Курсовая работа: Применение технологии солянокислотной обработки установок ЭЦН на Мишкинском месторождении
В восточной, юго-западной и северной частях месторождения расположены охранные зоны: Пихтовские пруды, Воткинский пруд и леса I категории, р. Вотка. Кроме того, граница водоохранных зон составляет: Воткинский пруд - 500 м, Пихтовские пруды - 300 м, р. Вотка – 200 м. Бурение под охранные зоны в настоящее время затруднено из-за невозможности получить от государства разрешение на подготовку кустов, расположенных в этих зонах. В непосредственной близости от Мишкинского месторождения расположены: западнее - Лиственское месторождение, севернее – Шарканское месторождение, на некотором удалении северо-западнее – Быгинское, Черновское, Южно-Лиственское месторождения. Южнее месторождения к г. Воткинску подходит железнодорожная ветка Ижевск-Воткинск, по центральной части месторождения в меридиональном направлении проходит асфальтированное шоссе Воткинск-Шаркан, в восточной части в северо-восточном направлении - асфальтированное шоссе Воткинск-Кельчино-Пермь. Площадь месторождения покрыта сетью асфальтированных и проселочных дорог летнего и зимнего пользования.
В орогидрографическом отношении рассматриваемая территория представляет собой холмистую залесенную равнину с максимальными отметками рельефа на водоразделах от 150 до 220 м. Речная сеть представлена реками Сива и Шарканка, небольшими речками Сидоровка, Осиновка, Березовка, речные долины, которых часто заболочены, и многочисленными мелкими ручьями. Леса в основном хвойные (ель, сосна, пихта), реже смешанные, свободные от леса участки заняты сельскохозяй-ственными угодьями. Климат района умеренно-континентальный с продолжительной зимой и коротким прохладным летом. Среднегодовое количество осадков около 500 мм, две трети которых приходятся на месяцы с мая по сентябрь. Среднегодовая температура +20 С, морозы в январе – феврале иногда достигает –400 С. Средняя глубина промерзания грунта 1,2 м, толщина снежного покрова 60-80 см. Добычу нефти из Мишкинского месторождения ведёт НГДУ "Воткинск". (ОАО "Удмуртнефть"). Всего фонд скважин Мишкинского месторождения на 01.07.2007 г. составляет 1300 скважин, из которых 25 ликвидированы.
1.2 Геолого-физическая характеристика месторождения
Мишкинская зона поднятий расположена в южной части Верхне-камской впадины, в пределах которой наблюдается довольно сложное строение отдельных пачек осадочных пород. С угловым и стратиграфическим несогласием на отложениях рифейского и вендского комплексов залегают отложения девонской системы, прослеживается зона с резко увеличенными терригенными отложениями нижнего карбона. По тектонической схеме принятой в Удмуртии, во впадине прослеживаются валы северо-западного простирания (Июльский, Киенгопский, Зурийский, Дебёсский и др.). Мишкинское месторождение нефти расположено в юго-восточной части Киенгопского вала, представляющего собой крупную структуру, осложнённую рядом браклантиклинальных складов низшего порядка. К северо-западу от Мишкинского расположены Киенгопское и Чутырское месторождения, а восточнее Ножовская нефтяная зона. Все они находятся в одинаковых структурно-тектонических условиях, располагаясь в прибортовой части Камско-Кинельской системы прогибов. Кристаллический фундамент скважинами не вскрыт. По геофизическим материалам строение фундамента блоковое, обусловленное развитием сбросо-сдвиговых разрывных нарушений северо-восточного и северо-западного простираний. Месторождение расположено в наиболее погруженной части Верхне-камской впадины, где глубина поверхности кристаллического фундамента достигает 5500-6000 метров. Рифейские и вендские отложения изучены слабо и по этой причине тектоническое строение их осталось невыясненным. Воткинское поднятие характеризуется относительно пологим северным крылом с углом падения пород 300 и более крутым южным 60 . Наиболее высокая часть поднятия по нижнему карбону фиксируется в районе скважины № 211. Амплитуда поднятия в пределах замкнутой изогипсы – 1320 м кровли тульского горизонта составляет для Западно-Воткинского купола – 56 м., Восточно-Воткинского купола – 36 м и Черепетского поднятия – 25 м. На месторождении нефтеносными являются карбонатные пласты B-II, B-IIIa, B-IIIб верейского горизонта, А4-0 - А4-6 башкирского яруса среднего карбона, терригенные пласты С‑II – C‑VII визейского яруса, карбонатные пласты Сt‑III, Сt‑IV турнейского яруса нижнего карбона, D3‑zv заволжского надгоризонта фаменского яруса верхнего девона. Нефтеносность отложений установлена по керну, геохимическим, промыслово-геофизическим данным, результатам опробования поисково- разведочных скважин в процессе бурения и в колонне; промышленная нефтеносность подтверждена эксплуатацией турнейского, визейского, башкирского и верейского объектов разработки.
Рисунок 2. Сводный литолого-стратиграфический разрез
Таблица №1. Геолого-физическая характеристика продуктивных коллекторов
| Параметры | Верейский | Башкирский | Визейский | Турнейский |
| Средняя глубина залегания кровли, м | 1170 | 1225 | 1425 | 1490 |
| Тип залежи | Пласто.- сводовая | Пласто.- сводовая | Пласто.- сводовая | Пласто.- сводовая |
| Тип коллектора | карбонатный | карбонатный | карбонатный | терригенный |
| Площадь нефтегазоносности, тыс.м2 | 164 169 | 97065 | 38 031 | 31594 |
| Средняя общая толщина, м | 10,98 | 31,36 | 24,19 | 39,89 |
| Средняя эффективная нефтенасыщенная толщина, м | 3,83 | 5,37 | 7,16 | 11,55 |
| Коэффициент пористости, доли | 0,17 | 0,15 | 0,19 | 0,14 |
| Коэффициент нефте насыщенности ЧНЗ, доли ед. | 0,82 | 0,705 | 0,783 | 0,88 |
| Проницаемость, 10-3 мкм2 | 198 | 162 | 574 | 280 |
| Коэффициент песчанистости, доли ед. | 0,35 | 0,340 | 0,39 | 0,51 |
| Расчлененность | 4,40 | 12,4 | 8,77 | 15,2 |
| Начальная пластовая температура, | 24,0 | 25,0 | 30,1 | 29,8 |
| Начальное пластовое давление, МПа | 11,8 | 11,5 | 13,76 | 15,41 |
| Вязкость нефти в пластовых условиях, мПа с | 16,6 | 17,36 | 25,77 | 65,4 |
| Плотность нефти в пластовых условиях, т/м3 | 0,879 | 0,880 | 0,893 | 0,917 |
| Плотность нефти в поверхностных условиях, т/м3 | 0,892 | 0,891 | 0,905 | 0,920 |
| Абсолютная отметка ВНК, м | -1041 | -1047 | -1313,5 | -1354 |
| Объемный коэффициент нефти, доли ед. | 1,044 | 1,032 | 1,028 | 1,013 |
| Содержание серы в нефти, % | 2,91 | 2,74 | 3,19 | 3,55 |
| Содержание парафина в нефти, % | 4,35 | 4,70 | 4,28 | 4,80 |
| Давление насыщения нефти газом, МПа | 7,81 | 7,11 | 8,37 | 8,27 |
| Газовый фактор, м3 /т | 19,94 | 15,85 | 12,5 | 6,39 |
1.3 Физико-гидродинамическая характеристика продуктивных коллекторов, вмещающих пород и покрышек
По всем продуктивным пластам с целью определения пористости, проницаемости и водонасыщенности было проанализировано 4557 образцов керна. Кроме того, определение пористости осуществлялось и по данным ГИС. Начальная нефтенасыщенность продуктивных пластов определялась по данным ГИС и методом центрифугирования.
При расчете средних значений коллекторских свойств за нижний предел проницаемости для всех типов коллекторов принято значение 1 мД. За нижний предел пористости для карбонатных пород верейского горизонта, башкирского и турнейского ярусов принято значение 8%, а для терригенных коллекторов визейского яруса ‑10 %.
Продуктивные пласты верейского горизонта представлены раковинно-известняковыми песчаниками, известняками органогенными, органогенно-детритовыми и известняками тонко-мелкокозернистыми
Башкирский ярус представлен известняками серыми и темно-серыми, пористыми и плотными, прослоями глинистыми, с включениями кремня, с примазками глин по многочисленным трещинам, иногда с прослойками зеленовато- серого аргиллита. Встречаются стилолитовые швы, выполненные глинистым материалом. Продуктивные отложения представлены следующими разностями: известняками органогенными, раковинно-известняковыми песчаниками, известняками органогенно-детритовыми.
Продуктивные пласты терригенных отложений визейского яруса представлены переслаиванием алевролитов, аргиллитов и песчаников с подчиненными прослоями доломитов
Коллекторы тульских продуктивных пластов представлены алевролитами, алевропесчаниками, реже песчаниками. Продуктивные пласты бобриковского горизонта сложены кварцевыми мелкозернистыми и разнозернистыми песчаниками, алевролитами.
Продуктивная толща турнейского яруса включает отложения черепетского и малевско-упинского горизонтов. Черепетский горизонт представлен переслаиванием серых, в большей степени глинистых известняков и черных, темно-серых аргиллитов. Малевско-упинский горизонт сложен известняками светло-серыми, скрыто и мелко кристаллическими, мелкокавернозно-пористыми иногда трещиноватыми.
Продуктивные пласты заволжского надгоризонта представлены переслаиванием плотных мелкокристаллических известняков, раковинно-известняковых песчаников, пелитоморфных органогенных известняков, доломитов; алевролитов известковистых.
Характеристика коллекторских свойств пород, слагающих продуктивные пласты, приведена в таблице 2.
Таблица №2. Характеристика коллекторских свойств продуктивных коллекторов
| Наименование | Проницаемость, мкм2 | Пористость, доли ед. | Нефтенасыщенность, д.ед. | Проницаемость, мкм2 | Пористость, доли ед. | Нефтенасыщенность, д.ед. | Проницаемость, мкм2 | Пористость, доли ед. | Нефтенасыщенность, д.ед. | Проницаемость, мкм2 | Пористость, доли ед. | Нефтенасыщенность, д.ед. |
| Верейский | Башкирский | Визейский | Турнейский | |||||||||
| Кол-во определений | 633 | 742 | 1077 | 149 | 180 | 1402 | 73 | 157 | 1428 | 246 | 342 | 2470 |
| Среднее значение | 0,198 | 0,164 | 0,755 | 0,162 | 0,139 | 0,705 | 0,574 | 0,201 | 0,720 | 0,280 | 0,144 | 0,757 |
| Коэф. вариации | 2,631 | 0,230 | 0,144 | 2,319 | 0,316 | 0,152 | 2,277 | 0,206 | 0,137 | 3,117 | 0,249 | 0,158 |
| Интервал изменения | 0,0001 | 0,068 | 0,51 | 0,0001 | 0,048 | 0,501 | 0,005 | 0,099 | 0,5 | 0,11 | 0,059 | 0,5 |
| 5,228 | 0,298 | 0,947 | 3,129 | 0,274 | 0,957 | 4,885 | 0,28 | 0,953 | 5,257 | 0,259 | 0,971 | |
1.4 Свойства и состав нефти, газа, конденсата и воды
Свойства нефти в пластовых условиях
Средние значения основных параметров, определенных по результатам анализа глубинных проб нефти, приведены в таблице 3.
Таблица № 3. Свойства нефти в пластовых условиях.
| Наименование параметра | Верейские отложения | Башкирские отложения | Визейские отложения | Турнейские отложения |
| Пластовое давление, МПа | 11,80 | 11,5 | 13,76 | 15,41 |
| Пластовая температура, °С | 24,0 | 25,0 | 30,1 | 29,8 |
| Давление насыщения, МПа | 7,81 | 7,11 | 8,37 | 8,27 |
| Газосодержание, м3 /т | 19,94 | 15,85 | 12,50 | 6,39 |
| Плотность в условиях пласта, кг/м3 | 879,3 | 880,6 | 893,2 | 916,6 |
| Вязкость в условиях пласта, мПа с | 16,60 | 17,36 | 25,77 | 65,4 |
| Коэффициент объемной упругости, 1/МПа·10-4 | 1,044 | 1,032 | 1,028 | 1,013 |
| Плотность нефтяного газа, кг/м3 , при 20°C: | 1,559 | 1,541 | 1,453 | 1,270 |
| Плотность дегазированной нефти, кг/м3 , при 20°С | 892,1 | 891,7 | 904,8 | 920,9 |
Нефти верейских отложений характеризуются по принятой классификации как средние по плотности и с повышенной вязкостью. Сравнение физико-химических свойств нефти показывает, что плотность нефти в пластовых условиях по пласту B-II выше (0,8828 г/см3), чем по пласту B‑IIIa (0,8783 г/см3), что связано с ее более низким газосодержанием (17,49 м3/т). Нефть пласта B‑IIIa характеризуется более низкой динамической вязкостью (16,02 мПа·с). Нефть, отобранная в пробах из совместных пластов B-II, B-IIIa и B-IIIб верейского горизонта (скв. 194R, 1985 и 2016) , по своим свойствам близка к нефти из пласта B-IIIa, поэтому параметры нефти для пласта B-IIIб рекомендуется брать по аналогии с пластом B-IIIa. Диапазон изменения физических свойств нефти по пластам месторождения не велик, что позволяет отметить их однотипность.
В башкирском ярусе большая часть представительных проб (восемь из десяти) отобрана из совместных пластов, поэтому пласты охарактеризованы по средним значениям параметров нефти по всем пробам. Большинство параметров нефти, отобранной в скв. 131, 252 и 253 (на Черепановском поднятии) меняется значительно: диапазон изменения динамической вязкости: 10,19-22,04 мПа∙с, плотности нефти в пластовых условиях: 0,8541-0,8950 г/см3, объемного коэффициента: 1,016-1,065, газонасыщенности: 11,60-24,76 м3/т; различия между давлениями насыщения значительно ниже, 4,60-6,10 МПа. Такое же изменение в значениях динамической вязкости, объемного коэффициента и газонасыщенности прослеживается и на Воткинском поднятии, соответственно: 13,6-28,73 мПа∙с, 1,025-1,040 и 10,8-18,0 м3/т. По месторождению в отложениях среднего карбона не наблюдается хорошо выраженной зависимости изменения параметров пластовой нефти с глубиной залегания и по площади.
Нефти башкирских отложений характеризуются как нефти с повышенной вязкостью (более 10,0 мПа∙с).
В визейском ярусе выделены семь продуктивных пластов с C-II по C-VII. Из-за недостатка проб отдельно по пластам, средние значения параметров нефти рассчитаны в целом для визейского объекта по всем имеющимся пробам. Нефти визейских отложений также характеризуются как нефти с повышенной вязкостью.
В турнейском ярусе выделены продуктивные пласты Ct-III, Ct-IV. Нефть малевско-упинского возраста (пласт Ct-IV) изучена по девяти представительным пробам, отобранным в скв. 131R, 180R, 306R, 1319, 1445 и 1811. Она характеризуется как тяжелая (0,9166 г/см3 ), высоковязкая (более 30 мПа∙с).По пластам Ct-III черепетского горизонта турнейского яруса и D3-zv заволжского надгоризонта фаменского яруса пробы не отбирались.
Таблица № 4. Физико-химические свойства нефти в поверхностных условиях
| Наименование параметра | Верейские отложения | Башкирские отложения | Визейские отложения | Турнейские отложения |
| Плотность при 200 С, кг/м3 | 892,1 | 891,7 | 904,8 | 920,9 |
| Вязкость, мПа. с при 20О С | 37,67 | 31,87 | 65,16 | 128,13 |
| Молярная масса, г/ моль | ||||
| Температура застывания, °С | -8,0 | -12,7 | -8,6 | -7,0 |
| Массовое содержание, % | ||||
| серы | 2,91 | 2,74 | 3,19 | 3,55 |
| смол силикагелевых | 17,84 | 17,26 | 18,40 | 21,40 |
| асфальтенов | 4,70 | 4,45 | 5,06 | 4,17 |
| парафинов | 4,35 | 4,70 | 4,28 | 4,80 |
Растворенный в нефти газ