Повховское месторождение

СОДЕРЖАНИЕ.

    ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….стр.1

    1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ.

       1.1. Характеристика района работ…………………………………………..стр.2

    2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

      2.1. Характеристика продуктивного пласта БВ8…………………………..стр.3

      2.2. Свойства пластовых жидкостей и газов……………………………..…стр.11

      2.3. Характеристика геологического  строения  зоны проведения 

            работ ГРП…………………………………..…….……….……………….стр.13

    3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ.

       3.1. Основные проектные решения  по разработке пласта БВ-8……  …….стр.15

       3.2. Состояние техники и технологии добычи нефти….…………………..стр.18

       3.3. Состояние контроля за разработкой………………………………….…стр.22

    4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ  ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ  ГРП.

       4.1. Применение ГРП в отечественной  и зарубежной практике………..…стр.24

       4.2. Оборудование, применяемое для ГРП…………………………….……стр. 27

       4.3. Жидкость разрыва и расклинивающий  агент при ГРП…….…………..стр.29

    5. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

       5.1. Выбор скважины для ГРП…………………………………..…………….стр.31

       5.2. Описание технологии ГРП………………………………..………………стр.32

       5.3. Анализ эффективности ГРП……………………………..………..………стр.34

    6.ОРГАНИЗАЦИОННО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

       6.1. Анализ влияния ГРП на ТЭП  НГДУ «Ватьеганнефть»      ………..…стр.46

  7.ТЕХНИЧЕСКАЯ  БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА.

       7.1.Условия труда при производстве ГРП…………………………………стр.48

     8.Охрана недр и окружающей среды…………………...стр.51

    ВЫВОДЫ  И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ГРП НА ПОВХОВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ.   ………………………………..стр.56                                             

    8.ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………. стр.59

Список  используемой литературы……………..…………..…стр.60          
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           Введение 

         _{Повховское месторождение  открыто в 1972 году. Первое утверждение  запасов нефти   в ГКЗ СССР  состоялось в 1982 году (протокол № 9155). В 1994 году выполнен пересчет запасов с утверждением в ГКЗ РФ (протокол № 268 от 22.07. 1994 г.). Впоследствии начальные балансовые запасы нефти месторождения были несколько увеличены за счет ежегодных приростов в ЦКЗ и ТКЗ.}

         _{По состоянию на 1.01.2001 г. на балансе ВГФ по месторождению числится начальных балансовых категории В+С1 549520 тыс.т, категории С2 – 88737 тыс.т, всего по трем категориям – 638257 тыс.т. Начальные извлекаемые запасы нефти на эту же дату по категории В+С1 составили 170120 тыс.т, С2 – 9530 тыс.т, всего-179632 тыс.т. Коэффициент нефтеотдачи по месторождению для запасов категории В+С1 равен 0,310 С2 –0,1110.}

         _{Из всех открытых  нефтяных залежей  Повховского месторождения  проектирование разработки  велось только на залежи продуктивного комплекса БВ8-10 (90% начальных балансовых запасов месторождения), ЮВ1 (3,3%) и БВ7. Реализация проектных решений ведется только на объекты БВ8-10 и ЮВ1.}

      По сравнению с одновозрастными  пластами горизонт БВ8 отличается более высокой степенью неоднородности.

    Согласно  модели, на базе которой произведен последний подсчет запасов, горизонт представляет собой единую гидродинамическую  систему, имеющую верхнюю связанную  и нижнюю прерывистую зоны.

    Связанная зона имеет небольшое распространение по площади и относится к центральной части. Краевая часть горизонта представлена прерывистой зоной, выполненной тонкослоистым коллектором.

    Исследования  показали, что для подключения  запасов в разработку требуется  плотность сетки скважин 8га/скв, что и было сделано в центральной части. По крайней  зоне бурение уплотняющей сетки экономически неоправданно.

    В этой области сосредоточено 26,3 млн.т. пассивных запасов и 139млн.т. балансовых запасов с более худшими продуктивными  свойствами, чем по центральным частям. Для вовлечения этих запасов в активную разработку в 1993 году по краевой части горизонта в добывающих скважинах начал применяться метод гидроразрыва пласта.

    _{Важным  моментом в истории  проектирования и  реализации процесса разработки явилось: промышленное внедрение ГРП преимущественно на окраинные части залежи и объект разработки БВ8²-БВ10 в 1996-1997 годах.. Объемы внедрения утверждены ЦКР РФ.}

Быстрая окупаемость кап. вложений и высокая  эффективность метода позволила  добиться высоких экономических показателей и создать базу для проведения ГРП в ТПП   « Когалымнефтегаз». 

      1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ 

1.1.Характеристика  ведения работ 

         Повховское месторождение находится  в центральной части Западно-Сибирской плиты. В административном отношении расположено в северной части Сургутского района Ханты-Мансийского национального округа Тюменской области. Ближайшими крупными населенными пунктами являются районные центры г.г. Нижневартовск (150 км), Сургут (160 км), г.г. Ноябрьск (34 км), Когалым (80 км).

         Ближайшие разрабатываемые месторождения  – Ватьеганское (30км) и Покачевское  (60 км).

         Повховское месторождение с г.  Когалым бетонная дорога.

         Через станцию Когалым проходит  железнодорожная ветвь Тюмень-Сургут-Новый Уренгой. Ближайший нефтепровод – Нижневартовск –Сургут- Омск.

         Географически район месторождения  приурочен к верховьям и средней  части рек Котухта и Вать-еган, впадающих в реку Аган. Реки  характеризуются спокойным течением 0,3-0,8 м/сек на плесах и 0,8-1,2 м/сек на перекатах. Русла рек извилистые, с большим числом притоков, рукавов и песчаных кос. Реки мелководные, глубина их в наиболее сухое летнее время не превышает 0,5 м. Уровень воды во врев\мя паводка достигает 2,5-5 м. Река Аган судоходна в первой половине лета до пос. Варъеган, остальные реки для транспортировки грузов по воде не представляют интереса.

         Район месторождения представляет  собой слаборасчлененную заболоченную  равнину.

         Сильная заболоченность связана  с мощным слоем вечномерзлых пород играющих роль водоупора. Относительно большая глубина болот и, вследствие этого, их позднее промерзание, служит препятствием для движения сухопутного транспорта.

         Климат резко континентальный,  характеризирующийся продолжительной  холодной зимой (температура в январе достигает – 56-58° С) и коротким сравнительно жарким летом (температура июля +36°С). Общее количество осадков в год достигает 400-500мм.

         Глубина снежного покрова достигает  1 м, толщина льда на озерах  и реках изменяется от 40 до90 см.

         Плотность населения не высокая.  Коренное население, состоящее  из хантов и манси, ведет полукочевой образ жизни.

         Основными отраслями хозяйства  района являются: нефтедобывающая,  лесная промышленность, рыболовство, охота, оленеводство.

         В районе работ имеются разрабатываемые  месторождения строительных материалов, используемых для жилищного строительства  и обустройства месторождений: Калиновореченское месторождение песчано-гравийной смеси, Черногорское месторождение строительных песков, находящихся в районе г. Сургута и другие.

         При эксплуатации месторождения  для поддержания пластового давления  используются подземные воды  апт-альб-сеноманского водоносного  комплекса, источником питьевой  воды является алымо-новомихайловский водоносный горизонт. 

2.ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ 

     2.1. Характеристика  продуктивного пласта  БВ8.

    2.1.1. Геологическая модель  горизонта БВ8.

    Горизонт  БВ8 имеет сложное геологическое  строение с частым переслаиванием и  взаимозамещением песчаников, алевролитов и аргиллитов, а так же прослоями и линзами карбонатных пород.

    Коллекторы  горизонта БВ8 представлены мелкозернистыми  песчаниками и крупнозернистыми алевролитами серого и темно-серого цвета, часто с различной слоистостью: горизонтальной, мелкой и крупной косой, обусловленной сменой гранулометрического состава, намыва углистого растительного дендрита и слюд по плоскостям наслоения.

    Характерной особенностью горизонта БВ8 является сложность корреляции песчаных прослоев по скважинам из-за резкого отличия формы ПС от скважины к скважине (особенно в нижней части горизонта).

    Геологическое строение горизонта БВ8 отражает несколько  геологических моделей. С точки  зрения технологии выработки запасов  принципиальное значение моделей состоит  в наклонном или преимущественно горизонтальном характере связанности песчаных пропластков. Наиболее существенным подтверждением предложенных геологических моделей могли бы быть результаты промыслово-геофизического контроля за выработкой запасов.

    Впервые модель клиноформенного строения горизонта БВ8 была предложена Шакировым А.Н.

    В дальнейшем Орлинский Б.М. для подтверждения  данной модели использовал результаты геофизических исследований во вновь  пробуренных скважинах. Он отмечает опережающий, преимущественно наклонный  характер обводнения пропластков. Однако анализ использованных материалов не убеждает в однозначности сделанных выводов.

    Геологические модели Тренина Ю.А., Ермакова Г.И. и  Санина В.П. предполагают преимущественно  горизонтальный характер связанности  пропластков. Модель, предложенная Трениным Ю.А., делит горизонт БВ8 на три самостоятельных пласта, каждый из которых является отдельной гидродинамической системой. По геологической модели Ермакова Г.И. горизонт БВ8 представляет собой единую гидродинамическую систему и в ней выделяется также три пласта БВ8¹, БВ8² и БВ8³.

    В 1993 году был произведен подсчет запасов  Повховского месторождения. В основу строения горизонта БВ8 положена геологическая  модель Санина В.П., который в горизонте  БВ8 выделил две зоны, обусловленные  гидродинамическими особенностями залежи: 1 – гидродинамически связанная и 2 – прерывистая.

    Таким образом, согласно последних представлений, горизонт БВ8 представляет собой единую гидродинамическую систему со связанной  и прерывистой зонами, между которыми существует невыдержанный глинистый коллектор.

    Коллекторы  гидродинамически связанной зоны подразделяют на три литотипа: монолиты (М), полумонолиты (ПМ) и тонкослоистые коллектора (ТС).

    “Монолиты”  являются наиболее однородным литотипом  разреза. Коллекторами связанной зоны являются мелко- и среднезернистые песчаники, сцементированы за счет соприкосновения зерен. Монолиты этой зоны являются коллекторами 3-4 класса по А.А. Ханину, в основном, приурочены к проницаемым пропласткам, толщиной более 4 метров.

    Литотип “полумонолиты” выделены только в гидродинамически связанной зоне. Представлен переслаиванием крупнозернистых алевролитов и мелкозернистых песчаников. В этом литотипе преобладают проницаемые прослои толщиной от 2 до 4 метров.

    Наиболее  неоднородным является литотип «тонкослоистые», который подразумевает тонкое переслаиванием крупно- среднезернистых алевролитов, мелкозернистых песчаников и, так называемых, не отсортированных разностей пород с близким содержанием песчаных и глинистых фракций. По площади гидродинамически связанной зоны преобладают крупнозернистые алевролиты, которые в зависимости от глинистости и степени отсортированности являются коллекторами 4 – 5 – 6 классов по Ханину А.А. В основном состоят из прослоев, толщина которых редко достигает двух метров.

    Монолиты  прерывистой зоны – это крупнозернистые  алевролиты, что обуславливает худшие коллекторские свойства, чем у  того же литотипа в связанной зоне. Они относятся к 4 – 5 классу коллекторов  по Ханину А.А.

    Тонкослоистые коллектора прерывистой зоны – это крупно- среднезернистые алевролиты и не отсортированные разности пород с примерно равным содержанием глинистого и песчаного материала. Этот литотип обыкновенно приурочен к проницаемым пропласткам, толщина которых не превышает четырех метров.

    По  объему геологических запасов ведущее место занимает прерывистая зона. В ней содержится 64,7% запасов нефти горизонта БВ8. В свою очередь большая часть запасов прерывистой зоны находится в тонкослоистом коллекторе – 94%.

    Гидродинамически  связанная зона заключает в себе 35,3% объема запасов горизонта в целом. Тонкослоистый коллектор содержит также наибольшую часть балансовых запасов гидродинамически связанной зоны – 63%, полумонолиты – 22% и меньше всего запасов нефти находится в монолитах – 15% от общего объема запасов гидродинамически связанной зоны.

2.1.2. Характер распространения  коллекторов по  площади. Разрез  горизонта БВ8

    Коллекторы  горизонта БВ8 на Повховском месторождении  имеют субмеридиональное распространение. Оно обусловлено генезисом пород  горизонта. По этому признаку они могут быть отнесены к авандельтовым осадкам с присутствием в центральной части площади месторождения русловых фаций в меридиональном направлении. Здесь толща песчаных тел достигает 10 м и более. К востоку и западу отмечается резкое замещение песчаников. В начале происходит их расслоение на тонкие пропластки, затем – полное замещение глинистыми осадками.

    Для определения характера распределения  коллектора по разрезу были составлены детальные корреляционные схемы  и построены геологические разрезы горизонта БВ8. На корреляционных схемах довольно уверенно выделяются две зоны: гидродинамически связанная (1 зона) и прерывистая (2 зона). На геологических разрезах также выделены эти две зоны. Преимущественно, верхняя (гидродинамически связанная) в пределах 20 метров и нижняя (прерывистая). Между зонами прослеживаются глинистые прослои от 1 до 7 метров, в некоторых участках до 20 метров. В центральной части эти зоны практически, сливаются и граница между ними проводится условно.

    Практически все эффективные толщины гидродинамически связанной зоны – нефтенасыщены. ВНК 1-й зоны ни в одной скважине не вскрыт и принят условно на отметке 2666 м. Максимально глубокая отметка залегания нефтенасыщенных коллекторов связанной зоны находится на севере месторождения и равна 2656 м (скв. 2675); минимальная – 2488 м (скв. 1172) на юге. Области с максимально большими и средними нефтенасыщенными толщинами прослеживаются от юго-восточной части через центральную часть к северу.

    Гидродинамически  связанная зона контролируется зонами глинизации коллектора на 85-90 % всего периметра ловушки.

    Ниже  по разрезу залегает прерывистая  зона, которая представляет собой, преимущественно, переслаивание прослоев коллекторов  с аргиллитами. Толщина глинистых  разделов между гидродинамически связанной и прерывистой зонами колеблется от 1 до 7 метров, на сводовых участках глинистые перемычки сокращаются до 0,8 м.

    По  площади коллекторы прерывистой  зоны имеют большее развитие, чем  по вышележащей связанной зоне.

    Водонефтяной  контакт отбивается только в северной и северо-восточной частях 2-й зоны. Испытанием скважин ВНК нигде не подсечен. Среднестатистические отметки ВНК по ГИС:  на севере – 2666 м; в восточной части прерывистой зоны среднестатистическая отметка ВНК принята – 2658 м. Залежи нефти гидродинамически связанной и прерывистой зон пластовые, литологически экранированные.

2.1.3. Характеристика толщин  коллекторских свойств,  неоднородности горизонта  БВ8.

    В целом, горизонт БВ8 характеризуется  очень высокими показателями неоднородности по разрезу. Показатели коэффициента вариации проницаемости 242,35%, проводимости 238,8%, что в 2-3 раза превышает аналогичные показатели по одновозрастным отложениям месторождений Нижневартовского и Сургутского сводов. Крайне высок показатель прерывистости пласта – 10,24.

    Средняя толщина горизонта составляет 29,3 метра, средняя эффективная толщина 13,2 метра, средняя песчанистость  равна 0,45. Средняя толщина глинистого раздела, между гидродинамически связанной  и прерывистой зонами, в западной части равна 5,4 м, в восточной части несколько меньше – 4,7 м, а  в центральной части редко превышает 1,5 метра. Средняя проницаемость коллектора гидродинамически связанной зоны достаточно высока и равна 174,2*10 мкм, проницаемость коллектора прерывистой зоны равна 67,9*10 мкм.

    В целом разрез относится к регрессионному типу. Песчанистость и проницаемость уменьшаются от кровли к подошве.

    В связи со значительными размерами  простирания нефтеносного коллектора горизонта БВ8 и изменчивостью  его свойств по площади, характеристика толщин, коллекторских свойств, неоднородности дается по восточной, центральной и западной частям месторождения.

    Песчанистость гидродинамически связанной зоны в  пределах центральной части изменяется от 0,57 до 0,82, в среднем составляя 0,71. Толщина колеблется от 6,3 м до 16,6 м, составляя в среднем 11,0 м, средняя эффективная толщина равна 7,9м.

    Расчлененность  связанной зоны равна 3,903, причем минимальная  равна 1,0 , а максимальная – 4,6.

    Характерной особенностью центральной части  гидродинамически связанной зоны является то, что в разрезе пласта значительную долю составляют пропластки толщиной более 6 метров. Они занимают 25% объема коллекторов пласта БВ8¹. В целом литотип “монолиты” составляет 48% от объема коллекторов гидродинамически связанной зоны. Тонкие пропластки (литотип “тонкослоистые”), толщиной до 2 метров, составляют 26% объема коллекторов и на литотип “полумонолиты” с толщиной пропластков от 2 до 4 метров приходится 26% от всего объема.

    Центральная часть связанной зоны характеризуется  значительной долей низкопроницаемых коллекторов. Проницаемость по ГИС до 5*10 мкм имеют почти 50% от объема коллекторов гидродинамически связанной зоны.

    В реальности же пропластки с такой  проницаемостью являются либо не коллекторами, либо содержат в ограниченной степени подвижные запасы нефти. Среднепроницаемые коллектора (200*10 мкм) занимают 15% объема зоны, высокопроницаемые коллектора – 34% объема. Причем коллектора с проницаемостью свыше 700*10 мкм занимают 21% объема коллекторов всей гидродинамически связанной зоны.

    Средняя проницаемость по гидродинамически связанной зоне равна 151,0*10 мкм. Сравнивая  показатели коллекторских свойств, можно отметить, что центральная  часть гидродинамически связанной  зоны представлена лучшими коллекторами Повховского месторождения.

    Песчанистость прерывистой зоны в пределах центральной  части месторождения изменяется от 0,36 до 0,51, составляя в среднем 0,39.

    Проницаемость зоны в среднем равна 68,9*10 мкм, причем проницаемость монолитов прерывистой  зоны выше проницаемости тонкослоистого коллектора почти в 2 раза, что существенно влияет на выработку запасов прерывистой зоны.

    Низкопроницаемый  коллектор занимает 52% от объема всей 2-й зоны; проницаемость от 20 до 200*10 мкм имеют 21% коллекторов и высокопроницаемые  коллекторы занимают 27% объема прерывистой зоны.

    Расчлененность  прерывистой зоны равна 6,278, расчлененность на 1 метр продуктивной части разреза равна 0,676.

    Средняя эффективная толщина прерывистой  зоны в центральной части горизонта  БВ8 составляет 9,3 м. Основная доля коллектора прерывистой зоны содержится в пропластках толщиной от 0 до 3 м – 70% объема пласта БВ8². На долю тонкослоистого коллектора  (толщина пропластков не превышает 2 м) приходится 85% объема продуктивной части прерывистой зоны, а на монолиты, соответственно, только 15%, причем 8% из них приходится на пропластки толщиной более 6 метров.

    Сравнивая коллекторы связанной и прерывистой  зон в центральной части месторождения, можно отметить, что вариация пропластков  по проницаемости и толщине очень  высока в обеих зонах. Учитывая, отсутствие или малую мощность глинистого раздела в центральной части месторождения между связанной и прерывистой зонами, имеют место перетоки флюидов между ними.

    Средняя песчанистость горизонта БВ8 в  пределах западной части месторождения  составляет 0,38. Песчанистость по гидродинамически связанной зоне равна 0,64, изменяясь в пределах от 0,46 до 0,79. Общая толщина гидродинамически связанной зоны изменяется от 2,6 до 15,5 м, составляя в среднем 8,2 м. Эффективная толщина изменяется от 1,2 до 9,6 м; средняя эффективная толщина равна 5,3 м. Средняя толщина монолитов гидродинамически связанной зоны на западе месторождения равна 5,8 м. Монолиты составляют 26% от объема 1-й зоны. Полумонолиты занимают 34% объема пласта. Их средняя эффективная толщина равна 3,8 м. Тонкослоистые коллектора занимают 40% объема коллектора пласта БВ8, их средняя суммарная толщина в разрезе пласта составляет 2,9м.

    Высокопроницаемые коллекторы занимают 30% от объема продуктивной части гидродинамически связанной  зоны, причем половину из них составляют коллекторы с проницаемостью свыше 700*10 мкм. Коллекторы со средней проницаемостью занимают 18% объема всего коллектора, а на долю низкопроницаемых коллекторов приходится 52%.  На коллектора с проницаемостью до 5х10 мкм приходится 50% от общего объема продуктивной части гидродинамически связанной зоны.

    Средняя проницаемость западной части гидродинамически связанной зоны равна 80,7*10 мкм. Проницаемость  монолитов невысока и равна 122,7х10 мкм; полумонолитов – 864,8*10 мкм. Проницаемость же тонкослоистого коллектора ниже и равна 59,5*10 мкм.

    Расчлененность  по гидродинамически связанной зоне равна 3,092, она колеблется от 2,801 до 4,357. Расчлененность на 1 метр эффективной  толщины изменяется от 1,667 до 0,255 и  средняя величина равна 0,586.

    Средняя песчанистость прерывистой зоны в западной части месторождения  равна 0,32. Коэффициент песчанистости  изменяется от 0,25 до 0,42. Общая толщина  зоны изменяется от 8,1 м до 32,2 м, составляя  в среднем 23,7 м. Средняя эффективная  толщина равна 7,5 м.

    Средняя расчлененность на метр эффективной  толщины равна 0,704.

    Чуть  более половины продуктивной части  прерывистой зоны, а точнее 52%, занимают пропластки толщиной до 2-х метров. На литотип “полумонолиты» приходится 86% объема коллекторов прерывистой зоны. Следовательно, монолиты занимают лишь 14% объема коллектора, из них 7% составляют пропластки толщиной более 6 метров.

    Таким образом, основную долю объема коллектора прерывистой зоны в западной части  составляют преимущественно тонкие, имеющие незначительную протяженность по площади пропластки.

    Средняя проницаемость по зоне составляет 62,¹*10 мкм. Доля низкопроницаемых коллекторов (до 20*10 мкм) – 53%, причем 50% приходится на коллекторы с проницаемостью до 5*10 мкм. Коллекторы со средней проницаемостью составляют 17%  объема продуктивной части прерывистой зоны. Высокопроницаемые коллекторы занимают 30%  объема.

    Проницаемость монолитов прерывистой зоны 132,6*10 мкм, что в два раза превышает  проницаемость тонкослоистого коллектора (53,8*10 мкм) и оказывает большое влияние на степень выработки запасов прерывистой зоны.

    Толщина глинистой перемычки между гидродинамически связанной и прерывистой зонами в западной части месторождения  изменяется от 1 до 9 метров. Средняя  толщина раздела 5,4 м, причем в южной  части месторождения толщина глин 3,5 м, а в северной средняя толщина равна 5,2м.

    Что касается восточной части месторождения, то здесь общая песчанистость  гидродинамически связанной зоны составляет 0,65. Она колеблется от 0,52 в южной части до 0,82 в северной.

    Средняя общая толщина равна 7,1 м. Средняя  эффективная толщина изменяется от 3,2 м до 11,7 м, составляя в среднем 4,6 метра. Средняя расчлененность равна 2,759, а расчлененность на 1 метр эффективной  толщины – 0,597.

    Гидродинамически  связанная зона представлена всеми тремя литотипами – монолитами, полумонолитами и тонкослоистыми коллекторами.