ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….…………….3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ И
ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ……6
1.1. Этапы разработки месторождений и основные методы
эксплуатации нефтяных и газовых скважин…………………………………6
1.2. Наработка на отказ: понятие и ее экономическое значение в
добыче нефти и газа…………………………………………………………..19
1.3. Основные факторы, влияющие на наработку на отказ при
эксплуатации скважин………………………………………………………..21
2. АНАЛИЗ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И
СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ПРАКТИКИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И
ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ……………………………………………26
2.1. Организационные характеристики компании ПАО
«Оренбургнефть»………………………………………………………..…….26
2.2. Анализ финансово-экономических характеристик
предприятия…………………………………………………………………...33
2.3. Состояние разработки и действующий фонд скважин
Покровского месторождения ПАО
«Оренбургнефть»…………………...…37
3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ
ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И
ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ……………………………………………51
3.1. Мероприятия по увеличению наработки на отказ нефтяных и
газовых скважин предприятия ПАО «Оренбургнефть»……………………51
3.2. Оценка эффективности реализации предлагаемых
мероприятий…………………………………………………………………..59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………...……….79
ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………….....83
ПРИЛОЖЕНИЕ Б……………………………………………………………..87
3
ВВЕДЕНИЕ
Нефтяная промышленность это отрасль экономики, занимающаяся
геологоразведкой, добычей нефти и газа, переработкой, транспортировкой
и продажей, как нефти, так и сопутствующих компонентов. Нефть относят
к национальному богатству страны, она источник ее могущества и основа
экономики.
Нефтедобыча представляет собой процесс, включающий
бурение нефтяных и газовых скважин и их ремонт, разработку и
эксплуатацию нефтяных и газовых месторождений, очищение добытой
нефти от воды, серы, асфальто-смоло-парафиновых образований (АСПО).
Добычей нефти и газа занимается нефтегазодобывающее управление
(НГДУ) - предприятие, занимающееся процессом добычи и перекачкой
«сырой» нефти и газа до узла коммерческого учёта.
Актуальность данной работы заключается в том, что основной целью
нефтегазодобывающего предприятия является получение прибыли,
поэтому его деятельность направлена на повышение добычи нефти при
наименьших затратах. В связи с этим необходимо обеспечение
бесперебойной работы скважин, как основного сооружения для добычи
нефти и газа и устранение причин, негативно влияющих на показатели их
работы.
Тема настоящей дипломной работы «Разработка и эксплуатация
нефтяных и газовых месторождений». Выбор этой темы обусловлен тем,
что изучение этих процессов позволит выявить основные проблемы
технологий нефтегазодобычи, что может повлиять на дальнейшее развитие
комплекса в целом, так как своевременное устранение недостатков
процессов нефтегазодобычи и внедрение новых оптимизирующих
методик, позволит снизить затраты и обеспечить стабильность
4
финансового положения предприятия, способствовать его
совершенствованию.
Практическая значимость состоит в обеспечении оценки работы
предприятия с перспективой дальнейшего его развития.
Основной целью выполнения дипломной работы является изучение
основных аспектов разработки и эксплуатации нефтяных и газовых
месторождений, с рассмотрением показателя «наработка на отказ», его
экономического значения в добыче нефти и газа и его влияния на процессы
нефтегазодобычи, выявление недостатков деятельности и определение
основных направлений их устранений (на примере ПАО
«Оренбургнефть»).
Для достижений данной цели были определены следующие
основные задачи:
рассмотрение теоретических аспектов разработки и эксплуатации
нефтяных и газовых месторождений;
изучение организационной характеристики предприятия ПАО
«Оренбургнефть», с проведением экспресс-анализа финансового состояния
ПАО «Оренбургнефть» и принципов управления предприятием;
теоретическое обоснование путей устранения имеющихся
недостатков в работе ПАО «Оренбургнефть» с внедрением мероприятий
по увеличению «наработки на отказ».
Объектом исследования является финансово-хозяйственная
деятельность ПАО «Оренбургнефть» и существующие технологии
разработки и эксплуатации на Покровском месторождении.
Предметом исследования являются факторы, вляющие на «наработку
на отказ» и разработка мероприятий, улучшающих данный показатель.
Информационную базу выпускной квалификационной работы
составили литературные источники по рассматриваемой теме, справочные
материалы, статистические данные и публикации в интернет-ресурсах;
5
первичная информация о производственной деятельности предприятий, а
также материалы научных и научно-практических конференций по
вопросам управления в данной индустрии.
В первой главе рассматриваются теоретические аспекты разработки
и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.
Во второй главе анализируется финансово-экономические
показатели и существующая практика эксплуатации нефтяных и газовых
месторождений.
В третьей главе даются рекомендации по совершенствованию
технологии разработки и эксплуатации нефтяных и газовых
месторождений.
6
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ И
ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Нефть и газ относятся к горючим полезным ископаемым,
представляющим собой сложную природную смесь углеводородов
отличающихся строением с примесями неуглеводородных соединений.Они
могут быть в твердом, газообразном и жидком состояниях. При
определенных условиях часть углеводородов может быть в жидком состоянии
и одновременно другая часть - в газообразном. Нефть представляет собой
смеси углеводородов, которые как в пластовых, так и в поверхностных
условиях находятся в жидком состоянии.
Под нефтяной залежью понимают естественное единичное скопление
нефти в ловушке, образованной пластом-коллектором и покрышкой,
контролируемое единым водонефтяным контактом.
Система организационно-технических работ, нацеленных на
извлечение из недр земли ископаемых включает в себя разработку
нефтяных и газовых месторождений и эксплуатацию нефтяных и газовых
скважин.
1.1. Этапы разработки месторождений и основные методы
эксплуатации нефтяных и газовых скважин
Разработка нефтяных и газовых месторождений эта система
мероприятий, обеспечивающих организацию движения природного сырья
в пластах земли к пробуренным скважинам с помощью буровых установок.
Комплекс мероприятий, направленных на управление процессом
разработки залежей нефти и на достижение высокой выработки запасов
нефти из продуктивных пластов образуют систему разработки.
От системы разработки нефтяных месторождений зависит порядок
ввода объектов эксплуатации многопластового месторождения в
разработку, сетки размещения скважин на объектах и их число, темп и
7
порядок их применения, а также способы регулирования баланса и
использования пластовой энергии.
Перед разработкой месторождения анализируются:
геолого-физические характеристики месторождения;
физико-химические свойства нефти и газа;
фазовое состояние;
технология, по которой будут эксплуатироваться скважины и
все необходимое техническое оборудование.
Рациональная система разработки направлена на добычу нефти при
минимальных затратах и возможно больших коэффициентах нефтеотдачи.
Системы разработки залежей подразделяются в зависимости от
способов размещения скважин и вида энергии, применяемой для
движения нефти.
Под размещением скважин подразумевают сетку размещения и
расстояния между скважинами (плотность сетки), темп и порядок
применения скважин. Системы разработки бывают с размещением скважин
по равномерной сетке и с размещением скважин по неравномерной сетке (в
большей степени рядами).
Системы разработки с размещением скважин по равномерной сетке
делятся: по форме сетки; по плотности сетки; по темпу ввода скважин в
работу; по порядку ввода скважин в работу относительно друг друга. Сетки
по форме делятся на квадратные, треугольные (шестиугольные).
В зависимости от вида энергии, применяемой для перемещения
нефти, бывают: системы разработки нефтяных залежей при естественных
режимах, основанных на использовании только естественной пластовой
энергия; системы с поддержанием пластового давления (ППД), когда
используются методы регулирования баланса пластовой энергии
посредством искусственного ее пополнения.
8
Системы разработки с искусственным заводнением пластов
проводятся по следующим основным вариантам: законтурное,
приконтурное, внутриконтурное, барьерное, блоковое, сводовое, очаговое,
площадное заводнение.
Темп разработки месторождения представляет собой отношение
годовой добычи нефти к начальным балансовым запасам.
В ходе анализа темпа разработки месторождения были выделены
четыре стадии нарастающего уровня добычи (I), постоянного уровня
добычи нефти (II), периода падающей добычи нефти (III) и
завершающего периода добычи нефти (IV).
Стадия - период разработки месторождения природного
ископаемого, в процессе которого протекают закономерные изменения
технологических процессов. В течении одного периода технико-
экономические характеристики остаются постоянными.
Отличительная черта первого периода – постепенный рост объемов
добычи нефти в следствие постоянного ввода в работу из бурения
добывающих скважин. Применяется фонтанный способ добычи нефти,
обводненность минимальная. Длительность этого этапа зависит от
величины извлекаемых промышленных запасов; размеров месторождения и
величины пластового давления; толщины и числа продуктивных горизонтов;
свойств продуктивных пород и самой нефти; наличия средств для разработки
месторождения и другие. Длительность первого периода составляет
примерно 4-6 лет. Себестоимость 1 т нефти в этот период максимальная в
связи с вводом новых скважин, обустройством промысла.
Второй этап разработки свойственно постоянство уровня добычи нефти
и минимальная себестоимость. На данном этапе фонтанные скважины
переводятся на насосный способ добычи в связи с увеличением
обводненности скважин. Снижение добычи нефти в этот период
регулируется применением новых добывающих скважин. Длительность
9
второго этапа находится в зависимости от скорости отбора нефти из
месторождения, объема извлекаемых запасов нефти, обводненности
продукции скважин и возможности ввода в разработку других горизонтов
месторождения. В конце второго этапа увеличение объемов закачиваемой
воды для ППД не оказывает значимого влияния на объемы добычи нефти и ее
уровень начинает снижаться. Обводненность нефти в конце данного этапа
может составлять 50%. Продолжительность периода составляет примерно 5-
7 лет. Себестоимость добычи нефти на данном этапе низкая.
Для третьего периода разработки свойственно снижение уровня
добычи нефти и рост добычи пластовой воды. Данный период
завершается при достижении 80-90 % обводненности. Все скважины
эксплуатируются на механизированных способах добычи, некоторые
скважины выводятся из работы в связи с максимальной обводненностью.
Себестоимость 1 т нефти в этот период начинает расти в связи со
строительством и вводом в эксплуатацию установок по обезвоживанию и
обессоливанию нефти. Активно проводятся мероприятия по
увеличению дебитов скважин. Длительность данного периода
составляет 4-6 лет.
Четвертому этапу разработки характерны большие объемы добычи
пластовой воды и малые объемы добычи нефти. Обводненность продукции
составляет 90-95 % и более. Себестоимость добычи нефти в этот период
доходит до пределов рентабельности. Длительность этого периода
самая продолжительная - 15-20 лет.
Таким образом, общая продолжительность разработки любого
нефтяного месторождения составляет от начала до конечной рентабельности
40-50 лет. Это подтверждает практика разработки нефтяных
месторождений.
На протяжении всех стадий компания-добытчик проводит
постоянный контроль, анализ и регулирование процессов разработки
10
нефтяного месторождения. Совокупность данных мероприятий дает
возможность повысить эффективность вытеснения природного
ископаемого из месторождения.
1
[
29
]
Эксплуатация нефтяной скважины проводится различными
методами, выбор которых зависит от характеристик горных пластов, в
которых пробурена скважина, и кроме этого от ее собственных свойств.
Выбор способа эксплуатации определяется составом нефти и газа,
степенью обводненности, напором жидкости в стволе скважины и рядом
других факторов.
Самую значимую роль при выборе способа эксплуатации имеет
энергия пласта. Вследствие этого нефтяные и газовые продукты могут
быть извлечены с помощью фонтанного, насосного или газлифтного
способа эксплуатации. Все эти способы относятся к механизированному
способу добычи полезных ископаемых (нефти и газа).
Под фонтанным способом эксплуатации понимается способ, при
котором нефть поднимается по скважине самоизливом за счёт высокого
пластового давления. Используется на начальном этапе разработки
месторождений.
Основными источниками естественного фонтанирования являются
потенциальная энергия жидкости Е
ж
и газа Е
г
, выделяющегося из нефти
при давлении, меньшем давления насыщения.
В зависимости от соотношения забойного Р
заб
и устьевого Р
у
давлений с давлением насыщения нефти газом Р
нас
можно выделить три
вида фонтанирования, представленных на рис. 1.
Оборудование фонтанных скважин включает колонную головку,
фонтанную арматуру, манифольды.
1
Покрепин Б.В. Разработка нефтяных и газовых месторождений: учебное пособие для ССУЗ. – М.:
Издательство «Ин-Фолио». Волгоград, 2008. – 192 с.: илл.
11
Рис. 1. - Виды фонтанирования: а - артезианское фонтанирование; б -
газлифтное фонтанирование с началом выделения газа в стволе скважины;
в - газлифтное фонтанирование с началом выделения газа в пласте
Колонная головка используется для обвязки устья скважины для
изоляции межтрубных пространств, обвязки обсадных колонн и установки
фонтанной арматуры.
Фонтанная арматура применяется для установки одной или двух
колонн насосно-компрессорных труб (НКТ); изоляции пространства между
колоннами НКТ и затрубного пространства; выполнения различных
технологических работ при вызове притока, освоении, эксплуатации,
исследовании и ремонте; направления продукции скважины на замерную
установку; контроля режима работы скважины и проведения глубинных
исследований с помощью спуска приборов в подъёмник; остановки
скважины.
В соответствии с рис. 2, фонтанная арматура состоит из трубной
головки и фонтанной ёлки.