 пути повышения степени извлечения нефти из пласта:
1. Снижение объема нефти остающейся в порах горной породы;
2. Уменьшение количества (или площади) недренируемых зон
3. Снижение вероятности кинжальных прорывов воды.
4. Предотвращение возникновения зон пониженного давления.
1. Тепловые методы (вытеснение нефти теплоносителями, воздействие с помощью внутрипластовых экзотермических окислительных реакций);
2. Газовые методы (закачка углеводородных газов, жидких растворителей, углекислого газа, азота, дымовых газов);
3. Химические методы (заводнение с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), полимерное, мицелярное заводнение и др.);
4. Микробиологические методы (введение в пласт бактериальной продукции или ее образование непосредственно в нефтяном пласте).
5. Практическое применение МУН - штука довольно сложная. Нет однозначного ответа, как и каким образом применять тот или иной метод. Каждое месторождение требует индивидуального подхода.
Скважина -- горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой намного меньше ее глубины.
· Опорные скважины бурят для изучения геологического строения и гидрогеологических условий регионов.
· Параметрические скважины бурят для изучения глубинного геологического строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления.
· Структурные скважины бурят для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково-разведочному бурению.
· Поисковые скважины бурят с целью открытия новых месторождений нефти и газа.
· Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью подготовки запасов нефти газа.
· Эксплуатационные скважины бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа.
· Специальные скважины бурят для сброса промышленных вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа и др.
В зависимости от геологических условий нефтяного месторождения бурят различные типы скважин. Нефтяная скважина может быть пробурена как:
4. Вертикальная и горизонтальная скважины
Вертикальная скважина- это скважины, у которой угол отклонения ствола от вертикали не превышает 5.
Горизонтальная скважина - называется скважина, у которой угол отклонения ствола от вертикали составляет 80-90?. В более широком смысле, горизонтальная скважина- это скважина имеющая протяженную фильтровую зону-ствол, пробуренный преимущественно вдоль напластовывания целого пласта в определенном направлении.
Рисунок 2 - Горизонтальная и вертикальная (наклонно-направленная) скважины
Рисунок 3- Бурение скважин на нефть и газ
Наиболее распространенным, универсальным является вертикальное бурение, которое включает в себя множество способов и видов бурения скважин самого разного назначения. Другими словами термин «вертикальное бурение» подразумевает направление скважины (вертикально), а способов осуществления вертикального бурения на сегодняшний момент существует множество. К наиболее распространенным механическим способам вертикального бурения относят
· Электрогидравлический и гидравлический способы.
Каждый из способов имеет свои собственные недостатки и преимущества, а выбор соответствующего конкретному случаю способа бурения зависит от расположения скважины, ее технических характеристик, глубины, профиля, конструкции скважины, а так же геологического строения в зоне бурения. Если осуществление выбора на основе анализа статистических материалов и экономических расчетов не представляется возможным, то специалисты выбирают способ вертикального бурения на основании геолого-технических условий бурения.
Например, роторное бурение вертикальных скважин (наиболее популярное во всем мире) выбирают в тех случаях, когда скважина должна пролегать в толще пластичных глин, сланцах глинистых, в тех условиях, где требуются утяжеленные буровые растворы, а температура в забое достаточно высокая. Турбинное бурение, обладающее высокими скоростями вращения, актуально для прокладки скважин на сравнительно малых глубинах, а редукторные турбобуры позволяют производить бурение глубоких и сверхглубоких вертикальных скважин, при очень высоких значениях температур.
Вне зависимости от того, какой способ разрушения горных пород был избран для проходки той или иной скважины, технологический процесс вертикального бурения включает в себя ряд строго определенных, последовательных операций. В первую очередь происходит спуск буровой колонны, оснащенной необходимым породоразрушающим инструментом в скважину, затем происходит процесс разрушения пород в забое (тем или иным способом). На следующем этапе вертикального бурения разрушенная порода выносится на поверхность скважины, бурильные трубы поднимают на поверхность, сменяют инструменты породоразрушения на новые и операция повторяется до момента достижения заданной глубины скважины. На завершающем этапе, происходит укрепление стенок скважины обсадными трубами, цементирование свободных пространств между стенками скважины и трубами, так называемый процесс «разобщения пластов».
В настоящее время, в нашей стране, других странах СНГ, а так же за рубежом, активно ведутся многочисленные научно-исследовательские, конструкторские разработки, в области создания и совершенствования способов вертикального бурения. К наиболее перспективным направлениям относят изучение разрушения горных пород при помощи ультразвука, лазера, вибрации, эрозионное и взрывное разрушение.
5.1 Наклонно-направленное(горизонтальное) бурение
Наклонно-направленное бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется по специальным профилям. Профили скважин могут варьироваться, но при этом верхний интервал ствола наклонной скважины должен быть вертикальным, c последующим отклонением в запроектированном азимуте. При геолого-разведочных работах на твёрдые полезные ископаемые наклонно-направленное бурение осуществляется шпиндельными буровыми станками c земной поверхности или из подземных горных выработок. Бурение таких скважин отличается тем, что вначале они имеют прямолинейное направление, заданное шпинделем бурового станка, a затем в силу анизотропии разбуриваемых пород отклоняются от прямолинейного направления.
Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин с углами отклонения ствола скважин от вертикали более 50° обусловили ограничения по применению традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и вызвали необходимость разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований. Решение этой проблемы возможно с помощью бескабельных измерительных систем, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента.
Получив широкое распространение, одноствольное наклонное бурение не исчерпало своих резервов.
Возможность горизонтального смещения забоя относительно вертикали (проекции устья скважины на пласт) позволила создать вначале кустовой, а затем многозабойные методы бурения.
Техническое усовершенствование наклонного бурения явилось базой для расширения многозабойного и кустового бурения.
Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения.
5.2 Искусственное отклонение скважин
Искусственное отклонение скважин широко применяется при бурении скважин на нефть и газ.
Искусственное отклонение скважин делится на наклонное, горизонтальное бурение, многозабойное (разветвленно-наклонное, разветвленно-горизонтальное) и многоствольное (кустовое) бурение.
Бурение этих скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, увеличивает нефтегазоотдачу пластов, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дорогостоящих материалов.
Искусственное отклонение вплоть до горизонтального применяется в следующих случаях:
1) при вскрытии нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между 2-я параллельными сбросами;
2) при отклонении ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;
3) при проходке стволов на нефтеносные горизонты, залегающие под соляными куполами, в связи с трудностью бурения через них;
4) при необходимости обхода зон обвалов и катастрофических поглощений промывочной жидкости;
5) горизонтальное бурение незаменимо при вскрытии продуктивных пластов, залегающих под дном океанов, морей, рек, озер, каналов и болот, под жилыми или промышленными застройками, в пределах территории населенных пунктов
6) при проходке нескольких скважин на продуктивные пласты с отдельных буровых оснований и эстакад, расположенных в море или озере;
7) при проходке скважин на продуктивные пласты, расположенные под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности (овраги, холмы, горы);
8) при необходимости ухода в сторону новым стволом, если невозможно ликвидировать аварию в скважине;
9) при забуривании 2-го ствола для взятия керна из продуктивного горизонта;
10) при необходимости бурения стволов в процессе тушения горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов;
11) при необходимости перебуривания нижней части ствола в эксплуатационной скважине;
12) при необходимости вскрытия продуктивного пласта под определенным углом для увеличения поверхности дренажа, а также в процессе многозабойного вскрытия пластов;
13) при кустовом бурении на равнинных площадях с целью снижения капитальных затрат на обустройство промысла и уменьшения сроков разбуривания месторождения;
14) при бурении с целью дегазификации строго по угольному пласту, с целью подземного выщелачивания, например, калийных солей и др.
Искусственное отклонение скважин в нефтяном бурении в основном осуществляют забойными двигателями (турбобуром, винтовым двигателем и реже электробуром) и при роторном способе бурения.
В настоящее время применяют следующие основные способы искусственного отклонения скважин.
-Использование закономерностей естественного искривления на данном месторождении (способ типовых трасс).
В этом случае бурение проектируют и осуществляют на основе типовых трасс (профилей), построенных по фактическим данным естественного искривления уже пробуренных скважин.
Способ типовых трасс применим только на хорошо изученных месторождениях, при этом кривизной скважин не управляют, а лишь приспосабливаются к их естественному искривлению.
Недостаток указанного способа - удорожание стоимости скважин вследствие увеличения объема бурения.
Необходимо также для каждого месторождения по ранее пробуренным скважинам определять зоны повышенной интенсивности искривления и учитывать это при составлении проектного профиля.
- Управление отклонением скважин посредством применения различных компоновок бурильного инструмента.
В этом случае, изменяя режим бурения и применяя различные компоновки бурильного инструмента, можно, с известным приближением, управлять направлением ствола скважины.
Этот способ позволяет проходить скважины в заданном направлении, не прибегая к специальным отклонителям, но в то же время значительно ограничивает возможности форсированных режимов бурения.
- Направленное отклонение скважин, основанное на применении искусственных отклонителей: кривых переводников, эксцентричных ниппелей, отклоняющих клиньев и специальных устройств.
Перечисленные отклоняющие приспособления используются в зависимости от конкретных условий месторождения и технико-технологических условий.
К наклонным скважинам при турбинном и роторном бурении на нефть и газ относятся в основном скважины, забуриваемые с поверхности вертикально с последующим отклонением в требуемом направлении, вплоть до горизонтального, т.е. под углом в 90 градусов.
Несмотря на существенный опыт бурения горизонтальных скважин в России и за рубежом, опыт их эксплуатации явно недостаточен. Решение вопросов повышения нефтеотдачи не устраняет проблем, связанных с эксплуатацией таких скважин, а в большинстве случаев некоторые из осложнений обостряются. Основные эксплуатационные объекты нефтяных месторождений Западной Сибири находятся на поздней стадии разработки, которая характеризуются значительной выработанностыо запасов нефти и высокой обводненностью скважинной продукции. В данных условиях все большую роль приобретает освоение залежей с трудноизвлекаемыми запасами. К залежам с трудноизвлекаемыми запасами можно отнести коллектора характеризующиеся высокой изменчивостью фильтрационных свойств пласта по разрезу и площади, наличием контактного залегания нефтяной части с водоносным горизонтом, высокой расчлененностью коллектора, большие перепады абсолютных отметок кровли и подошвы залежи.На практике вовлечение в разработку таких залежей с использованием традиционных систем разработки наклонно-направленными скважинами, как правило, реализуется недостаточно эффективно.Технология бурения многоствольных горизонтальных скважин (ГС) имеет огромные перспективы, связанные с возможностью повышения эффективности добычи нефти, продления срока эксплуатации нефтяных месторождений и увеличения коэффициента извлечения нефти. До недавнего времени данная технология не находила широкого применения из-за отсутствия опыта и недостаточной теоретической изученностью. В связи всё возрастающим интересом во всем мире по применению многоствольных горизонтальных скважин возникает необходимость в разработке теории, исследовании процессов вытеснения нефти к забоям горизонтальных стволов и технологических принципов ведения таких работ.
1. Переоценка балансовых запасов нефти и растворенного газа Хохряковского месторождения. Акбашев Ф.С. и др. Тюмень, 2010.
2. Гольдберг А.В., Маркова Л.Г., и др. Палеоландшафты Западной Сибири в юре, меле и палеогене. - М.: Наука. - 2009.
3. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К., и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. -М.: Недра. - 2010. - 680 с.
4. Решение 5-го межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины. Тюмень. - 2010. - ЗапСибНИГНИ. - 2010. - 54 с.
5. Методическое руководство по подсчету балансовых и извлекаемых запасов конденсата, этана, пропана, бутана, неуглеводородных компонентов и определение их потенциального содержания в пластовом газе. М., ВНИИГаз, 2009.
6. Подсчет эксплуатационных запасов подземных вод апт-сеноманского комплекса, используемых для лечебных целей санатория-профилактория “Самотлор”. Жидких Т.И. и др., ЗАО “АЦ СибИНКор”, Тюмень, 2010г.
7. «Регламент по интерпретации результатов гидродинамических исследований скважин, при контроле за разработкой месторождений в Тюменской нефтяной компании». Тюмень, 2009 г.
8. Подсчет запасов нефти и растворенного газа Хохряковского и Пермяковского месторождений, Нижневартовского района, Тюменской области. Отчет. Тепляков Е. А. и др. Тюмень, 2011.
9. Протокол № 816-дсп заседания Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Министерстве природных ресурсов РФ от 21.03.2013 г.
10. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. ПБ 08-624-03, Госгортехнадзор России, 2004.
11. Инструкция по бурению наклонно-направленных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири. РД 39-0148070-6.027-86.
Изучение технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин на примере НГДУ "Альметьевнефть". Геолого-физическая характеристика объектов, разработка нефтяных месторождений. Методы увеличения производительности скважин. Техника безопасности. отчет по практике [2,0 M], добавлен 20.03.2012
Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Закономерности разрушения горных пород. Буровые долота. Бурильная колонна, ее элементы. Промывка скважины. Турбинные и винтовые забойные двигатели. Особенности бурения скважин при равновесии "скважина-пласт". презентация [1,5 M], добавлен 18.10.2016
Описание содержания и структуры курсовой работы по бурению нефтяных и газовых скважин. Рекомендации и справочные данные для разработки конструкции скважины, выбора режима бурения, расхода промывочной жидкости. Разработка режима цементирования скважины. методичка [35,5 K], добавлен 02.12.2010
Ликвидация нефте-газо-водопроявлений при бурении скважин. Методы вскрытия продуктивного пласта. Оборудование скважин, эксплуатируемых ЭЦН. Сбор, подготовка и транспортировка скважинной продукции. Этапы подготовки воды для заводнения нефтяных пластов. курсовая работа [1,9 M], добавлен 07.07.2015
Общая характеристика месторождения, химические и физические свойства нефти. Условия, причины и типы фонтанирования. Особенности эксплуатации скважин глубинными насосами. Методы увеличения нефтеотдачи пластов. Технология и оборудование для бурения скважин. отчет по практике [2,1 M], добавлен 28.10.2011
Технические средства и технологии бурения скважин. Колонковое бурение: схема, инструмент, конструкция колонковых скважин, буровые установки. Промывка и продувка буровых скважин, типы промывочной жидкости, условия применения, методы измерения свойств. курсовая работа [163,3 K], добавлен 24.06.2011
Исследование основных способов бурения нефтяных и газовых скважин: роторного, гидравлическими забойными двигателями и бурения электробурами. Характеристика причин и последствий искривления вертикальных скважин, естественного искривления оси скважин. курсовая работа [2,0 M], добавлен 15.09.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Методы освоения нефтяных и газовых месторождений горизонтальными и вертикальными скважинами курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат На Тему Курорты России
Курсовая работа по теме Методы управления производственным процессом
Реферат: Presidential Leadership Essay Research Paper PRESIDENTIAL LEADERSHIPPolitical
Какие Задачи Курсовой Работы
Принципы Профессиональной Этики Реферат
Дипломная работа по теме Расчет на жесткость прямой лопасти ветротурбины карусельного типа
Как Уменьшить Убыток За Счет Курсовых Разниц
Реферат: Франсуа Миттеран. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Техника безопасности в электросвязи
Служба По Призыву Реферат
Курсовая работа по теме Определение численности персонала и разработка организационной структуры ПЭС
Курсовая работа по теме Технология интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала на уроках физики
Социальные Институты И Их Функции Курсовая Работа
Контрольная работа: Джордж Вашингтон
Шпаргалка: Административное право
Курсовая По Товароведной Экспертизе Алкогольной Продукции
Дипломная работа по теме Правовое положение МВД РФ в системе органов исполнительной власти Российской Федерации
Сочинение Заморские Гости 4
Курсовая работа: Анализ форм денежного обращения в РФ. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Метрологические аспекты измерений свойств физических величин
Австралия: общая характеристика - География и экономическая география презентация
Память у животных - Биология и естествознание презентация
Характеристика оборотных активов организации - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа