1.5 Свойства пластовых жидкостей и газов
Физико-химическая характеристика нефти Угутского месторождения представлена по пластам ЮС11, ЮС12, ЮС13, и ЮС2. Исследования нефтей и газов выполнены Центральной лабораторией Главтюменьгеологии, лабораторией геолого-тематической партии подсчета запасов нефти ООО «РН-Юганскнефтегаз» и СибНИИНП. Нефти Угутского месторождения находятся в условиях высоких пластовых давлений (28 - 29 МПа) и температур (87 - 89 °С). В пластовых условиях нефти недонасыщены газом, давление насыщения их намного ниже пластового и изменяется от 10,9 МПа (ЮС2) до 11,3 МПа (ЮС11). Свойства пластовой нефти представлены в таблице 1.1. Нефти пластов ЮС11 - ЮС2 относится к средним, плотности нефтей ступенчатой сепарации меняются от 855 кг/м3 (ЮС11) до 885 кг/м3 (ЮС2)]. В пластовых условиях нефти характеризуются как маловязкие, их вязкости меняются от 1,07 мПа·с (ЮС11) до 2,10 мПа·с (ЮС2) (таблица 1.2).
По данным исследований поверхностных проб нефти Угутского месторождения
характеризуются как малосмолистые - содержание смол силикагелевых от 6,31 %
(ЮС11) до 8,16 % (ЮС12), сернистые - содержание серы от 1,46 % (ЮС2) до 1,81 %
(ЮС13), парафинистые - содержание парафинов от 2,06 % (ЮС11) до 3,42 % (ЮС2).
Шифр технологической индексации нефтей - IIТ1П2. Содержание метана в нефтяном газе при ступенчатой
сепарации изменяется от 61,3 % (ЮС13) до 76,8 % (ЮС2); молекулярная масса
нефтяного газа - от 22,0 г/моль (ЮС2) до 26,5 г/моль (ЮС13); плотность - от
0,91 кг/м3 (ЮС2) до 1,10 кг/м3 (ЮС13). По углеводородному составу нефть всех
пластов относится к смешанному типу. Характерно преобладание нормальных бутана
и пентана над разветвленными изомерами. Нефтяной газ жирный.
Таблица 1.1 - Свойства пластовой нефти Угутского месторождения
|
Наименование свойств, параметров |
ЮС11 |
ЮС12 |
ЮС13 |
ЮС2 |
||||
|
|
Принятые значения |
|||||||
|
Пластовое давление, МПа |
28 |
29 |
29 |
29 |
||||
|
Пластовая температура, °С |
87 |
87,3 |
87,5 |
89 |
||||
|
Давление насыщения, МПа |
11,3 |
11,1 |
11 |
10,9 |
||||
|
Газосодержание при одн. разг., м3/т |
77,3 |
70,8 |
62 |
56,1 |
||||
|
Газосодержание при ступ. разг. в рабочих условиях, м3/т |
|
|
|
|
||||
|
Р1= 0,79 МПа; t1= 10,0 °C |
- |
- |
- |
- |
||||
|
P2= 0,64 МПа; t2= 35,0 °C |
- |
- |
- |
- |
||||
|
P3= 0,44 МПа; t3= 35,0 °C |
- |
- |
- |
- |
||||
|
P4= 0,25 МПа; t4= 50,0 °C |
- |
- |
- |
|
||||
|
P5= 0,10 МПа; t4= 47,0 °C |
- |
- |
- |
- |
||||
|
Суммарное газосодержание, м3/т |
70,4 |
61,4 |
55 |
50 |
||||
|
Плотность в условиях пласта, кг/м3 |
778 |
798,2 |
812 |
821 |
||||
|
Вязкость в условиях пласта, мПа·с |
1,07 |
1,17 |
1,6 |
2,1 |
12,3 |
11,5 |
10,9 |
10,4 |
|
Объемный коэффициент, д. ед.: |
|
|
|
|
||||
|
- при однократном разгазировании |
1,213 |
1,184 |
1,167 |
1,154 |
||||
|
- при ступенчатом разгазировании |
1,182 |
1,158 |
1,143 |
1,132 |
||||
|
Плотность нефтяного газа, кг/м3 при 20 °С |
|
|
|
|
||||
|
- при однократном разгазировании |
1,19 |
1,26 |
1,24 |
1,19 |
||||
|
- при ступенчатом разгазировании |
1,07 |
1,16 |
1,08 |
1 |
||||
|
Плотность дегазированной нефти, кг/м3: |
|
|
|
|
||||
|
- при однократном разгазировании |
860,3 |
867,3 |
880 |
888,4 |
||||
|
- при ступенчатом разгазировании |
855 |
863 |
876 |
885 |
||||
Таблица 1.2 - Физико-химическая характеристика дегазированной нефти Угутского месторождения
|
Наименование свойств, параметров |
ЮС11 |
ЮС12 |
ЮС13 |
ЮС2 |
|
|
Среднее значение |
|||
|
Плотность |
876,8 |
889,2 |
890,2 |
900,3 |
|
при 20 °С, кг/м3 |
|
|
|
|
|
Вязкость, мПа·с |
|
|
|
|
|
- при 20 °С |
25,9 |
46,7 |
48,3 |
53,9 |
|
- при 50 °С |
10,8 |
14,2 |
14,4 |
18,1 |
|
Молярная масса, |
238,5 |
262,7 |
270,9 |
291,4 |
|
г/ моль |
|
|
|
|
|
Темп. застывания, °С |
14,9 |
5,3 |
10,3 |
|
|
Темп. начала кипения, °С |
94,7 |
111,6 |
109,8 |
128,2 |
|
Темп. плавл. парафина, °С |
56,1 |
57 |
56,3 |
56,5 |
|
Массовое содержание, % |
|
|
|
|
|
- серы |
1,61 |
1,8 |
|
|
|
- асфальтенов |
1,47 |
1,98 |
1,81 |
1,46 |
|
- смол силикагел. |
6,31 |
8,16 |
2,03 |
6,17 |
|
- парафинов |
2,06 |
2,34 |
7,77 |
7,48 |
|
- воды |
0,2 |
5,03 |
2,42 |
3,42 |
|
- хлористых солей, мг/л |
16,8 |
59,3 |
0,54 |
1,75 |
|
- кислотн. число, |
6,7 |
6,3 |
37,6 |
21,8 |
|
мг КОН/г |
|
|
8,9 |
10,6 |
|
Фракционный состав (объем. содерж. выкип.), % |
|
|
|
|
|
- до 100 °С |
2,2 |
1,8 |
3,8 |
2,2 |
|
- до 150 °С |
8,7 |
5,3 |
5,6 |
3,7 |
|
- до 200 °С |
16,3 |
12,6 |
11,8 |
9,6 |
|
- до 250 °С |
25,9 |
20,9 |
20 |
19,1 |
|
- до 300 °С |
33,6 |
32,3 |
31,8 |
|
|
- до 350 °С |
61,2 |
63,5 |
67,1 |
65,8 |
|
Шифр технологической классификации (по ГОСТ 912-66) |
IIТ1П2 |
|||
2 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Основные проектные решения по разработке
Угутского месторождения
Действующим в настоящее время технологическим документом на разработку месторождения является «Дополнение к технологической схеме разработки Угутского месторождения» выполненное в 2011 году и утвержденное ЦКР Роснедра (протокол №5302 от 26.12.2011 г). Ниже приводится постановляющая часть протокол.
В принятой работе в качестве «Дополнения к технологической схеме разработки Угутского месторождения» по авторскому варианту следующие основные положения и технологические показатели:
выделение объектов разработки ЮС11, ЮС12+3, ЮС1 и ЮС2;
система разработки девятиточечная, плотность сетки - 25 га/скв.;
- - фонд скважин: всего - 931, в том числе добывающих - 679, нагнетательных - 252;
- фонд скважин для бурения - 621 (из них 35 резервных), в том числе 468 добывающих (из них 5 горизонтальных), 153 нагнетательных;
- проектные уровни:
o добыча нефти - 2804 тыс. т/год - в 2020 г.;
o добыча жидкости - 9699 тыс. т/год - в 2024 г.;
o добыча растворенного газа - 167,6 млн. м3/год в 2020 г.;
o закачка воды - 12161 м3/год - в 2024 г.
o КИН по категории ВС1 - 0,342, по категории С2 - 0,309;
o полное использование растворенного газа.
запасы
газ нефть скважина
2.2 Состояние разработки месторождения и фонда
скважин
На Угутском месторождении промышленная нефтеносность установлена в
пластах юрских отложениях - ЮС11, ЮС12, ЮС13 и ЮС2. Геологические запасы в
целом по месторождению составляют 209884 тыс. т., извлекаемые - 70552 тыс.т,
рисунок 2.1. Основная часть запасов промышленных категорий В+С1 сосредоточена в
пласте ЮС11 - 60382 тыс. т (35.4%) геологических и 22401 тыс.т (40.3%) извлекаемых
и пласте ЮС13 - 63570 тыс.т (37,2%) геологических и 21232 тыс. т (36%)
извлекаемых. Доля геологических. запасов категории С2 от общих по месторождению
составляет 39090 (18,6 %), извлекаемых - 12069 тыс.т (17,1%). Большая часть
геологических запасов категории С2 приурочена к пласту ЮС13 - 18499 (47,3%) и
пласту ЮС2 - 14509 тыс.т. (37%).
а) геологические б) извлекаемые
Рисунок 2.1 - Распределение геологических и извлекаемых запасов нефти
Угутского месторождения по пластам
По состоянию на 01.01.2011 г. на Угутском месторождении пробурено 393 скважин, в том числе:
в северо-западной части 383 скважины (218 добывающих, 94 нагнетательных, 9 наблюдательных, 50 поисково-разведочных и 12 водозаборных скважин),
в юго-восточной части - пять добывающих скважин (в том числе три горизонтальных), четыре нагнетательных и одна водозаборная скважина.
Месторождение до 2003 г. находилось в стадии растущей добычи нефти,
дальнейший период разработки характеризуется периодом падения добычи нефти,
рисунок 2.2.
Рисунок 2.2 - Динамика основных технологических показателей разработки
Угутского месторождения
Выработка запасов нефти на месторождении осуществляется с проведением геолого-технических мероприятий направленных на интенсификацию добычи и улучшение показателей использования и эксплуатации скважин.
С начала разработки месторождения в эксплуатационном добывающем и
нагнетательном фонде перебывали 330 скважин, из них 328 - в добывающем, т.е.
практически все нагнетательные скважины были в отработке на нефть. Суммарная
добыча нефти на одну скважину (с учетом отработки нагнетательных скважин)
составила в среднем 52,3 тыс. т., на одну скважину добывающего фонда - 81,9
тыс.т. Больше среднего значения по пласту отобрали нефти 116 скважин (35,5 %
скважин), рисунок 2.3. Более 80 тыс.т. на скважину отобрали 75 добывающих
скважин (23% скважин перебывавших в добыче) работающие раздельно на пласт ЮС1 в
северной части участка и совместно работающие скважины с ГРП в северо-восточной
части участка. Суммарный отбор нефти по этой группе скважин составляет более
60% накопленной добычи нефти по пласту. Более половины скважин (50,3 %)
перебывавших в эксплуатации отобрали менее 30 тыс. т. на одну скважину:
половина из них (51,4%) нагнетательные скважины после отработки на нефть.
Средняя накопленная закачка воды на одну скважину составляет 498,4 тыс.м3.
Высокие значения суммарной закачки (более 800 м3/сут) отмечаются по скважинам
расположенным в высокопродуктивной зоне на севере разбуренного участка, рисунок
2.4.
Рисунок 2.3 - Распределение скважин по накопленному отбору нефти
Рисунок 2.4 - Распределение скважин по накопленной закачке воды
По состоянию на 01.01.2011 г. эксплуатационный фонд месторождения составляет 276 скважины, в том числе 163 добывающих и 113 нагнетательных скважин. Действующий фонд составляет 136 добывающих скважин и 90 нагнетательных скважин, соответственно 27 и 23 скважины составляют бездействующий фонд.
Действующий добывающий фонд характеризуется среднесуточным дебитом нефти
и жидкости, соответственно 10,7 и 81,5 т/сут. С высокими значениями
среднесуточного дебита жидкости (от 100 до 400 м3/сут) работают скважины
высокопродуктивной северо-восточной зоны и горизонтальные скважины, рисунок
2.5. Почти половина действующего фонда 53 скважин (40%) работают с дебитами до
40 м3/сут, относятся они к низкопродуктивной западной части (зона совместного
залегания пластов). Основная часть действующих скважин (60% фонда)
характеризуется дебитами нефти менее 10 т/сут, рисунок 2.6 Доля суточной добычи
малодебитных скважин составляет 71,4% от общей суточной добычи (2224,4 т/сут).
37% фонда скважин имеют дебит от 10 до 40 т/сут, на них приходится более 28 %
суммарной суточной добычи нефти. Доля высокодебитных скважин (свыше 40 т/сут)
составляет 4 % (пять скважин).
Рисунок 2.5 - Распределение действующих скважин по дебиту жидкости
Рисунок 2.6 - Распределение действующих скважин по дебиту нефти
При средней обводненности продукции скважин 86,8%, треть скважин
действующего фонда скважин (25,5%) характеризуются обводненностью менее 50%.
Высокообводненный фонд (более 90%) составляют 47 скважин или 37 %, рисунок 2.7.
Низкообводненные скважины (до 20 %) обеспечивают 31,0 % от общей суточной
добычи нефти. Средний дебит по нефти и жидкости составляет 22,9 и 25,2 т/сут
соответственно. Почти 35 % суммарной суточной добычи нефти приходится на
скважины, обводненность, которых изменяется от 0 до 40 %, средний дебит по
нефти таких скважин составляет 30,7 т/сут. На долю высокообводненного фонда
скважин приходится 25 % суточной добычи.
Рисунок 2.7 - Распределение действующих скважин по обводненности
продукции
Как видно из анализа, в структуре действующего фонда скважин есть две
выраженные группы скважин: низкообводненные, с небольшим дебитом жидкости и
высокобводненные с большим дебитом жидкости. Первая группа скважин вносит
весомый вклад в общую добычу нефти и именно на нее должны быть направлены
основные усилия при работе с фондом и снижению обводненности.
2.3 Контроль за разработкой месторождения
Основной задачей контроля за разработкой Угутского месторождения является получение, обработка и обобщение регулярной достоверной информации о работе скважин и изменении параметров, характеризующих работу пласта, в целях оценки фактической технологической эффективности системы разработки залежи, оптимизации осуществляемого процесса разработки и проектирования мероприятий по его усовершенствованию, оценки эффективности новых технологий, используемых на отдельных участках залежи.
Основные способы получения информации при контроле - это измерение дебита и обводненности продукции скважин на поверхности, замер пластовых и забойных давлений, исследование профилей притока и состава жидкости в стволе скважины, исследование пластов в разрезе скважин.
Виды, объемы и периодичность исследований необходимые для контроля разработки Угутского нефтяного месторождения рекомендуются в соответствии с регламентирующими документами «Методическое руководство по гидродинамическим, промыслово-геофизическим и физико-химическим методам контроля разработки нефтяных месторождений». Обязательные системные комплексы исследований и измерений по контролю за разработкой должны равномерно охватывать всю площадь объекта разработки, весь фонд наблюдательных и контрольных скважин. Имеющиеся 12 контрольных скважин северо-западной части равномерно распределены по площади. На не разбуренной юго-восточной части залежи для контроля за процессом разработки месторождения необходимо дополнительное бурение контрольных скважин (5 % от общего фонда скважин).