Г.А. Налибаева
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАВОДНЕНИЯ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ОБВОДНЕННЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ГАЗОНЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
С. БАЛГИМБАЕВ
Аннотация. В данной статье проведен анализ методов увеличения нефтеотдачи (МУН) пластов, приме-
няемых при разработке газонефтяного месторождения С.Балгимбаев. Для создания и эффективного применения
технологий увеличения нефтеотдачи пластов необходимо комплексное решение указанных задач, что и явилось
основным содержанием данной статьи.
Для решения задачи подобных месторождений необходимо как использование известных и отработан-
ных экспериментальных методов исследования, так и привлечение новых.
Ключевые слова: нефть, методы увеличения нефтеотдачи пластов, заводнение, обводненность.
Заводнение остается наиболее распространенным методом длительного и масштабного воздей-
ствия на нефтяной пласт в процессе разработки нефтяного месторождения. Известно, что даже с
нагнетанием воды в продуктивные пласты, около половины геологических запасов остаются неиз-
влеченными. В связи с этим необходимы методы повышения нефтеотдачи пластов, позволяющие ре-
гулировать структуру фильтрационных потоков и увеличивать охват пласта заводнением.
Одним из широко применяемых и высокоэффективных методов регулирования разработки и
увеличения нефтеотдачи пластов при заводнении является гидродинамическое воздействие, осу-
ществляемое путем изменения режимов работы нагнетательных и добывающих скважин. В то же
время эффект от применения этого воздействия со временем падает и добыча нефти возвращается по
размерам к добычи при стационарном заводнении, при этом в пластах остается еще значительная
часть геологических и извлекаемых запасов нефти.
●
Жер туралы ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016
17
Создание новых высокоэффективных технологий увеличения нефтеотдачи пластов на завод-
ненных нефтяных месторождениях, содержащих значительные остаточные запасы нефтей на освоен-
ных и обустроенных объектах, вносит существенный вклад в обеспечение рентабельного прироста
извлекаемых запасов и дополнительной добычи нефти при минимальных капитальных вложениях, а
также позволяет решать социально-экономические проблемы региона.
Газонефтяное месторождение С.Балгимбаев представляет собой солянокупольную структуру,
вытянутую в широтном направлении. Месторождение разделено на два основных структурных эле-
мента: Северный С.Балгимбаев и Южный С.Балгимбаев. В свою очередь, Северный С.Балгимбаев
разделен на северное крыло и южное.
На текущий момент месторождение по характеру динамики показателей разработки находится
на завершающей стадии разработки.
В целом, можно сказать, нефти месторождения С.Балгимбаев классифицируется как сернистые,
малопарафинистые, смолистые; обладают высокой температурой застывания.
Разработка месторождения С.Балгимбаев характеризуется высокой степенью обводненности
добываемой продукции. По состоянию на 01.01.11.г. средняя обводненность скважин составила
93,8%. 95% скважин добывающего фонда эксплуатируются с обводненностью более 80% [2].
Основные пути поступления воды в ствол добывающей и нагнетательной скважин через пер-
форационные отверстия обсадной колонны следующие:
- по негерметичному кольцевому пространству из верхнего или нижнего водоносного пласта;
- из верхнего, промежуточного или нижнего обводненного пласта;
- из обводненных прослоев нефтяного пласта;
- из подошвенной водонасыщенной части нефтяного пласта.
Каждой из схем движения воды соответствует определенный вид РИР. При проведении изоляци-
онных работ закачиваемые тампонирующие материалы должны заполнить проницаемые участки и про-
водящие каналы в скважине и призабойной зоне, создав здесь водоизолирующий барьер. Это обеспечит
достаточное сопротивление тампона депрессии на пласт в процессе последующей эксплуатации скважи-
ны сохраненииили увеличении притока нефти из нефтенасыщенных прослоев и интервалов.
В результате водоизоляционных работ в добывающих скважинах снижаются эффективная тол-
щина и гидропроводность пласта, охваченного течением; уменьшается дебит жидкости скважины,
увеличиваются сопротивления потоку в ПЗС.
На месторождении для решения проблем изоляции водопритоков, ликвидации межпластовых
перетоков и выравнивании профилей поглощения в скважинах применялись следующие технологии:
Вязко-упругий состав (ВУС+АКОР)
С целью изоляции водопритока в добывающих скважинах использовалась последовательная
закачка – ВУС+АКОР.
Для работ по изоляции водопритока в скважинах применялись следующие изоляционные мате-
риалы:
ВУС – вязко-упругий состав на основе водного раствора полиакриламида и сливающего аген-
та. Сущность применения ВУС заключается в том, что маловязкий водный раствор на основе полиак-
риламида в пластовых условиях превращается в гель, способный за счет реологических свойств и ад-
сорбции на скелете породы оказывать сопротивление фильтрации воды, способствующие выравнива-
нию неоднородности пласта;
АКОР – кремнийорганическое соединение разных модификаций. Обеспечивает снижение и
ликвидацию проницаемости пропластков в трещиноватых и кавернозных пластах за счет создания
непосредственно в призабойной зоне и ее ближайшем окружении изолирующего экрана. В результате
смешивания АКОР с водой состав гидролизуется. Затем отверждается(гелирует).
Технология предполагает закачку ВУС в объеме 20-40 м
3
с докреплением его закачкой реагента
АКОР в объеме 4 м
3
.
За период 2002-2011 гг. на месторождении с целью повышения производительности добываю-
щих скважин и перераспределения нагнетаемой в пласт воды применялись следующие технологии:
Ремонтно-изоляционные работы(РИР);
Потокооткланяющие системы – (СПС, ПГС, ПДС);
Глинокислотные обработки(ГКО).
Одним из распространенных агентов для воздействия на призабойные зоны и пласты, особенно
содержащие карбонатные и глинистые компоненты, являются кислоты. К таким составам относятся
различные композиции на основе соляной, плавиковой и серной кислот. Характеристика процессов,
●
Науки о Земле
№2 2016 Вестник КазНИТУ
18
происходящих при взаимодействии нагнетаемых в пласт кислот, позволяет считать преимуществен-
ным механизмом для соляной и плавиковой кислот – взаимодействие с минеральными компонентами
породы коллектора.
В основе применения серной кислоты для увеличения нефтеотдачи пластов находится ком-
плексное воздействие этого реагента, как на минералы породы пласта, так и содержащиеся в нем
нефть и связанную воду.
Из-за отсутствия данных ГИС до и после проведения изоляционных работ выявить причину от-
рицательных результатов не представляется возможным, а так же отсутствие положительного резуль-
тата возможно связано с нарушением:
- контроля за качеством получаемого реагента;
- контроля за приготовлением компонентов вязко-упругого состава;
-недостаточного количества продавленного в пласт тампонирующего состава;
- требований технологического процесса [2].
Таким образом, на поздней стадии разработки месторождения заводнением возникает альтер-
натива дальнейшему поведению работ на выработанных объектах в виде поиска и разработки новых
запасов на изученных территориях. С учетом низкой эффективности новых запасов и необходимости
значительных инвестиций с длительными сроками окупаемости этот путь решения проблемы стаби-
лизации добычи нефти становится менее привлекательными [1].
Большую сложность при разработке методов увеличения нефтеотдачи (МУН) пластов пред-
ставляют исследование и идентификация свойств остаточных после заводнения нефтей. Для решения
задач таких нефтей необходимо как использование известных и отработанных экспериментальных
методов исследования, так и привлечение новых. Разнообразие, сложность и слабая изученность гео-
лого-физических характеристик в межскважинных интервалах на объектах применения, а также не-
возможность точного моделирования совокупности внутрипластовых физических, химических и
микробиологических процессов в лабораторных условиях, требуют обязательного включения в ком-
плекс исследований промысловых испытаний. Разработка новых технологий увеличения нефтеотдачи
пластов также неразрывно связана и с проблемой оценки технологической эффективности при про-
мысловой реализаций методов, так как эти результаты являются базой для экономической оценки и
определения целесообразности промышленного применения технологии [1]..
Для создания и эффективного применения технологий увеличения нефтеотдачи пластов необ-
ходимо комплексное решение указанных задач, что и явилось основным содержанием данной статьи.
ЛИТЕРАТУРА
[1] «Увеличение нефтеотдачи на поздней стадии разработки месторождения. Теория. Методы. Практи-
ка». Ибатуллин Р.Р., Ибрагимов Н.Г., Тахаутдинов Ш.Ф.. Москва, Недра, 2004г., 295с.
[2] Отчет «Проект разработки месторождения С.Балгимбаев на 01.01.2011.г.». 432с.
Налибаева Г.А.
Газ және мұнай кен орны с.балгимбаевтың мысалындағы су кескен кен орындарының дамуы жа-
нында су тасқынының қолдану тиімділігі
Түйіндеме. Бұл мақалада мұнай және газ кен С.Балгимбаевтың дамытуға пайдаланатын қабаттардың мұ-
най беруін арттыру әдістерін талдау қамтамасыз етеді.Технологияларды құру және тиімді пайдалану үшін және
осы проблемаларды шешу үшін қабаттардың мұнай беруін арттыру кажеттілігі, осы баптың негізгі мазмұны
болып табылатын.
Осындай кендердіңміндеттерін шешу үшін экспериметтік зерттеу белгілі және тексерілген әдістерін қол-
дана ретінде қажет және жаңаларын тарту қажет.
Түйінді сөздер: мұнай, мұнай беруін арттыру әдістері, су тасқыны, су кескіні.
Nalibayeva G.A.
The effectiveness of the development of waterflood watered deposits on the example of gas deposits
s.balgimbaev
Summari. This article analyzes the methods of enhanced oil recovery (EOR) layers used in the development of
oil and gas field S.Balgimbaev. to create and effective application of enhanced oil recovery techniques necessary to
complete solution of these problems, which was the main content of this article.
To solve the problem of such deposits is necessary as the use of known and proven methods of experimental re-
search and to attract new ones.
The keywords: oil, the enhanced oil recovery methods,flooding, water cut.
●
Жер туралы ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016
19
ӘОЖ 574.526 404
1
А.Т. Мейрбеков,
2
А.Е. Оразбаев,
1
Е.Д. Тлеукеев
(
1
Қожа Ахмет Ясауи атындағы Халықаралық Қазақ-Түрік университеті,
Түркістан қ., Қазақстан Республикасы, e-mail:
abdilda.meirbekov@iktu.kz
2
Әль-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті,
Алматы, Қазақстан Республикасы, orazbaiev2013@mail.ru)
ШАҢҰСТАҒЫШ ЖӘНЕ МАССААЛМАСУ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫНЫҢ БІРІНШІ ФАЗАЛАР
ТҮЙІСУ АЙМАҒЫНДАҒЫ АҒЫМДАР ДИНАМИКАСЫН МАТЕМАТИКАЛЫҚ
МОДЕЛЬДЕУ
Түйіндеме. Мақалада фазалары екі түйісу аймақтан тұратын шаңұстағыш және массаалмасу қондырғы-
ларының бірінші фазалар түйісу аймағындағы ағымдар динамикасын зерттелген. Бұл қондырғылар өндіріс
орындарының шығарындыларын газ және шаңнан тазалаудың ең тиімді қондырғылары қатарына жатады. Қон-
дырғылардың тазалау тиімділігін арттыру және эксплуатациялық шығындарды кеміту мақсатында шашырат-
қыш дискісі мен су құйғыш арасындағы тиімді арақашықтықты математикалық модельдеу жолымен анықтау
қарастырылған. Бұл тиімді мәнді табу, бірінші фазалардың түйісу аймағындағы шашыратқыш дискі бетімен
ағатын сұйықтың жіңішке ағысының ұзақтығы мен ол жерде пайда болған сұйық тамшысының диаметрінің
оптималды міндерін табу арқылы қол жеткізілген. Зерттеу барысында анықталған шашыратқыш дискісі мен су
құйғыш арасындағы тиімді арақашықтығының мәні тиімділігі жоғары шаңұстағыштар және массаалмасу қон-
дырғылардың түйісу құрылғысын дайындауда құрылымдық өлшемдерін нақтылауға және соның негізінде
тиімді шаңұстағыш және массаалмасу қондырғысын дайындауға септігін тигізеді.
Түйін сөздер. Массаалмасу, шаңұстағыш қондырғылар, түйісу құрылғысы, газды тазалау, математика-
лық модельдеу, түйісу аймағы, тамшы, сұйықтың жіңішке ағысы.
ХХ ғасырдың екінші жартысынан бастап, антропогендік фактордың нәтижесінде атмосфералық
ауаға зиянды заттар қарқынды тасталу үстінде. Бұл жағдай, адамның денсаулығына әсер етіп қана
қоймай озон қабатының жұқаруына, ауыл шаруашылық өнімдері сапасының төмендеуіне, климаттық
жағдайдың нашарлауына, флора мен фаунаның азаюына септігін тигізуде. Осыған байланысты ат-
мосфераны ластаушы заттарды тазалаудың тиімді әдістері мен қондырғыларын әзірлеу мен пайдала-
ну өзекті мәселеге айналып отыр.
Қазіргі уақытта атмосфераға тасталынып жатқан зиянды заттарды тазалау қондырғыларының
ішінде, тиімді болып фазаларының түйісуі екі аймақтан тұратын шаңұстағыш және массаалмасу қон-
дырғылары жатады және ол қондырғылар жыл сайын жетілдіріліп келеді. Осыған орай біздің тара-
пымыздан бірқатар қондырғылар даярланды [1-6].
Бұл қондырғылардың тиімділігі шашыратқыш дискісі мен су ағу түтігі арасындағы арақашық-
тығына тығыз байланысты. Сол себепті, бұл жұмыста шаңұстағыш және массаалмасу қондырғыла-
рының тиімділігін арттыруға тікелей қатысты шашыратқыш дискісі мен ағу түтігі арасындағы тиімді
ара қашықтықты анықтау үшін мамаматикалық статистика әдісін қолданып математикалық моделі
жасалынды. Математикалық модельдеу барысында түйісу фазалары екі аймақтан тұратын шаңұста-
ғыш және массаалмасу қондырғыларының бірінші аймағындағы шашыратқыш дискісі мен ағу тетігі-
нің тиімді ара қашықтығын анықтау мақсатында дискі бетімен ағатын сұйықтың жіңішке ағысының
үзақтығы мен ол жерде пайда болған сұйықтың диаметрін анықтауда жүргізілген зерттеу жұмысы-
ның мәліметтері пайдаланылды [7,8].
Кесте 1. Сұйықтың жіңішке ағысының ұшу қашықтығы мен диаметрін табудағы тәжіри-
белік нәтижелер
d
д
= 0,2 м
Q
c
= 0,0002 м
3
/с
h
cаң
,м
0,002
W
г
,м/с
l
тіке.
, м
l
бұр.
, м
L
ұ.тәж
, м
L
ұ, теор.
,м
h
с.ж.а.
, м
d
т.тәж
, м
d
т.теор
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,04
1,6
0,03
0,05
0,08
0,07
0,03
0,005
0,0054
2,4
0,02
0,03
0,05
0,0404
0,015
0,004
0,0036
3,2
0,01
0,03
0,04
0,0275
0,015
0,003
0,0027
4,0
0,05
0,02
0,025
0,02
0,002
0,0022
●
Науки о Земле
№2 2016 Вестник КазНИТУ
20
d
д
= 0,2 м
Q
c
= 0,0002 м
3
/с
h
cаң
,м
0,006
W
г
,м/с
l
тіке.
, м
l
бұр.
, м
L
ұ.тәж
, м
L
ұ, теор.
,м
h
с.ж.а.
, м
d
т.тәж
, м
d
т.теор
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,1
1,6
0,03
0,01
0,04
0,088
0,01
0,004
0,0037
2,4
0,015
0,03
0,045
0,05
0,02
0,003
0,0025
3,2
0,015
0,03
0,045
0,0352
0,02
0,002
0,0019
4,0
0,01
0,02
0,03
0,026
0,002
0,0015
d
д
= 0,2 м
Q
c
= 0,0002 м
3
/с
h
cаң
,м
0,014
W
г
,м/с
l
тіке.
, м
l
бұр.
, м
L
ұ.тәж
, м
L
ұ, теор.
,м
h
с.ж.а.
, м
d
т.тәж
, м
d
т.теор
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,095
1,6
0,03
0,02
0,05
0,1
0,015
0,003
0,0028
2,4
0,015
0,02
0,035
0,062
0,01
0,002
0,0024
3,2
0,02
0,02
0,04
0,04
0,07
0,0015
0,0016
4,0
0,015
0,015
0,03
0,031
0,001
0,0011
d
д
= 0,2 м
Q
c
= 0,0002 м
3
/с
h
cаң
,м
0,022
W
г
,м/с
l
тіке.
, м
l
бұр.
, м
L
ұ.тәж
, м
L
ұ, теор.
,м
h
с.ж.а.
, м
d
т.тәж
, м
d
т.теор
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,1
1,6
0,05
0,01
0,06
0,11
0,015
0,002
0,0021
2,4
0,03
0,02
0,04
0,068
0,01
0,002
0,0016
3,2
0,01
0,015
0,025
0,046
0,08
0,001
0,0012
4,0
0,005
0,015
0,02
0,034
0,07
0,001
0,001
Шашыратқыш дискісі мен ағу түтігінің тиімді арақашықтығын анықтау алдында әрбір арақа-
шықтықтағы шашыратқыш дискі бетімен ағатын сұйықтың жіңішке ағысының ұзақтығы мен сол
жерде пайда болған сұйықтың диаметрінің ең кіші мәндері анықталды.
Шашыратқыш дискісі мен ағу түтігінің тиімді арақашықтығы h
щ
=0,002 м, h
щ
=0,006 м, h
щ
=0,014
м және h
щ
=0,022 м мен сұйық шығыны Q
ж
= 0,0002 м
3
/с құраған жағдайдағы тамшының оптималды
диаметрін анықтау ең аз квадраттар әдісі бойынша табылды.
1 кестедегі берілген d
д
= 0,2 м, Q
ж
= 0,0002 м
3
/с мәндерін әрбір шашыратқыш дискісімен құй-
ылғыш тетігінің қашықтыққа h
щ
байланысты сұйықтың жіңішке ағысының ұзындығы L
п.эксп
, мен
тамшы диаметрлерінің d
к.эксп
, төмендегі берілген теңдеулер жүйесінің параболалық регрессия коэф-
фициенттері есептеліп, оптималды мәндері анықталды. Есептелген мәндер 2 кестеде берілген.
c
bL
aL
d
2
регрессия теңдеуін анықтау мақсатында a,b,c параметрлерін 1 кестедегі мәлі-
меттер мен төмендегі теңдеулер жүйесін (9,11) пайдаланып есептеулер жүргізілді.
,
2
2
3
4
i
i
i
i
i
d
L
L
c
L
b
L
a
,
2
3
i
i
i
i
i
d
L
L
c
L
b
L
a
.
2
i
i
i
d
nc
L
b
L
a
Шашыратқыш дискісімен құйылғыш тетігінің әрбір қашықтығына h
щ
сәйкес параболалық ре-
грессиялық теңдеулер анықталып, олардың оптималды шешімдері (L, d) табылды.
h
щ
=0,002 м қашықтыққа
004
,
0
019
.
0
16
.
0
2
L
L
d
h
щ
=0,006 м қашықтыққа
035
,
0
22
.
1
52
.
6
2
L
L
d
h
щ
=0,014 м қашықтыққа
002
,
0
115
.
0
72
.
2
2
L
L
d
|