Анализ процессов механизированной добычи нефти методами теории электрических цепей

Исследованы проблемы развития нефтегазового комплекса на последнем этапе эксплуатации, когда добыча нефти осуществляется механизированными способами. Описаны основные способы механизированной добычи в РФ и США. Особое внимание уделяется большой обводненности продукции на этой стадии добычи нефти. Проведен литературный обзор рассматриваемой проблемы и поставлена задача анализа и построения моделей процессов добычи нефти на стадии эксплуатации скважин механизированными способами с применением теории электрических цепей в целях рационального комплексного управления всеми процессами. Описывается типовая технологическая схема процесса добычи нефти механизированными способами. Обсуждается подобие технологических процессов добычи нефти процессам в электрических цепях: процесс закачки очищенной пластовой воды в нагнетательные скважины посредством блочных кустовых насосных станций (БКНС) установок подобен процессу подпитки аккумуляторной батареи с помощью генератора электроэнергии; процесс заполнения добывающей скважины вытесненной из пласта газожидкостной смесью под давлением нагнетательных скважин подобен процессу заряда конденсатора от аккумуляторной батареи; процесс подъема жидкости из добывающих скважин с помощью насосов добычи — процессу разрядки конденсатора на активную нагрузку. Приведена упрощенная электрическая схема типовой технологической схемы процессов добычи нефти на этой стадии. По приведенной электрической схеме замещения технологических процессов согласно законам теоретической электротехники построены модели процессов заряда аккумуляторной батареи, заряда и разряда конденсатора. Приведена таблица соответствия параметров технологических и электрических схем, на основе которой предложены упрощенные модели процессов закачки очищенной пластовой воды в нагнетательные скважины посредством БКНС, заполнения добывающей скважины под давлением нагнетательной скважины, подъема жидкости из добывающих скважин посредством насосов откачки, и условия, при которых достигаются различные режимы работы процессов механизированного способа добычи нефти.

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. URL: http://minenergo.gov.ru/activity/energostrategy.

2. Ибатуллин Р. Р., Ибрагимов Н. Г., Тахаутдинов Ш. Ф., Хисамов Р. С. Увеличение нефтеотдачи на поздней стадии разработки месторождений. М.: Недра, 2004. 292 с.

3. Anand A., Ismali A. De-Risking Polymer Flooding of High Viscosity Oil Clastic Reservoirs — A Polymer Trial in Oman. Paper SPE 181582 presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Dubai, UAE, 26-28 September 2016.

4. Al-Kalbani H., Mandhari M. S., Al-Hadrami H., et al. Treating Back Produced Polymer to Enable Use of Conventional Water Treatment Technologies. Paper SPE 169719 presented at the SPE EOR Conference at Oil and Gas West Asia held in Muscat, Oman, 31 March — 2 April 2014.

5. Крянев Д. Ю., Жданов С. А. Применение методов увеличения нефтеотдачи пластов в России и за рубежом // Бурение и нефть. 2011. № 2. C. 22—26.

6. Jouenne S., Klimenko A., Levitt D. Polymer Flooding: Establishing Specifications for Dissolved Oxygen and Iron in Injection Water. Paper SPE179614 presented at the SPE Improved Oil Recovery Conference held in Tulsa, Oklahoma, USA, 11—13 April 2016.

7. Маркетинговое исследование рынка установок штанговых глубинных насосов. (2010) Аналитический отчет. Research.Techart.: [электронный ресурс]. URL: http://www.techart.ru/files/research/walking-beam-pumping-unit.pdf.

8. Neely A. B., Tolbert H. E. Experience with Pump-Off Control in the Permian Basin,"SPE Paper No. 14345, SPE Technical Conference and Journal of Petroleum Technology, May, 1988. P. 645—648.

9. Neely A. B., Gibbs S. G. Computer Diagnosis of Downhole Conditionis in Soker Rod Pumping Wells // Journal of Petroleum Technology, January 1966, P. 91.

10. Хакимьянов М. И. Автоматизация управления системами электроснабжения: Электронное учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. 91 с.

11. Грайфер В. И., Галустянц В. А., Виницкий М. М. Методология и практика управления инновационной деятельностью (на примере нефтедобывающей промышленности): Монография. М.: ГУЛ Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2002. 350 с.

12. Karmakar G. P., Chandrima Chacraborty. Improved oil recovery using polymer gelants: a review // Indian Journal of Chemical Technology. 2006. № 13. P. 162—167.

13. Коршак А. А., Шаммазов A. M. Основы нефтегазового дела. Уфа: ООО "Дизайн Полиграф Сервис", 2001.

14. Горбатиков В. А., Пальянов А. П. Модернизация систем ППД // Нефтяное хозяйство. 2000. № 10. С. 82—83.

15. Carlos A. Roscha, C. Stanley McCool, Stephen J. Randtke, Lanny G. Schoeling, M. Sophocleous. The use of gelled polymer technology for the containment groundwater. URL: http://info.ngwa.org/gwol/pdf/890149595.PDF.

16. Ильясов Б. Г., Шаньгин Е. С., Тагирова К. Ф., Танеев А. Р. Система автоматического управления добычей нефти из малодебитных скважин // Нефтепромысловое дело. 2004. № 8. С. 28—32.

17. Демахин С. А., Демахин А. Г. Селективные методы изоляции водопритока в нефтяные скважины. Саратов: Изд-во Гос.УНЦ "Колледж", 2003. 164 с.

18. Alvarado V., Manrique E. Enhanced oil recovery: an update review // Energies. 2010. № 3. P. 1529—1575.

19. Gurgel A., Moura M. C.P. A., Dantas T. N.C., Barros Neto E. L., Dantas Neto A. A. Review on chemical flooding methods applied in enhanced oil recovery // Brazilian Journal of Petroleum and Gas. 2008. № 2. P. 83—95.

20. Thomas S., Farouq Ali S. M. Status and Assessment of Chemical Oil Recovery Methods // Energy Sources. 1999. № 21. P. 177—189.

21. Сладовская О. Ю., Куряшов Д. А., Лахова А. И., Мингазов Р. Р., Исмагилов И. Ф., Вагапов Б. Р. Применение коллоидных систем для увеличения нефтеотдачи пластов // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 10. С. 585—591.

22. Altunina L. K., Kuvshinov V. A. Stasyeva L. A. Progress in Mining and Oilfield Chemistry. Vol. 2. Acad. Kiado, Budapest, 2000. P. 117.

23. Белов В. Г., Иванов В. А., Мусаев Х. Ц., Соловьев В. Я. Определение оптимальных эксплуатационных параметров системы нефтяной пласт-скважина-насос // Нефтяное хозяйство. 2004. № 7. С. 100—102.

24. Андреев В. В., Уразаков К. Р., Далимов В. У. и др. Справочник по добыче нефти / Под ред. К. Р. Уразакова. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000. 374 с.

25. Рзаев Ас. Г. Управление нефтедобычи в поздней стадии эксплуатации месторождения. // 19 Международная научно-практическая конференция: "Научное обозрение физико-математических и технических наук в XXI веке". Россия, Москва. 2015. С. 35—39.

26. Нейман Л. Р., Демирчиян К. С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Т. 1. Л.: Энергоиздат. Ленинградское издание,1981. 536 с.