Одними из важнейших параметров мониторинга и контроля за разработкой нефтяных месторождений являются дебиты добываемых скважин, их обводнённость и текущий газовый фактор. Замеры этих параметров позволяют получить ценную информацию о состоянии разработки залежи нефти в целом, призабойной зоны пласта, непосредственно скважины и насосного оборудования.
Наиболее распространенным средством измерения дебитов скважин являются автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ).
Они показали достаточно высокую точность измерения дебитов жидкости (± 6%) при значениях более Зм3/сут. При меньших дебитах погрешность измерений резко возрастает и замеры дебитов менее 1 м /сут. становятся невозможными. Кроме того, существующие АГЗУ не позволяют производить замеры обводнённости нефти и газосодержания.
В последние десятилетия разработаны и серийно выпускаются технические средства измерения дебитов добывающих скважин, обводнённости и газового фактора. К таковым, прежде всего, относятся выпускаемые серийно установки «Асма» и «Квант». Несмотря на отличия, обеим установкам присущи значительные ошибки при измерении дебитов.
Важной проблемой мониторинга за разработкой месторождения является передача измеряемых параметров скважин па пункты обработки информации и принятие решения. Эта передача должна осуществляться в режиме реального времени. Устаревшие технологии передачи данных не позволяют достигать оперативности принятия решения и обладают малой надежностью передачи данных. Поэтому создание новых установок измерения дебита скважин и совершенствование технологии измерения является актуальной проблемой.
Цель работы.
Совершенствование способа измерения дебитов нефти, газа и воды добывающих скважин, обеспечение получения достоверных и своевременных данных на базе исследования причин возникновения ошибок измерения и недостаточной эффективности работы автоматизированных систем.
Основными задачами исследований явились:
- промысловый анализ достоверности измерения дебитов и обводненности нефти добывающих скважин серийно выпускаемым промышленностью оборудованием;
- исследование причин снижения точности измерения параметров добычи и влияния на нее способов механизированной эксплуатации скважин;
- разработка способов измерения дебитов нефти, газа и воды с предварительной подготовкой пластовых жидкостей перед входом в измерительную установку;
- совершенствование методов автоматизированных измерений на объектах добычи нефти.
Методы решения поставленных задач.
Подземный ремонт скважин. Виды подземных ремонтов, применяемая ...
... его разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины. Устье скважины в зависимости от ... у которых все стволы выстреливают одновременно — залпом. Такие перфораторы лучше всего ... появления трещин. 3. Перфораторы селективного, или раздельного, выборочного действия, дающие возможность ... скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти и газа. Разведочные скважины ...
Поставленные в диссертационной работе задачи решались проведением комплекса сравнительных промысловых исследований замеров дебита скважин и обводненности нефти выпускаемым промышленностью оборудованием и экспериментальной установкой по изучению влияния газовой фазы на расслоение эмульгированных нефтей.
Научная новизна.
1. Установлена корреляционная связь погрешности измерения обводненности нефти в интервале ее изменения 40. 80%, поступающей в виде высоковязкой эмульсии в замерную установку. С ростом интенсивности эмульгирования нефти в добывающих скважинах возрастают ошибки измерения обводненности продукции, а также дебита жидкости.
2. Лабораторными исследованиями установлено негативное влияние свободного газа в стойких нефтяных эмульсиях обратного типа на их расслоение, вызванное защемлением газовых пузырей в плотноупакованном межканальном пространстве.
3. Показано влияние способов эксплуатации добывающих скважин на устойчивость и дисперсность образуемых эмульсий, поступающих в емкости измерительных установок.
4. Обоснованы наиболее эффективные реагенты — деэмульгаторы, позволяющие предварительно разрушать образующиеся в скважинах высокодисперсные эмульсии до их поступления в измерительные установки.
Основные защищаемые положения.
1. Результаты анализа погрешности измерений продукции добывающих скважин выпускаемыми промышленностью техническими средствами замеров.
2. Технология дестабилизации нефтяных эмульсий перед входом в замерную емкость измерительных аппаратов технических средств («https:// «, 11).
3. Способ измерения параметров трехфазной продукции нефтяных скважин на базе серийно выпускаемых автоматизированных групповых установок.
4. Система радиотелемеханизации нефтепромысловых объектов, обеспечивающая передачу данных измерения продукции скважин в режиме реального времени.
Практическая ценность работы.
1. Выполнены анализ промыслового опыта эксплуатации технических средств измерения продукции скважины, выпускаемых промышленностью, показавшим значительную погрешность замеров дебита и обводненности скважин в интервалах изменения обводненности 40. 80%.
2. Разработана технология и проведены промышленные эксперименты повышения точности измерения продукции скважин предварительным разрушением эмульсий перед входом в замерные емкости установок путем подачи реагентов — деэульгаторов в период замера.
3. Разработан принципиально новый способ измерения количества газа, нефти и воды на базе существующей автоматизированной групповой замерной установки «Спутник», основанный на использовании процесса регистрации отраженных сигналов от поверхности раздела фаз водонефтяных смесей.
4. Разработана система автоматизированной передачи данных измерений продукции скважин на базе радиотелемеханизации объектов добычи нефти и использования единой GSM — сети.
Бурение скважин на нефть и газ
... бурения скважины на нефть глубиной 345 м (1902). В Сураханах (Баку) на территории завода Кокорева в 1901 заложена скважина для добычи газа. ... на глубину 6,8 км. Эти скважины пройдены в целях разведки на нефть и газ. Работы по сверхглубокому бурению для изучения коры ... 10 лет почти повсеместно они заменили конную тягу. При бурении скважин на нефть на первом этапе получил развитие ударный способ ...
Апробация работы.
Основные результаты исследований, представленных в работе, докладывались на:
- заседаниях технических советов АНК «Башнефть» в период с 2000 по 2005 г. г;
- на IV конгрессе «Нефть-газ 2003», секция автоматизации и метрологии, доклад «Распределенная АСУ ТП установок подготовки нефти»;
- на VI конгрессе «Нефть-газ 2005», секция автоматизации и метрологии, доклад «Построение систем ТМ нефтедобычи на GSM».
Публикации.
Основное содержание изложено в 13 научных работах, в том числе в 9 статьях, 2 тезисах к докладам, 2 патентах РФ. В работах, написанных в соавторстве с коллегами, соискателю принадлежит общее руководство, постановка задач исследований, разработка технологий, проведение, анализ и обобщение экспериментальных исследований.
Выводы.
1. Выполнен анализ точности измерения параметров продукции добывающих скважин техническими средствами, выпускаемыми промышленностью. Установлена значительная (до 100% и более) погрешность измерения дебита жидкости скважин, обводненности нефти и газового фактора в интервале обводненности 40.80%, обусловленная образованием в подземном оборудовании скважины стойких эмульсий обратного типа, препятствующих сепарации свободной газовой фазы.
2. Лабораторными исследованиями установлено увеличение погрешности измерения обводненности нефти с повышением интенсивности эмульгирования пластовых флюидов в скважинах. Показано, что присутствие окклюдированного газа в эмульсиях замедляет отстой водной фазы, причем тем сильнее, чем выше обводненность нефти до значений, соответствующих инверсии фаз.
3. Разработана и испытана в промысловых условиях технология дестабилизации эмульгированных нефтей перед входом в измерительные емкости технических средств. Обоснован выбор наиболее эффективных реагентов — деэмульгаторов, способных разрушать стойкие эмульсии до их поступления в емкости измерения.
4. Разработан ‘ новый способ измерения параметров продукции обводненных нефтяных скважин на базе широко применяемых на промыслах АГЗУ «Спутник», основанный на отсечении определенного объема поступающей продукции, ее отстоя и последующего измерения содержания всех 3-х фаз с помощью регистрации прохождения в них электромагнитных волн.
5. Разработана система радиотелемеханизации нефтепромысловых объектов, позволяющая в режиме реального времени осуществлять передачу данных измерения параметров добычи нефти на диспетчерские пункты для принятия соответствующих решений. Экономический эффект от внедрения системы в 2000.2004 г. г. по АНК «Башнефть» составил 205 900 тыс. руб.
