Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разным специальностям
Pages: ||
На правах рукописи
РЕВНИВЫХ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА ПРОМЫСЛОВЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ НА СКВАЖИНАХ Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (нефтегазовая отрасль)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Тюмень 2006 2
Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет Федерального агентства Российской Федерации на кафедре Моделирования и управление процессами нефтегазодобычи.
Научный консультант: доктор технических наук, профессор, заслуженный работник Высшей школы РФ, заслуженный деятель науки Республики Башкортостан Кучумов Рашит Ямгитдинович.
Официальные доктор физико-математических наук, оппоненты: профессор Кислицин Анатолий Александрович;
кандидат технических наук Алтунин Александр Евгеньевич.
Ведущая организация: ООО КогалымНИПИнефть.
Защита состоится 6 апреля 2006 г. в 15.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.273.08 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72, конференц-зал, каб. 46.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.
Автореферат разослан 6 марта 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Пономарева Т.Г.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Существуют различные методы и способы моделирования эффективности применения плановых систем организации ремонтных работ. Все они требуют использования большого количества промысловых данных для принятия оптимальных решений.
Подземные и капитальные ремонты скважин являются достаточно дорогими и продолжительными. Поэтому снижение стоимости (затрат) и длительности ремонтно-восстановительных работ на основе организационных мероприятий на скважинах - важная и актуальная проблема. Нефтедобывающее предприятие несет значительные убытки за счет организационных простоев, и требуется минимизация этих простоев.
Экономическая целесообразность проведения ремонтноизоляционных работ на конкретных скважинах устанавливается окупаемостью затрат. Она оценивается с точки зрения рентабельности их проведения, а также достижения геологического эффекта, выражающегося в получении безводных промышленных притоков нефти. Показателями успешного проведения ремонтно-изоляционных работ являются наименьшая цена операции, положительный баланс средств и прибыль.
С учетом появившейся в последнее время тенденции глобализации нефтедобывающих предприятий важной и актуальной задачей является создание программных продуктов, работающих в распределенных компьютерных сетях. Такие продукты получают доступ к единой базе промысловых данных из любой точки мира (где есть подключение к сети УInternetФ) в любой момент времени. Примером демонстрации возможностей удаленного доступа к информации служит вполне реальная на сегодняшний день работа с соответствующими программными продуктами с портативного компьютера через сеть УInternetФ, для подключения к которой используется мобильный телефон стандарта GSM.
Нефтяным компаниям такая возможность значительно экономит время и материальные средства. Поэтому разработка и внедрение высокотехнологичных решений для организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах является важной и актуальной задачей для нефтегазодобывающих предприятий.
Цель работы. Разработка структуры базы данных для хранения информации и создание программного обеспечения для исследования эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах.
Основные задачи исследований:
1. Провести анализ показателей эффективности организации ремонтных работ по изоляции негерметичности, заколонных перетоков и ограничения водопритоков.
2. Создать базу данных по ремонтно-изоляционным работам, позволяющую хранить и систематизировать информацию.
3. Осуществить моделирование и управление технико-экономическими показателями применения системы технического обслуживания и ремонта при подземных и капитальных ремонтах скважин.
4. Выбрать теоретические законы распределения отказов скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков.
5. Провести численное моделирование показателя эффективности ремонтно-изоляционных работ при ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб.
6. Осуществить моделирование технологии проведения водоизоляционных работ на примере применения состава АКОР Б100 и с отключением или без отключения пластов.
Методы решения задач. Задачи решены на основе сбора и обработки геолого-промысловых данных с применением методов математической статистики и теории вероятности, теории массового обслуживания и надежности с использованием информационных технологий.
Научная новизна работы.
1. Разработана оптимальная структура базы данных на основе системы управления базами данных FireBird. Она обеспечивает возможность дистанционной работы с информацией нескольких пользователей одновременно через коммутируемый телефонный доступ, локальную сеть УEthernetФ или глобальную сеть УInternetФ.
2. Разработан и опробован программный продукт WROptimizer, позволяющий составлять план организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах на языке программирования Object Pascal.
3. Впервые для условий Мурьяунского месторождения установлены законы распределения отказов скважин по причине негерметичности колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритока в пласте с байесовской оценкой их адекватности.
Основные защищаемые положения:
1. Оптимальность структуры базы данных.
2. Программный продукт WROptimizer для моделирования техникоэкономической эффективности ремонтно-изоляционных работ на скважинах и в пластах.
3. Законы распределения отказов скважин по причине негерметичности колонн, заколонных перетоков и при ограничении водопритоков в пласте для условий Мурьяунского месторождения с байесовской оценкой их адекватности.
4. Основные результаты исследования эффективности применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах.
Достоверность.
Исходная информация об отказах скважин по причине негерметичности, заколонных перетоков и водопритоков исследована на однородность. Однородные данные использованы для получения законов распределения, а полученные законы распределения оценены на адекватность байесовскими методами. Поэтому результаты исследований достоверно отражают рассматриваемые процессы.
Практическая ценность работы. Созданные структура базы данных и программный продукт позволяют провести моделирование и управление эффективностью применения системы технического обслуживания и ремонта при организации ремонтно-изоляционных работ на скважинах в условиях любого месторождения, причем взаимодействовать с базой данных пользователь может удаленно по коммутируемой телефонной линии, локальной сети или через глобальную сеть Internet.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции Наука и производство: параметры взаимодействия (17-апреля 2003 г., г. Сургут, ХМАО) и на международной научно-технической конференции Нефть и газ Западной Сибири (25-27 октября 2005 года, г.Тюмень), а также на научно-методических семинарах кафедры Моделирование и управление процессами нефтегазодобычи (20032005гг, ТюмГНГУ, г.Тюмень).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 94 наименования. Работа изложена на 191 странице машинописного текста, включая 70 рисунка, таблиц и приложение на 31 странице.
Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Р.Я. Кучумову и научному консультанту к.т.н., профессору В.А.
Пяльченкову за научную и методическую помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении кратко охарактеризованы актуальность темы диссертации, цель работы, основные задачи исследования, научная новизна, практическая ценность, основные защищаемые положения и их апробация.
Первый раздел посвящен краткому обзору работ в области организации подземных и капитальных ремонтов скважин. При проведении геологоразведочных работ на нефть и газ, а затем и при эксплуатации месторождений в Западной Сибири скважинами часто вскрываются нефтеводонасыщенные зоны залежей (пластов). При вскрытии таких зон перфорацией и последующем их испытании получают двухфазные притоки с опережающим движением воды из пласта. Также причиной получения притоков пластовых вод являются перетоки, обусловленные негерметичностью контактных зон, либо цементного камня, а также прорыв подошвенных и краевых вод по конусу.
В ряде нефтегазоносных районов осложнения, связанные с негерметичностью обсадных колонн и межпластовыми перетоками, составляют до 20% от общего числа осложнений. На ремонтноизоляционные работы в эксплуатационном бурении тратится 60%, а в разведочном - около 80% от общих затрат на крепление скважин. Поэтому правильный выбор технологии и материалов для ликвидации заколонных перетоков и негерметичности труб становится все более актуальной задачей, требующей детального изучения.
Практически на всех стадиях разработки нефтяных месторождений существует проблема преждевременного обводнения скважин. Можно выделить следующие основные причины обводнения добывающих скважин:
Х проницаемостная зональная (по площади) и слоистая (по толщине пласта) неоднородность залежи;
Х вязкостная и гравитационная неустойчивость вытеснения;
Х особенности размещения добывающих и нагнетательных скважин;
Х залегание подошвенной воды;
Х наклон пласта, растекание фронта вытеснения;
Х наличие высокопроницаемых каналов и трещин, особенно в трещиновато-пористом коллекторе;
Х негерметичность эксплуатационной колонны и цементного кольца;
Х нарушение герметичности заколонного пространства и возникновение заколонных перетоков воды.
Четкое формулирование целей изоляционных работ, обоснованный выбор метода и технологии его осуществления могут быть выполнены только при наличии ясных представлений о путях обводнения скважин.
Анализ причин и характера загазовывания нефтедобывающих скважин показывает, что основными из них являются:
Х прорыв газа по конусу в однородных монолитных пластах, не имеющих плотных разделов на уровне ГНК;
Х латеральная фильтрация газа по проницаемым пропласткам в интервал перфорации (газ из "газовой шапки");
Х поступление газа вследствие перфорации газонасыщенной зоны залежи (при неточном определении положения ГНК);
Х газовые заколонные перетоки;
Х поступление растворенного газа (при работе скважины в режиме растворенного газа).
Важным вопросом при проведении РИР является ликвидация заколонной циркуляции (перетоков), возникающей в основном по двум причинам. Во-первых, из-за некачественного цементирования, поскольку отсутствие цементного кольца за эксплуатационной колонной (на глубине от 80-200 до 1500-1600 метров) приводит к возникновению заколонных перетоков соленых вод и рассолов, агрессивно воздействующих на металл.
Поэтому при отсутствии цемента быстрее возникают сквозные коррозионные отверстия в колонне, уменьшающие срок ее эксплуатации.
Во-вторых, из-за применения кумулятивной перфорации, которая раньше использовалась в большинстве случаев для вторичного вскрытия продуктивного пласта. При простреле происходил очень мощный удар, который приводил к разрушению цементного камня, образованию трещин и началу перетоков флюида из пласта в пласт.
Анализ результатов ремонтно-изоляционных работ показывает, что основными причинами негерметичности эксплуатационных колонн являются:
Х нарушение резьбовых соединений;
Х дефекты и коррозия металла труб;
Х механические повреждения труб при спуске в скважину;
Х неудовлетворительное качество цементирования обсадных колонн и др.
Наиболее эффективным при восстановлении герметичности эксплуатационных колонн (как при изоляции негерметичных соединительных узлов, так и при изоляции сквозных дефектов) является метод установки металлического пластыря. При невозможности использования пластырей для сужения ствола скважины или отсутствии необходимых технических устройств может быть применен метод тампонирования под давлением. Последний метод также применяют, когда возможно проведение ремонта без длительной остановки работы скважины и демонтажа устьевого оборудования.
Тампонирование негерметичных соединительных узлов обсадных колонн производится полимерными составами с наличием или отсутствием мелкодисперсного наполнителя. Наибольшей эффективностью (95-100%) обладает метод тампонирования с оставлением моста при наличии сведений о глубине дефекта (эффективность метода скользящего тампонирования изменяется в пределах 70-85%). Наиболее простыми являются методы установки полимерного гелеобразного пакера в затрубном пространстве и метод продавливания тампонажного состава рабочим газом в газлифтных скважинах. Однако длительность эффекта в этих случаях определяется стойкостью геля к распаду и, как правило, при температуре в скважине 60-80С ограничивается сроком до 1 года.
Все методы изоляции подразделяются на неселективные и селективные. Преимуществом селективных методов является то, что при реализации последних нет необходимости проведения дополнительной перфорации объекта, в то время как фазовая проницаемость по нефти увеличивается. Напротив, при неселективной изоляции фазовая проницаемость как по воде, так и по нефти может быть несущественной, что требует проведения дополнительного объема работ.
Второй раздел посвящен рассмотрению различных методик создания базы данных - как локальной, так и удаленной.
Pages: || Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разным специальностям