ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВЫСОКОЙ ОБВОДНЕННОСТИ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ БЕРЕГОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

На газовых и газоконденсатных месторождениях обводнившиеся скважины нередко переходят в гидратный режим работы и останавливаются. Для скважин газовых месторождений севера Тюменской области проблема повышения эффективности тампонажных составов и технологий водоизоляции стоит весьма остро. Актуальность проблемы растет по мере старения фонда скважин. Увеличение фонда действующих скважин, длительное время находящихся в эксплуатации, приводит к обострению проблемы их ремонта. Решение проблемы обводнения в добывающие скважины требует все больше усилий, времени и средств.

ABSTRACT

At gas and gas condensate fields, flooded wells often switch to hydrate operation and stop. For wells of gas fields in the north of the Tyumen region, the problem of increasing the efficiency of grouting compositions and water insulation technologies is very acute. The urgency of the problem grows with the aging of the well stock. An increase in the fund of existing wells that have been in operation for a long time leads to an aggravation of the problem of their repair. Solving the problem of flooding into producing wells requires more and more effort, time and money.

Ключевые слова: обводненность месторождений, газоконденсатные месторождения, причины обводнения скважин, тампонажные растворы, карта изобар.

Основной причиной обводнения газоконденсатных залежей, является неоднородность коллектора по проницаемости. Указанные структуры, в силу их малой емкости (во многих случаях от 1% до 5% порового объема), при проведении геофизических исследований не обнаруживаются [3]. Однако, после выработки, сосредоточенных в этих высокопроницаемых структурах, запасов углеводородов, из-за инверсии фазовых проницаемостей, гидропроводность таких прослоев оказывается очень большой, и именно эти структуры обеспечивают от 50 до 90% обводненности скважин.

Повышенная водонасыщенность продуктивного пласта, обусловливающая присутствие в его пористой среде подвижной реликтовой воды, часто называемой рыхлосвязанной, является причиной обводнения скважины с первых дней эксплуатации [3]. Объясняется она либо изначально низкой газонасыщенностью пласта, либо вскрытием скважиной переходной зоны насыщенности на залежи газа с подстилаюшей водой.

Наличие высокопроницаемых включений как правило приводит к опережающему прорыву воды к забоям добывающих скважин, что в свою очередь приводит к существенному снижению уровня добычи конденсата. Согласно гидродинамическим исследованиям индикаторные диаграммы, изученных методом установившихся отборов, прямолинейны во всем диапазоне забойных давлений, что указывает на линейный характер фильтрации газа в отложениях продуктивного горизонта, и, следовательно, на принадлежность песчаных пород этого объекта к коллекторам гранулярного типа [1].

Между тем, в процессе реализации технологической схемы и выполнения работ по авторскому надзору за состоянием разработки Берегового месторождения были выявлены значительные отклонения от проектных технологических решений по темпам обводнения и выработки запасов, что поставило под сомнение достоверность принятой гранулярной фильтрационной модели этого объекта. Так, преждевременное обводнение скважин снизило текущую добычу газа и привело к экономическим потерям.

В данном случае выявлены основные причины обводнения:

1. Негерметичность эксплуатационной колонны или пакера приводит к поступлению воды из водонасыщенных интервалов.

2. Заколонные перетоки с водоносного горизонта, вызванные низким качеством проведения тампонажных работ.

3. Равномерный подъем газоводяного контакта с низкой вертикальной проницаемостью пласта, характеризуется равномерным ростом обводненности продукции. Это происходит даже при очень низкой вертикальной проницаемости (менее 0.01 мД). При больших значениях вертикальной проницаемости, как правило, начинается конусообразование.

4. Прорыв воды по изолированному высокопроницаемому пропластку, возникает при совместной разработке нескольких пластов или пропластков, отделенных друг от друга непроницаемыми (например, глинистыми) перемычками. Источником воды может быть активная законтурная область.

5. Поступление воды по трещинам или разломам в пластах с естественной трещиноватостью, но она также может быть вызвана неудачным расположением трещин после гидроразрыва пласта, или «незапланированной» трещины в скважине.

6. Обводнение по трещинам из водоносного горизонта в горизонтальных скважинах, поскольку вероятность нахождения трещины рядом с вертикальной скважиной довольно низка.

7. Конусообразование вблизи вертикальных скважин в пластах с относительно высокой вертикальной проницаемостью. Обводненность продукции скважины в этом случае зависит от создаваемой депрессии. Для уменьшения депрессии с сохранением дебита можно произвести гидроразрыв пласта с ограниченным объемом пропанта, или пробурить один или несколько боковых горизонтальных стволов поближе к кровле пласта.

8. Ранний прорыв воды как из законтурной области вызвано, высокой степенью анизотропии пласта в совокупности с неудачно запроектированной системой разработки. Особенно часто эта проблема возникает в речных (канальных) отложениях.

9. Прорыв воды по подошве в залежи с большой мощностью и высокой вертикальной проницаемостью – вода под действием гравитации опускается к подошве, из кровельной части пласта [2].

Первые четыре проблемы решаются относительно легко путем применения обычных технологий капитального ремонта скважин. Следующие две (прорыв воды по трещинам) требует закачки больших объемов геля с большой точностью. Последние причины обводнения неразрешимы без изменения системы разработки пласта-коллектора.

Так, уже в начальный период разработки было установлено обводнение в ее газовой зоне газоконденсатных пластов БТ₁₀ и БТ₁₁ Берегового месторождения. Обводнение скважин объяснялось образованием в поровом коллекторе систем трещин при больших забойных давлениях. Более поздние наблюдения, выполненные специалистами отдела разработки, показали, что темпы обводнения скважин характерное явление для разработки продуктивного горизонта [2]. Специальные комплексные гидродинамические исследования скважин с целью уточнения типа коллектора и оценки степени вскрытия пласта скважинами при работе на установившихся и неустановившихся режимах фильтрации показали: индикаторные диаграммы скважин вогнуты; кривые падения давления скважин имеют несколько наклонов, характеризующих неоднородную среду.

На рисунке 1 представлена карта изобар и накопленных отборов пласта БТ₁₀  Берегового месторождения.

Рисунок 1. Карта изобар и накопленных отборов пласта БТ₁₀ Берегового месторождения

Таким образом, анализ индикаторных диаграмм показал, что как в начальный период, так и после проведения геолого-технических мероприятий (поздний период), почти все диаграммы искривляются в сторону оси. Отмечено, что отсутствуют гистерезисные явления при обратном ходе исследований. Однако со временем по некоторым скважинам индикаторные линии при определенных репрессиях на пласт резко искривляются, коэффициенты приемистости увеличиваются в несколько раз. Возможно, одной из причин этому является раскрытие естественных и образование новых трещин в призабойной зоне пласта.

В условиях эксплуатации Берегового месторождения на эффективность разработки влияет обводнение призабойной зоны конденсационными и пластовыми водами, интенсивным выносом механических примесей в ствол скважины, образованием гидратно-песчаных пробок на забое и в стволе насосно-компрессорных труб. Наличие жидкости в добываемом газе подвергает коррозионному износу внутрискважинное и наземное оборудование и является доминирующим фактором выхода эксплуатационных скважин из действующего фонда.

Список литературы:

1. Земцов Ю.В., Тимчук А.С., Акинин Д.В. Ретроспективный анализ методов ограничения водопритоков, перспективы дальнейшего развития в Западной Сибири // Нефтепромысловое дело. – 2014. – №4. – С. 17-22.
2. Отчет по НИР «Технико-экономическое обоснование проектных решений по разработке залежи пластов БТ10 и БТ11 Берегового месторождения» Тюмень.: ООО «ТюменНИИгипрогаз» 2015.
3. Телков А.П. Образование конусов воды при добыче нефти и газа. - М.: Недра, 2015. - 145 с.