Образование конусов воды и газа в добывающих скважинах | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 апреля, печатный экземпляр отправим 10 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (455) февраль 2023 г.

Дата публикации: 23.02.2023

Статья просмотрена: 327 раз

Библиографическое описание:

Баженов, Е. А. Образование конусов воды и газа в добывающих скважинах / Е. А. Баженов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 8 (455). — С. 36-38. — URL: https://moluch.ru/archive/455/100303/ (дата обращения: 29.03.2024).



Наличие воды и газа в нефтяной залежи неизбежно, и их приток в скважину тоже, что приводит к образованию конусов воды или газа и преждевременному обводнению или увеличенному газосодержанию, что в свою очередь несёт за собой неприятные последствия и становится масштабной проблемой нефтедобычи. В этой статье рассматриваются причины образования конусов воды или газа и в дальнейшем их прорыв в скважину, последствия этих явлений и способы позволяющие максимально отсрочить прорыв воды или газа в скважину.

Цель: подобрать методы регулирования процесса разработки, которые позволят максимально отсрочить прорыв воды или/и газа.

Ключевые слова: скважина, обводненность, вода и газ, прорыв, коэффициент извлечения нефти (КИН), нефть.

В условиях статического равновесия, то есть до начала процесса вытеснения: газ, нефть и вода в пластах распределены в соответствии с их плотностями. В случае наличия свободного газа он располагается в верхней части залежи, образуя так называемую газовую шапку, за которой следует нефтенасыщенная часть пласта, подстилаемая подошвенной водой [4].

В процессе добычи, так как вода и газ обладают большей подвижностью и меньшей вязкостью, из-за создания разницы давлений, что наиболее ощутимо в призабойной зоне добывающих скважин, возникают конусы воды или газа, что вследствие приводит к прорыву их в скважину. Воду, поступающую в скважину, можно разделить на два типа: подошвенные воды, находящиеся в залежи изначально, и вода, поступающая из нагнетательных скважин, участвующая в поддержании пластового давления (ППД) [3].

Прорыв воды в скважину приводит к росту обводнённости добываемого флюида, то есть доля воды в добываемой нефти растёт, тем самым уменьшая коэффициент извлечения нефти (КИН). Также наличие воды в скважине способствует образованию коррозии на стенках насосно-компрессорных труб (НКТ). Самое неприятное в этом процессе, что его уже не остановить, обводненность будет только расти. Вместе с ростом обводненности меняется реологические свойства нефти. С ростом содержания воды создается устойчивая водонефтяная эмульсия. Вязкость такой эмульсии значительно выше вязкости нефти. Максимальные значения вязкости достигаются при обводненности 45–75 %. Из-за этого ухудшается работа насосов. Добыча высокообводненной продукции является экономически нерентабельной для большинства нефтяных скважин, такие скважины заносятся в бездействующий фонд [3]. Средняя обводненность по России составляет больше 86 % [3].

Прорыв газа тоже чреват тем, что его доля в добываемой нефти будет расти и газ способен оказывать негативное влияние на подземное оборудование, в особенности на электроцентробежный насос. Свободный газ, поступающий вместе с жидкостью в ЭЦН, существенно ухудшает его рабочие характеристики [1]. В каналах первых рабочих колес образуются газовые каверны, которые не участвуют в движении жидкости и снижают рабочие характеристики, что в конечном итоге приводит к перегреву насоса и его заклиниванию [1]. Поэтому растёт потребность в установке в компоновку подземного оборудования газосепаратора. ЭЦН может поддерживать свою работоспособность в условиях газосодержания меньше 30 %, после того как наличие газа превышает эту отметку, потребность в установке газосепаратора растёт. Также наличие большого количества газа в скважине приводит к образованию газогидратов на стенках НКТ, которые представляют значительные проблемы при добыче нефти.

Поэтому единственным решением этой проблемы в настоящее время является подбор режима работы скважин, как добывающих, так и нагнетательных, таким образом, чтобы максимально снизить темп роста конуса воды и газа и отсрочить их прорыв в скважину, тем самым увеличив КИН. Среднее значение КИН в России за последние 15 лет не превышало 0,3. [3]

Процесс образование водяного конуса

Рис. 1. Процесс образование водяного конуса

Снижение обводнения скважин можно добиться группой методов регулирования процесса разработки:

— Выбор типа заводнения производить с учётом геологических особенностей пласта;

— Производить снижение забойного давления с учётом геологических, гидродинамических и технологических особенностей эксплуатации скважины;

— Бурение горизонтальных скважин, в том числе многозабойных и многостволовых, что способствует увеличению площади охвата пласта;

— Своевременное проведение ремонтно-изоляционных работ;

— Применение методов изоляции и ограничения водопритоков [3];

— Оптимизация работы нагнетательных и добывающих скважин. [2]

Выводы: Прорывы воды и газа оказывают негативное влияние, как на объёмы добычи нефти, так и на эффективность работы скважинного оборудования, что говорит об особой важности решения этой проблемы.

С помощью предложенных методов регулирования процесса разработки можно, без крупных вложений, добиться существенного снижения роста конусов воды и газа, что в дальнейшем приведёт к росту коэффициента извлечения нефти (КИН).

Литература:

  1. Влияние газа на рабочие характеристики ЭЦН. — Текст: электронный // studopedia.su: [сайт]. — URL: (дата обращения: 27.11.2022).
  2. Билянский, К. В. Борьба с обводнением скважин / К. В. Билянский. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 7 (297). — С. 16–18. — URL: https://moluch.ru/archive/297/67366/ (дата обращения: 26.11.2022).
  3. Смолкин, А. П. Анализ мероприятий по снижению обводненности скважинной продукции на месторождениях Западной Сибири / А. П. Смолкин. — Текст: электронный // earchive.tpu.ru: [сайт]. — URL: (дата обращения: 27.11.2022).
  4. Образование водяных и газовых конусов. — Текст: электронный // studfile.net: [сайт]. — URL: (дата обращения: 27.11.2022).
Основные термины (генерируются автоматически): газ, скважина, вод, прорыв, добываемая нефть, коэффициент извлечения нефти, наличие воды, негативное влияние, Россия, свободный газ.


Ключевые слова

нефть, скважина, обводненность, вода и газ, прорыв, коэффициент извлечения нефти (КИН)

Похожие статьи

Анализ и разработка месторождений с подгазовыми нефтяными...

Условия залегания нефти и свободного газа в подгазовых нефтяных объектах обычно характеризуются

– равенством начального пластового давления и давления насыщения нефти газом.

– опережающая разработка газовой шапки при неограниченном отборе газа

Как известно, при подсчете извлекаемых запасов нефти коэффициент извлечения нефти...

Обзор применения технологии водогазового воздействия

Ключевые слова: водогазовое воздействие, коэффициент извлечения нефти, совместная закачка, переменная закачка, диоксид углерода

– снижение темпов прорыва воды в добывающие скважины

Недостатки технологии:  требования к наличию источников газа в требуемых объемах

– с 1986 г. начали снижаться объемы нагнетания воды и газа.

Воздействие нефтедобычи на окружающую среду

Негативное влияние на уровень мировой добычи, транспортировки и потребления нефти для

Добыча нефти также оказывает огромное влияние на социальном уровне.

Поскольку нефть легче воды, она растекается по воде тонкой пленкой на значительную площадь.

Последствия добычи нефти и газа на Каспийском море. Каспий, добыча нефти, Россия...

Воздействие на окружающую среду продуктов... | Молодой ученый

Залежи газа и нефти встречаются в земных недрах как вместе, так и раздельно.

На сегодняшний день Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам нефти и газа.

Литр нефти лишает кислорода 40 тыс.л морской воды.

В настоящее время 7–8 т нефти из каждых 10 т, добываемых в море, доставляется к местам потребления морским транспортом.

Сравнение эффективности заводнения и водогазового...

Ключевые слова: водогазовое воздействие, стационарное заводнение, вязкость нефти, накопленная добыча нефти, коэффициент извлечения нефти, переменная закачка, попутный нефтяной газ, газовый фактор, фронт вытеснения.

Виды негативного воздействия на окружающую среду...

Негативное воздействие работ по бурению скважин на водную среду заключается в

1.4. Воздействие работ по строительству скважин на животный мир.

строительного персонала оказывает негативное влияние на наличие объектов животного мира на

Охрана окружающей среды в нефтяной промышленности — М.: Изд-во РГУ нефти и газа им. И. Губкина, 1994.

Методические рекомендации по анализу заводнения и управлению...

− оценить НГЗ нефти, объём газовой шапки, объем воды, поступающий из аквифера.

Оценка коэффициента подвижности. Стабильность фронта на границе нефть-вода при заводнении

Анализ влияния нагнетательных скважин на добывающие.

Ивановский В.Н, Дарищев В. И., Сабиров А. А., Каштанов В. С., Пекин С. С. Оборудование для добычи нефти и газа: В2ч.

Основные негативные факторы, осложняющие работу скважин

При эксплуатации газовых и нефтяных скважин существуют риски появления негативных

Гидраты — это неустойчивое твердое химическое соединение природного газа и паров воды.

При наличии влаги в добываемой продукции, они вступают в химическую реакцию с

Тер-Саркисов, Р. М. Разработка месторождений природных газов [Текст] / Р. М. Тер-Саркисов.

Экологические проблемы нефтяной промышленности России

В процессе добычи нефти образуется вода, которая выходит с нефтью.

Вода, которая впрыскивается в скважины, может поступать из близлежащих скважин, но в большинстве случаев промысловая вода

Попутный нефтяной газ и проблема его утилизации.

По данным Росстата, в 2016 году в России морская добыча нефти составила 19,4 млн тонн, или 3,8 % от.

Похожие статьи

Анализ и разработка месторождений с подгазовыми нефтяными...

Условия залегания нефти и свободного газа в подгазовых нефтяных объектах обычно характеризуются

– равенством начального пластового давления и давления насыщения нефти газом.

– опережающая разработка газовой шапки при неограниченном отборе газа

Как известно, при подсчете извлекаемых запасов нефти коэффициент извлечения нефти...

Обзор применения технологии водогазового воздействия

Ключевые слова: водогазовое воздействие, коэффициент извлечения нефти, совместная закачка, переменная закачка, диоксид углерода

– снижение темпов прорыва воды в добывающие скважины

Недостатки технологии:  требования к наличию источников газа в требуемых объемах

– с 1986 г. начали снижаться объемы нагнетания воды и газа.

Воздействие нефтедобычи на окружающую среду

Негативное влияние на уровень мировой добычи, транспортировки и потребления нефти для

Добыча нефти также оказывает огромное влияние на социальном уровне.

Поскольку нефть легче воды, она растекается по воде тонкой пленкой на значительную площадь.

Последствия добычи нефти и газа на Каспийском море. Каспий, добыча нефти, Россия...

Воздействие на окружающую среду продуктов... | Молодой ученый

Залежи газа и нефти встречаются в земных недрах как вместе, так и раздельно.

На сегодняшний день Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам нефти и газа.

Литр нефти лишает кислорода 40 тыс.л морской воды.

В настоящее время 7–8 т нефти из каждых 10 т, добываемых в море, доставляется к местам потребления морским транспортом.

Сравнение эффективности заводнения и водогазового...

Ключевые слова: водогазовое воздействие, стационарное заводнение, вязкость нефти, накопленная добыча нефти, коэффициент извлечения нефти, переменная закачка, попутный нефтяной газ, газовый фактор, фронт вытеснения.

Виды негативного воздействия на окружающую среду...

Негативное воздействие работ по бурению скважин на водную среду заключается в

1.4. Воздействие работ по строительству скважин на животный мир.

строительного персонала оказывает негативное влияние на наличие объектов животного мира на

Охрана окружающей среды в нефтяной промышленности — М.: Изд-во РГУ нефти и газа им. И. Губкина, 1994.

Методические рекомендации по анализу заводнения и управлению...

− оценить НГЗ нефти, объём газовой шапки, объем воды, поступающий из аквифера.

Оценка коэффициента подвижности. Стабильность фронта на границе нефть-вода при заводнении

Анализ влияния нагнетательных скважин на добывающие.

Ивановский В.Н, Дарищев В. И., Сабиров А. А., Каштанов В. С., Пекин С. С. Оборудование для добычи нефти и газа: В2ч.

Основные негативные факторы, осложняющие работу скважин

При эксплуатации газовых и нефтяных скважин существуют риски появления негативных

Гидраты — это неустойчивое твердое химическое соединение природного газа и паров воды.

При наличии влаги в добываемой продукции, они вступают в химическую реакцию с

Тер-Саркисов, Р. М. Разработка месторождений природных газов [Текст] / Р. М. Тер-Саркисов.

Экологические проблемы нефтяной промышленности России

В процессе добычи нефти образуется вода, которая выходит с нефтью.

Вода, которая впрыскивается в скважины, может поступать из близлежащих скважин, но в большинстве случаев промысловая вода

Попутный нефтяной газ и проблема его утилизации.

По данным Росстата, в 2016 году в России морская добыча нефти составила 19,4 млн тонн, или 3,8 % от.

Задать вопрос