Курсовая работа (т): Анализ наработки на отказ скважин УЭЦН

Анализ наработки на отказ скважин УЭЦН

ВВЕДЕНИЕ

месторождение нефть скважина добыча

Условия эксплуатации УЭЦН на Хохряковском месторождении.

В современных условиях работа УЭЦН зачастую осложняется многими факторами:

– искривление скважин;

–       высокая обводненность;

–       химическая активность пластовой жидкости;

–       высокое содержание механических примесей;

–       высокая температура;

–       давление и газовый фактор.

Для нормальной и более надежной работы насосного оборудования, необходима постоянная работа с фондом скважин, правильный подбор оборудования, постоянное согласование режимов работы оборудования и пласта или залежи. Нужно стремиться к безаварийной работе оборудования, особенно чтобы не было «полетов» подземного оборудования, к увеличению межремонтного периода работы оборудования и скважины и наработки его на отказ.

В условиях Хохряковского месторождения из вышеперечисленных видов осложнений при работе скважин, оборудованных УЭЦН, встречаются в первую очередь солеотложения и мехпримеси.

Для оптимизации работы УЭЦН в условиях солеотложений и выноса мехпримесей из пласта применяется ряд технических и технологических решений, о которых будет сказано в соответствующих разделах курсового проекта.

Нормальная эксплуатация оборудования, находящегося в скважине и на его поверхности, нереальна без использования систем управления, контроля и диагностики. Комплексное применение этих систем позволяет не только оптимизировать работу системы «Пласт - скважина - насосная установка», но и предотвратить большинство отказов и аварий со скважинным оборудованием.

В процессе эксплуатации контроль за работой погружного агрегата ведется по напряжению, потребляемому току, сопротивлению изоляции, дебиту, динамическому уровню, пластовому и забойному давлению на устье скважины. Поэтому немаловажное значение имеют и применяемые системы контроля работы УЭЦН в условиях Хохряковского месторождения.

В настоящее время в ОАО «ННП» основным способом эксплуатации является добыча нефти с помощью УЭЦН. Именно поэтому много внимания уделяется как повышению качества и надёжности работы УЭЦН, так и повышению качества эксплуатации добывающих скважин.

1. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

.1 Орогидрография района

В административном отношении Хохряковское месторождение находится в Нижневартовском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области, в 163 км к востоку от г. Нижневартовска.

Территория Хохряковского месторождения представляет собой слабо пересеченную, сильно заболоченную равнину, находящуюся на водоразделе рек с запада Колик-Еган, востока - Сабун, впадающих в реку Вах, и с юга - р.Вах, впадающую в реку Обь.

Площадь месторождения пересекают реки Ай-Колик-Еган (в центральной части площади с востока на запад) и Энтел-Ол-Еган (северная часть месторождения). Долины рек имеют трапециедальную форму по всей длине со слабопересеченными пологими склонами. Русло реки извилистое, с рукавами. Ширина рек 4-12 м, глубина от 0,6 до 1,6 м. Скорость течения рек составляет 0,2-0,3 м/сек при низких водах, достигая 0,6-0,8 м/сек во время весеннего половодья.

Изменение уровня воды во время весеннего половодья доходит до 60 см. С ноября до середины мая реки покрыты льдом.

Район характеризуется большим количеством озер. К более крупным, площадью более 2 км² следует отнести озера Энтл-Льярм-Эмтор, Льярик-Эмтор и Пам-Кглах-Лор-Эмтор. Кроме них, на территории месторождения разбросано множество более мелких и заболоченных озер. Площадь покрыта таежным лесом, высота деревьев достигает 20 м, толщина до 40 см Растительный мир представлен смешанным лесом (есть, береза, сосна, кедр). В долинах рек развиты луговая растительность и кустарники.

Климат района резко континентальный. Зима суровая, холодная, продолжительная, с сильными ветрами и метелями, весенними возвратами холодов, поздними весенними и ранними, осенними заморозками. Лето сравнительно короткое, но довольно теплое с непродолжительным безморозным периодом. Самый холодный месяц в году январь (-22 °С), самый теплый - июль (+16 °С). Абсолютный минимум температуры воздуха достигает - 50 °С, абсолютный максимум +34 °С. Относительная влажность воздуха изменяется от 59 до 78%.

За год здесь выпадает до 676мм осадков, основное количество которых приходился на теплое время года с апреля по октябрь. Наибольшее количество осадков наблюдается в августе - 88мм, наименьшее в феврале - 28мм.

Снежный покров в районе появляется в начале октября. Средняя высота снежного покрова составляет 76см, а на открытых местах - 47см. Грунт промерзает на глубину до -1м. Скорость ветра в зимний период доходит до 14 - 17м/с, направление юго-восточное и юго-западное.

.2 Тектоника и стратиграфия месторождения

Стратиграфия

В геологическом строении Хохряковского месторождения принимают участие отложения палеозойского складчатого фундамента , промежуточного комплекса и терригенные песчано-глинистые отложения платформенного мезозойско-кайнозойского осадочного чехла.

Стратиграфическое расчленение произведено в соответствии с унифицированной корреляционной схемой, утвержденной МСК СССР 30.01.78 г.

Домезозойские образования. На площади работ породы фундамента вскрыты скважиной № 7, представлены темными кайнотипными вулканическими базальтами, плотными, подверженными метаморфизму. Вскрытая толщина составляет 2860 м. Возраст датируется предположительно: туринская серия триасовой системы или нижний карбон.

Мезо-кайнозойские отложения. На размытой поверхности доюрских образований залегает мощная толща осадочных пород мезо-кайнозоя. Полный разрез осадочного чехла вскрыт скважиной № 7, где его толщина достигает 2753 м.Мезо-кайнозойские отложения представлены юрской, меловой, палеогеновой, четвертичными системами.

Юрская система. Отложения системы развиты повсеместно и представлены тремя отделами. Осадки нижнего и среднего из них слагают континентальную толщу тюменской свиты, которая сложена чередованием аргиллитов темно-серых, плотных, слюдистых и песчаников мелкозернистых, плотных, преобладающих в верхней части свиты, где выделяется пласт Ю₂. Для отложений свиты характерно обильное содержание обугленного растительного детрита, углистость и пиритизация органики. Толщина тюменской свиты 420 м.

В составе верхней юры выделяется васюганская (наунакская), георгиевская и баженовская свиты, представленные преимущественно породами морского и прибрежно-морского генезиса.

Васюганская (наунакская) свита (келловей-оксфорд) сложена переслаиванием песчаников, алевролитов и аргиллитов. В верхней части преобладают песчаники серые и светло-серые, глинистые, прослоями известковистые, нефтенасыщенные. Алевролиты серые, реже известковистые. В верхней части разреза в основном преобладают аргиллиты темно-серые и серые, плотные, часто алевролитовые. С песчаниками васюганской свиты связана промышленная нефтеносность описываемого месторождения (регионально нефтеносный горизонт Ю₁ - пласты Ю₁¹ и Ю₁²). Толщина 55-70 м. Георгиевская свита (кимеридж) представлена аргиллитами темно-серыми, почти черными, зеленоватыми с глауконитом, известковистыми. Толщина от 1 до 7 м.

Баженовская свита (волжский ярус) завершает разрез верхне-юрских отложений аргиллитами темно-серыми, почти черными, битуминозными, плитчатыми, с включениями конкреций сидерита, пиритизированных обломками фауны и растительных остатков. Толщина свиты составляет 30р -40 м.

Меловая система. Отложения этой системы развиты повсеместно и представлены осадками всех ярусов обоих отделов.

Нижний отдел включает осадочные образования мегионской, вартовской, алымской и низов покурской свит.

Мегионская свита (берриас + валанжин) сложена аргиллитами темно-серыми, плотными, прослоями известковистыми, в основном слабобитуминозными. В глинистой почве выделяется ачимовская толща песчаников. Толщина песчаной толщи достигает 300 м.

Вартовская свита (готеривский и барремский ярусы) представляют собой частое чередование песчаников, алевролитов и аргиллитов морского и прибрежно-морского генезиса.

На Сургутском и Нижневартовском сводах песчаники вартовской свиты содержат промышленно нефтеносные пласты (группы АВ и БА), разделенные прослоями аргиллитов. В пределах Хохряковского месторождения эти пласты водоносные и нет их четкого разделения, т.к. опесчаниваются прослои аргиллитов, залегающих между ними. Толщина осадков 380-420 м.

Атлымская свита (нижний апт) сложена аргиллитами темно-серыми, плотными, слюдистыми, прослоями слабобитуминозными. В нижней части свиты алевролиты переходят в песчаники (пласт АВ₁). В пределах описываемого месторождения алымская свита выделяется условно, по положению в разрезе. Толщина составляет около 50 м.

Нижняя часть покурской свиты (верхний апт+альб) представлена переслаиванием песчано-глинистых разностей, причем более плотные из них приурочены в основном к низам свиты (аптский ярус), где выделяется регионально прослеживаемая кошайская пачка глин. Толщина нижней части около 550-600 м. Верхний отдел меловой системы включает в себя отложения верхней части покурской свиты, а также кузнецовской, березовской и ганькинской свит.

Верхняя часть покурской свиты (сеноман) по литологическому составу близка к нижележащим апт-альбским отложениям, но отличительной чертой является почти полное отсутствие аргиллитов и плотных песчаников и алевролитов, кроме того, характерно присутствие обломков янтаря.

На примыкающей к описываемому месторождению Охтеурьевской площади (северное месторождение) из песчаников верхней части покурской свиты получены промышленные притоки газа. Толщина сеномана около 250м. Общая толщина покурской свиты достигает 850-900м.

Палеогеновая система. На отложениях меловой системы согласно залегает мощная толща морских и континентальных осадков палеоценового, эоценового и олигоценового отделов.

Палеоцен соответствует талицкой свите, сложенной морскими глинами темно-серыми, почти черными, алевритистыми, местами опоковидными, песками и алевролитами, слабосцементированными, кварцевоглауконито-выми. Толщина отложений свиты 75-100 м.

Четвертичная система. На размытой поверхности континентального палеогена залегают породы четвертичной системы, сложенные аллювиально-озерными, пойменными осадками и образованьями надпойменных террас

Тектоника

В геологическом строении Западно-Сибирской плиты принимают участие породы, слагающие, как установлено ранее, три структурно-тектонических этажа (СТЭ).

Нижний, палеозойско-допалеозойского возраста, сложен эффузивными, изверженными, сильно дислоцированными осадочными метаморфизованными породами. Эти образования составляют складчатый фундамент и отвечают геосинклинальному этапу развития Западно-Сибирской плиты.

Промежуточный этаж пермско-триасового времени представлен породами парагеосинклинального генезиса, отличающийся меньшей степенью дислоцированности и метаморфизма. И верхний, мезозойско-кайнозойский комплекс, типично платформенный, сложен мощной толщей осадочных образований, сформированных в условиях длительного и устойчивого прогибания фундамента Западно-Сибирской плиты. Этот комплекс отложений изучен, в том числе и глубоким бурением, наиболее полно, слагающие его породы образуют собственно осадочный чехол плиты и с ним связаны основные выявленные промышленные скопления углеводородов.

На тектонической схеме мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Западно-Сибирской плиты изучаемый район входит в состав Александровского мегавала - структуры 1 порядка. В структурном плане мегавал линейно вытянут в субмеридиональном простирании, имеет размеры 20-80 Х 300 км и ограничен с запада, северо-запада - Колтогорским и Верхне-Аганским мегапрогибами, а с востока, юго-востока, Восточно-Александровским мегапрогибом и Усть-Тымской впадиной - отрицательными структурными элементами 1 порядка.

В тектоническом отношении Александровский мегавал контролирует ряд месторождений одноименного нефтегазоносного района и характеризуется довольно сложным геологическим строением, так как он сложен наличием ряда валообразных и куполовидных поднятий - структур 2 порядка (Колик-Еганский, Санторской, Пермяковский, Охтеурский и др.). Они, как правило, также имеют вытянутую форму меридионального простирания с юго-востока на северо-запад. Размеры их колеблются от 12х36 км до 13-22х115 км.

Структуры 2 порядка, в свою очередь, также осложняются многочисленными более мелкими локальными поднятиями, но уже третьего порядка. Размеры и форма их весьма разнообразны: от 2х7 км до 5х23 км. С наличием последних и связаны практически все выявленные промышленные скопления нефти в пределах Александровского нефтегазоносного района. В центральной и южной частях Александровского мегавала в пределах его Охтеурского куполовидного поднятия и Криволуцкого вала на Вахском и Чебачьем локальных поднятиях открыты одноименные месторождения нефти в отложениях верхней юры.

В северной части мегавала, на Колик-Еганском валу, в границах Синторского локального поднятия также в юрских отложениях выявлено Хохряковское месторождение нефти. И, наконец, в юго-восточной части Александровского мегавала, на южном продолжении Колик-Еганского вала, на так называемой Лабазной группе локальных поднятий в отложениях васюганской свиты верхней юры было установлено наличие промышленных скоплений нефти на изучаемом Пермяковском месторождении. В дальнейшем по данным глубокого бурения и сейсмики было высказано предположение, что Лабазная группа поднятий, очевидно, тяготеет к юго-восточному продолжению Колик-Еганского вала, так как четкого прогиба между Сикторской и Лабазной группами локальных поднятий не зафиксировано.

.3 Коллекторские свойства продуктивных пластов

1. Отложения горизонта ЮВ₁ формировались в условиях флювиальной дельтовой равнины и характеризуются сильной лито-фациальной изменчивостью. Для пласта  характерна глинизация пород. Из-за ограниченности кернового материала судить об условиях формирования и характере распространения пласта ЮВ₂ крайне сложно.

. Коллекторами пласта ЮВ₂ являются мелкозернистые, плохоотсортированные песчаники, с невысокими значениями глинистости и карбонатности, которые характеризуются низкими фильтрационно-емкостными параметрами. Среднее значение пористости составляет 15,1%, проницаемости - 2,1х10^-3мкм², водоудерживающей способности - 55,5%.

. Наиболее неоднородными по своим гранулометрическим характеристикам являются отложения пласта . Коллекторами являются крупнозернистые алевролиты и мелко-, мелко-среднезернистые и среднезернистые песчаники. Алевролиты имеют подчиненное значение. Наибольшим распространением пользуются мелко-, мелко-среднезернистые песчаники среднеотсортированные с невысокой глинистостью и карбонатностью. Среднезернистые песчаники встречаются, в основном, в средней части пласта, имеют малую толщину и развиты в разрезе многих скважин в пределах нефтяной части залежи. При визуальном изучении керна в них удалось установить наличие зон ослабленной цементации, а при детальном микроскопическом описании в таких песчаниках наблюдались крупные поры, не заполненные или частично заполненные каолинитом, иногда сообщающиеся между собой. Такие песчаники характеризуются относительно высокими значениями коллекторских свойств (К_ПР до 101^.10^-3мкм²).

. Продуктивная часть пласта  сложена крупнозернистыми алевролитами, среднеотсортированными, с высоким содержанием пелитовой фракции до 19,6%, со средними значениями: пористости - 17,3%, проницаемости - 4,5^.10^-3мкм², водоудерживающей способности - 49,5%.

. Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов  характеризуются следующими значениями: пористость от 10,9 до 24,3%. По проницаемости пласт сложен коллекторами III, IV, V, VI классов, с преобладанием IV и V класса. Наличие коллекторов VI и III классов свидетельствует о значительной невыдержанности эффективных прослоев. Проницаемость изменяется в пределах от 0,2^.10^-3мкм² до 101^.10^-3мкм².