Математическое обоснование эффективности проведения водогазового воздействия

IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Математическое обоснование эффективности проведения водогазового воздействия

Миннигалиев Л.А. 1
1ГБПОУ Дюртюлинский многопрофильный колледж
Гирфанова Л.Ф. 1
1ГБПОУ Дюртюлинский многопрофильный колледж
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Цель работы

·математическое обоснование экономической эффективности от проведения водогазового воздействия с целью повышения нефтеотдачи пластов;   

·Знакомство с математическими методами исследования, анализа и обобщения получаемых результатов;

·Расширение и систематизация знаний по использованию математических методов при изучении таких учебных дисциплин как «Разработка и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений», «Экономика отрасли»;
·Более глубокое изучение существующих прогрессивных научных и технических методов, используемых для успешного развития нефтедобывающей отрасли;
·Отработка навыков научно-исследовательской работы.

2. Методы и приемы, используемые в работе.

·Анализ и изучение литературы и других источников информаций;

·Планирование и проведение аналитических исследований с использованием математических расчетов.

3. Полученные данные.

В работе, приведены математические расчеты, подтверждающие положительный эффект после внедрения новой системы водогазового воздействия в виде дополнительной прибыли в размере 48185,483 тыс. р., при этом себестоимость добычи одной тонны нефти снижена на 1 рубль 98 копеек.

4. Выводы.

Математическое обоснование проведенного анализа экономической эффективности предложенной технологии водогазового воздействия показало наличие высокого потенциала данной технологии в нефтегазовой промышленности. Технология характеризуется относительно невысокими объёмами капитальных вложений, малым сроком окупаемости и высокой нормой внутренней рентабельности.

5. Практическая ценность работы .

Практическая значимость исследовательской работы заключается в применении математических профессиональных знаний в области современных нефтегазовых технологий для решения прикладных междисциплинарных задач, соответствующих профилю подготовки (в нефтегазовом секторе экономике).

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………………………4

1. Основная часть………………………………………………………………………………. 5

1.1 Общие сведения и геологические характеристики Илишевского месторождения.........5

1.2 Принцип водогазового воздействия и калькуляция себестоимости................................6

1.3 Методика расчёта экономической эффективности от проведения водогазового воздействия...................................................................................................................................8

1.4 Исходные данные для расчета..............................................................................................10

1.5 Расчет и математическое обоснование эффективности о проведения водогазового воздействия на Кадыровском участке Илишевского месторождения...................................11

2. Заключение…………………………………………………………………………………...13

3. Список использованной литературы………………………………………………......…...14

Введение

Современное общество требует квалифицированных, предприимчивых, инициативных специалистов, максимально использующих свои способности, умеющих оперативно и грамотно работать с информацией. Выбор темы настоящей работы обусловлен тем, что математика для в нефтяной отрасли так же важна, как и гидравлика, термодинамика, геология или промысловая геофизика – ведь умение построить модель месторождения или высчитать его потенциальный объем для будущего специалиста нефтегазовой отрасли является основой основ. Поэтому при подготовке специалистов для нефтегазового комплекса в настоящее время востребованность специалистов с математическими знаниями становится все более актуальной.

Разработка любого месторождения – это огромная база, я бы даже сказал, целый массив различных данных – вычислений, измерений, показателей. И сегодня как никогда остро встал вопрос об их обработке, написании неких алгоритмов, способных поставить этот процесс на поток. Компании стали понимать, что "недокачивают" нефть. Разработка основных месторождений нефти НГДУ "Чекмагушнефть" ООО "Башнефть-Добыча" характеризуется высокой степенью обводнённости добываемой продукции скважин. Опыт разработки месторождений при различных геолого-промысловых условиях свидетельствует, что основной причиной опережающего обводнения является слоистая неоднородность объектов разработки, а также естественная и техногенная трещиноватость коллектора, характерная для призабойной зоны нагнетательных скважин. Применение обычных технологий заводнения уже не может обеспечить достаточной высокой эффективности выработки запасов нефти на указанных месторождениях. В связи с этим возникает острая необходимость совершенствования методов увеличения нефтеотдачи пласта. И одной из задач современной математики – это обоснование экономической эффективности в результате применения того или иного метода. В нефтедобывающей отрасли более 90% нефти добывается на месторождениях, разрабатываемых с помощью заводнения. Данный метод на современном этапе считается наиболее прогрессивным, отвечающим основным принципам разработке. Однако и при заводнении более половины запасов нефти остается в пласте.

Данная работа посвящена математическому обоснованию экономичности применения водогазового метода, который бы позволил увеличить нефтеизвлечение. Исследование проведено на примере Кадыровского участка Илишевского нефтяного месторождения Республики Башкортостан.

Основной  целью работы является математическое обоснование экономической эффективности от проведения водогазового воздействия с целью повышения нефтеотдачи пластов.    Целями  работы являются также:

-знакомство с математическими методами исследования, анализа и обобщения получаемых результатов;

-расширение и систематизация знаний по использованию математических методов при изучении таких учебных дисциплин как «Разработка и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений», «Экономика отрасли»;
-более глубокое изучение существующих прогрессивных научных и технических методов, используемых для успешного развития нефтедобывающей отрасли;
-отработка навыков научно-исследовательской работы.

    Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

-рассмотреть методы математической обработки показателей данных экономической эффективности на примере Илишевского месторождения;
-проявление профессиональной осведомленности о передовых знаниях и открытиях в области нефтегазовых технологий.

Основная часть

1.1 Общие сведения и геологические характеристики илишевском месторождения

Илишевское нефтяное месторождение расположено в северо-западной части Республики Башкортостан, на территории Илишевского района, в 20км от районного центра-села Верхнеяркеево. Ближайшие населенные пункты- села Кадырово, Кызыл-куч,Тюбеково.

В геоморфологическом отношении район месторождения представляет собой полого-холмистую равнину, изрезанную речной сетью и оврагами. Разрабатываемая площадь месторождения расположена в междуречье рек Сюнь и База, левосторонних притоках реки Белой.

Климат района умеренно-континентальный. Преобладающие направления ветра южные и юго-западные.

Район месторождения входит в состав лесостепной зоны Башкортостана.

Почвы в районе разработки серо-лесные, пойменные и выщелоченные черноземы.

Полезные ископаемые представлены месторождениями нефти, глин, песчано-гравийной смеси, медистые песчаники и известняки.

Геологический разрез Илишевского месторождения представлен типичным разрезом платформенной части Башкортостана. В пределах месторождения он вскрыт до глубины 1995м и представлен отложениями четвертичной, неогеновой, пермской, каменноугольной и деванской систем и вендско-рифейским комплексом осадков.

Илишевское нефтяное месторождение находится на начальной стадии разработки. Максимальная добыча нефти по месторождению достигнута в 2006г-368,8 тыс.т. К настоящему времени проектным фондом разбурены основные залежи по всем объектам разработки. Действующий добывающий фонд составляет шестьдесят три скважины, нагнетательный- девять скважин, в том числе три под закачкой водогазовой смеси. Текущая обводненность добываемой продукции-32,6% Всего по месторождению отобрано 2589 тыс.т.нефти.

В соответствии проектным документом "Технологическая схема проведения опытных работ", составленным институтом Башнипинефть, yа Илишевском нефтяном месторождении с декабря 1999г осуществляется опытно-промышленное испытание технологии водогазового воздействия с целью увеличения нефтеотдачи и утилизации попутно добываемого газа. В связи с этим по I пачке бобриковского гаризонта Кадыровского участка была организована закачка водогазовой смеси с помощью насосно-бустерной установки. Из-за постоянных поломок насосного оборудования установки с марта 2001 года по сентябрь 2003 года водогазовой смеси производилась не регулярно и чередовалась с закачками воды. В 2003 году руководством НГДУ "Чекмагушнефть" было принято решение о замене насосно-бустерной установки и временном прекращении работ по внедрению данной технологии.

В августе 2004года, после замены насосного агрегата, водогазовое воздействие было возобновлено и продолжается до настоящего времени.

1.2 Принцип водогазового воздействия и калькуляци себестоимости

Эффективность водогазового воздействия по сравнению с заводнением особенно проявляется на месторождениях с геолого-физическими неоднородностями, месторождениях с плохими коллекторскими свойствами. При ВГВ производится нагнетание в пласт либо водогазовой смеси, либо поочередное нагнетание оторочек воды и газа.

При совместной закачке водогазовой смеси применяют 2 технологии:

1. При помощи бустерных установок.

2. При применении эжекторных систем.

Данное исследование рассмотрено на примере закачки водогазовой смеси при помощи бустерных установок.

Бустерная установка работает по принципу одноступенчатого компрессора с гидрозатвором.

Данный способ компремирования обладает следующими преимуществами:

- высокий термодинамический КПД компремирования газа с утилизацией тепла в потоке газожидкостной смеси;

- высокая надежность и ремонтопригодность оборудования;

- невысокие требования к квалификации обслуживающего персонала.

Но при этом следует отметить достаточно высокие капитальные вложения при проектировании и строительстве данных установок на нефтедобывающем промысле.

Илишевское месторождение является структурным подразделением НГДУ "Чекмагушнефть" ООО "Башнефть-Добыча". Рыночные условия хозяйствования требуют от деятельности предприятия выработку новых математических подходов и расчетов к повышению экономической эффективности. Математическое обоснование рентабельности, сокращения затрат, удельный расход ресурсов , показатель экономического эффекта и прибыль от реализации продукции дают представление об экономической эффективности предлагаемых мероприятий и т.д. позволяют предприятию добиться рентабельной работы.

Себестоимость единицы продукций – это сумма затрат данного предприятия выраженная на потребленные средства производства, выплаченную заработную плату с начислениями и оплату услуг по изготовлению и реализаций.

Себестоимость характеризует затраты, как на всю товарную продукцию предприятия, так и на ее единицу.

Если к производственной себестоимости прибавить внепроизводственные расходы, связанные прежде всего со сбытом продукций, то получим полную себестоимость продукций.

В таблице 1 приведена калькуляция себестоимости по статьям затрат ООО НГДУ “Чекмагушнефть” на 2015 г.

Наименование статей

С начала года

 

Всего тыс.р.

Руб./т.

Расходы на энергию по извлечению нефти

415301,60

197,39

Расходы по искусственному воздействию на пласт

540523,00

256,91

Основная заработная плата производственных рабочих

112356,00

53,40

Дополнительная заработная плата производственных рабочих

0

0

Единый социальный налог

29323

13,93

Амортизация скважин

201387

95,72

Расходы на сбор и транспортировку нефти

186833

88,80

Расходы по технологической подготовке нефти

198794

94,48

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

1039078

493,87

В т.ч –подземный ремонт скважин

148973,80

70,80

-капитальный ремонт скважин

175411,6

83,37

Цеховые расходы

302493

143,77

Общепроизводственные расходы

104937

49,87

Прочие производственные расходы

11490,00

5,46

Производственная себестоимость:

   

А) валовой продукций

3142515

1493,654

Б) товарной продукций

3113113

1479,68

Полная себестоимость товарной продукций

3113113

1479,68

Валовая продукция: нефть,тн.

2103910

 

Товарная продукция: нефть,тн.

2101668

 

Таблица 1. Калькуляция себестоимости добычи нефти ООО НГДУ “Чекмагушнефть” на 2015 г.

Как видно из таблицы 1 производственная себестоимость одной тонны нефти в ООО НГДУ “Чекмагушнефть” за 2015 г. составила 1479,68 р.

1.3 Методика расчёта экономической эффективности от проведения водогазового воздействия

Основными показателями по принятию проекта водогазового воздействия к реализации являются такие показатели, как годовой экономический эффект, затраты на проведение мероприятий, себестоимость добычи одной тонны нефти до проведения мероприятия, прирост балансовой прибыли, увеличение фондоотдачи. Для расчета воспользуемся следующими формулами:

Годовой экономический эффект рассчитывают по формуле:

= - (1)

где - стоимостная оценка дополнительной добычи нефти, тыс.р.

-стоимость оценки затрат на дополнительную добычу нефти и расходы на проведение мероприятий, тыс.р.

Капитальные затраты Илишевского месторождения для обеспечения водогазового воздействия в 2010 г. не предусматривалась, строительство двух насосно-бустерных установок осуществлено в 2005 г. (9,5 млн.р)

= * (2)

где -дополнительная добыча нефти, тыс.т;

Ц- цена реализаций одной тонны нефти, р.

Затраты на проведение мероприятий определяются по формуле:

= + (3)

где - затраты на проведение водогазового воздействия, тыс. р;

- затраты на добычу дополнительной нефти, тыс. р;

(4),

Где – затраты на выплату зарплаты рабочим,

– затраты на материалы,

– затраты на использование спецтехники.

(5),

Где – часовая тарифная ставка i-го рабочего n-го разряда

t – норма времени, час;

– размер премии, дол. ед;

– районный коэффициент, дол. ед;

– социальные отчисления, дол. ед.

(6)

Где –объем k-го материала,
– стоимость 1 k-го материала, руб./

Где – время использования т-ого транспорта, час;

– стоимость одного часа работы т-ого транспорта, руб/час.

(8)

Где – эксплуатационные условно-переменные затраты на одну тонну добычи нефти, руб/т.

3) Себестоимость добычи одной тонны нефти до проведения мероприятия определяется по формуле:

,

Где - себестоимость добычи одной тонны нефти до проведения мероприятия, руб./т;

- добыча нефти до проведения мероприятия, т.

Снижение себестоимости добычи одной тонны нефти определяется по формуле:

(10)

4) Прирост балансовой прибыли определяется по формуле:

Чистая прибыль, полученная в результате проведения мероприятия, определяется по формуле:

Где Н – ставка налога на прибыль, доли ед.

Повышение производительности труда:

Где и – соответственно производительность труда после и до мероприятия, т/чел;

(14)

Где Ч – численность промышленного производственного персонала, чел.

Увеличение фондоотдачи определяется как:

, (15)

Где и – фондоотдача соответственно после и до мероприятия, т/тыс. р.

(16),

Где - среднегодовая стоимость основных фондов, тыс. р.

1.4 Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета показателей по ООО НГДУ "Чекмагушнефть" данного мероприятия представлены в виде таблиц № 2-5.

Показатель

Значения

Годовая добыча нефти, т

2103910

Дополнительная добыча за счёт проведения обработки, тонн

6955,8

Себестоимость добычи нефти после ремонта, руб./т.

1479,68

Планово-расчетная цена товарной нефти для расчета экономической эффективности по ООО НГДУ “Чекмагушнефть” на 2010 год, руб.

9542

Ставка налога на прибыль, %

20

Эксплуатационные условно переменные затраты на одну тонну добычи нефти от полной себестоимости, %

34

Стоимость основных фондов, тыс. р.

6270772

Таблица 2 – Исходные данные для расчета

Рабочая бригада

Разряд

Тарифная ставка, руб./час

Норма времени, час

Премия, %

Районный коэффициент%

Отчисления на соц.нужды, %

Мастер

 

197,03

1920

33

15

34

Машинист насосных станций

5

122,64

Машинист насосных станций

4

106,00

Таблица 3 – Исходные данные для расчёта затрат на заработанную плату

Материал

Количество

Стоимость, руб.

Попутный газ,

127400

1,814

Нейтрализатор сероводорода Дарсан-Н, т

0,66

34054,50

Ингибитор коррозии Викор-А, т

1,33

33330,31

Смазочный материал, кг

0,25

120,00

Краска, кг

0,50

26,00

Электроэнергия, кВт

152034,16

1,91

Таблица 4 – Исходные данные для расчета затрат на материалы

Вид спецтехники

Время работы, час

Стоимость одного часа работы, руб/час

Автобус КАВЗ-3271

640

238,94

ГАЗ-51

976

224,39

Таблица 5 – Исходные данные для расчета затрат на используемый транспорт

1.5 Расчет и математическое обоснование эффективности о проведения водогазового воздействия на Кадыровском участке Илишевского месторождения

Затраты на выплату зарплаты рабочим:

Затраты на материалы:

Затраты на использование транспорта:

Затраты на проведение водогазового воздействия:

Затраты на добычу дополнительной нефти:

Затраты на проведение мероприятия:

Стоимость дополнительно добытой нефти:

Экономический эффект:

Себестоимость до внедрения мероприятия:

Снижение себестоимости в результате внедрения мероприятия:

Прирост балансовой прибыли составит:

Чистая прибыль предприятия:

Производительность труда на предприятии:

Повышение производительности труда:

Фондоотдача:

Рост фондоотдачи:

Результаты расчета экономической эффективности от проведенного мероприятия приведены в таблице 6.

Показатель

Значение

Дополнительная добыча нефти, т

6955,8

Затраты на проведение мероприятия, тыс. р

6134,718

Экономический эффект, тыс. р

60237,525

Снижение себестоимости добычи 1т нефти, руб/т

1,98

Прирост балансовой прибыли, тыс. р

60231,854

Чистая прибыль от мероприятия, тыс.р.

48185,483

Повышение производительности труда, %

0,33

Повышение фондоотдачи, тыс. т/тыс. р

1,11

Таблица 6 – Результаты расчёта экономической эффективности

Таким образом, за счет применения водогазового воздействия получено 6955,8 т дополнительной нефти или 0,33% от годовой добычи всего ООО НГДУ “Чекмагушнефть”, за счет реализации выручена чистая прибыль в размере 48185,483 тыс. р., себестоимость добычи одной тонны нефти снижена на 1 рубль 98 копеек. С начала воздействия дополнительно добыто порядка 413 тыс. т нефти.

В результате вышеперечисленных математических расчетов можно отметить, что применение данного метода в ООО НГДУ «Чекмагушнефть» приносит существенный экономический эффект, и, не смотря на капиталлоемкость данного мероприятия, рекомендуется к дальнейшему внедрению на предприятиях нефтедобывающей отрасли.

Заключение

На сегодняшний день эффективность извлечения нефти основными методами разработки, считается неудовлетворительной, учитывая, что потребление нефтепродуктов растет во всем мире. Когда доля трудно извлекаемых запасов увеличивается, а темпы разработки запасов отстают от темпов извлечения, появляется вопрос о внедрении новых технологий способных увеличить коэффициент нефтеотдачи. Расчеты водогазового воздействия для залежи ООО НГДУ “Чекмагушнефть” показали, что прирост добычи нефти составил порядка 0,33% от годовой добычи.

В качестве примера была рассмотрена методика расчёта экономических показателей водогазового воздействия на примере Кадыровского участка Илишевского месторождения республики Башкортостан.

В работе, приведены математические расчеты, подтверждающие положительный эффект после внедрения новой системы водогазового воздействия в виде дополнительной прибыли в размере 48185,483 тыс. р., при этом себестоимость добычи одной тонны нефти снижена на 1 рубль 98 копеек.

Были рассмотрена методика расчёта экономических показателей водогазового воздействия на примере Кадыровского участка Илишевского месторождения республики Башкортостан.

Проведенный анализ экономической эффективности предложенной технологии водогазового воздействия показал наличие высокого потенциала данной технологии в нефтегазовой промышленности. Технология характеризуется относительно невысокими объёмами капитальных вложений, малым сроком окупаемости и высокой нормой внутренней рентабельности.

На основе представленных данных по ООО НГДУ «Чекмагушнефть» и математических расчетов, метод водогазового воздействия является одним из наиболее перспективных на сегодняшний день и рекомендуется к дальнейшему внедрению на предприятиях нефтедобывающей отрасли.

Список использованной литературы

1. Авторский надзор за проведением водогазового воздействия на Илишевском месторождении. /Отчет, договор №4155,ДОО "Геопроект". Руководители: Якименко Х.Л., Мулюкова Р.И., Кичко В.С.,Уфа, 2005 64 с.

2. Авторский надзор за проведением опытно-промышленных испытаний водогазового воздействия на Кадыровском участке Илишевском месторождении./Отчет, договор № 1064, ДОО "Геопроект". Руководители: Якименко Х.Л., Егоян А.С.,Уфа, 2004, 58 с.

3. Дроздов А.Н., Агеев Ш.Р., Рабинович А.И., Ковригин А.Г., Дроздов Н.А. Совершенствование насосно-эжекторных систем для водогазового воздействия на пласт. - Бурение и нефть, 2008, №07-08, с. 45-48.

4. Лысенко В.Д. Проблемы разработки залежей нефти при газовом заводнении и чередующейся закачке воды и газа. - Нефтепромысловое дело, 2017, No2, с. 4

5. Муслимов, Р.Х. Планирование дополнительной добычи и оценка эффективности методов увеличения нефтеотдачи пластов / Р.Х. Муслимов. –Казань: Изд-во КГУ, 1999. –280 с.

6. Технологическая схема опытно-промышленной разработки участка залежей бобриковского гаризонта Илишевского месторождения с закачкой водогазовой смеси на основе попутно добываемого газа. Проведение промысловых испытаний. /Отчет о НИР(прмежуточный) БашНИПИнефть. Руководители:Лозин Е.В., Пияков Н.М., Тимашев Э.М., Ленчевский А.В., Уфа 1999, 256с

7. Экономическая теория; под ред. А.И.Добрынина, Т.Л.Тарасевича. - СПб: Питер, 2001. - 544с.

Просмотров работы: 362