ПРОГНОЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

АННОТАЦИЯ

Современные технологии ограничения водопритоков, во многих случаях, могут привести к значительному снижению обводненности и увеличению добычи газа. Для эффективности мероприятий необходимо понимание возникающих проблем. Тип проблемы, осложняющий добычу, определяется при помощи диагностики, которая позволяет устранить источник избыточного обводнения. В статье автор делает прогноз технологической эффективности и экономическая оценка применения технологии борьбы с высокой обводненностью месторождений Западной Сибири.

ABSTRACT

Modern technologies for limiting water flows, in many cases, can lead to a significant reduction in waterlogging and an increase in gas production. For the effectiveness of measures, it is necessary to understand the problems that arise. The type of problem that complicates production is determined using diagnostics, which allows you to eliminate the source of excessive watering. In the article, the author makes a forecast of technological efficiency and an economic assessment of the use of technology to combat high waterlogging of deposits in Western Siberia.

Ключевые слова: обводненность месторождений, ограничение водопритока, повышение добычи продукции скважин, ликвидация обводненности.

Keywords: flooding of deposits, restriction of water inflow, increase in production of wells, elimination of waterlogging.

Для обеспечения качественной изоляции зон водопритока на  Береговом месторождении к тампонирующим смесям предъявляются следующие требования: смесь должна обладать хорошей текучестью и сохранять это свойство в процессе закачки и продавливания ее в пласт; устойчива к разбавлению пластовыми водами, иметь высокие значения структурно-механических свойств;  после закачки в зону притока пластовых вод смесь должна схватываться и приобретать достаточную прочность и непроницаемость после затвердевания [3].

Данным требованиям в условиях разработки Берегового месторождения отвечает технология проведения водо-изоляционных работ с использованием тампонажных растворов с комплексными структурирующими добавками. В связи с тем, что качество работ по ограничению водопритоков не высокое по причине применения обычных тампонажных материалов для ликвидации заколонных перетоков. Поэтому предлагается комплексная технология, позволяющая сохранить добычу на уровне доремонтной и качественно изолировать приток пластовых вод. В лаборатории технологических жидкостей ОАО «СевКавНИПИгаз» были проведены лабораторные и стендовые исследования по разработке изолирующего состава, который должен иметь небольшую вязкость и свободно проникать в продуктивный пласт с низкой проницаемостью.

В качестве связующего материала использовалось жидкое (растворимое) стекло (водный раствор силиката натрия), в качестве гелеобразующего реагента применялась эмульсия спирта в углеводородной жидкости (в газокондесате или в дизельном топливе), а в качестве отверждающего материала - водный раствор хлористого кальция. Связка отверждается довольно быстро, поэтому технологией предусмотрена раздельная продавка в пласт всех трех компонентов изолирующего состава [1]. В процессе испытания изоляционных материалов исследовалось влияние на величины прочности на сжатие, водо- и газопроницаемости образующегося песчаного керна следующих переменных: время и температура твердения.

Влияние плотности жидкого стекла и количества отверждающей жидкости на проницаемость песчаного керна представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние плотности жидкого стекла и количества отверждающей жидкости на проницаемость песчаного керна

В качестве гелеобразующей жидкости использовали смесь газоконденсат-спирт в соотношении 1:1 по объему. Отверждающей жидкостью служил 30%-ый водный раствор хлористого кальция. При повышении плотности жидкого стекла   и доли отвердителя от жидкого стекла прочность возрастает, а проницаемость снижается. Минимальная проницаемость получена при плотности жидкого стекла 1400 кг/м³ и доли отверждающей жидкости 0,8 от жидкого стекла (частей по объёму). При этом прочность песчаного керна составила 5,26 Мпа [2].

Результаты исследований зависимости проницаемости и прочности песчаных кернов от количества гелеобразующей жидкости   и концентрации спирта в ней   приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Зависимость проницаемости и прочности от количества гелеобразующей жидкости и концентрации спирта в жидкости

Применение в качестве отверждающей жидкости спиртового раствора хлористого кальция приводит к повышению проницаемости изолируемого интервала пласта, чего можно избежать.

Прочность песчаного керна возрастает с увеличением количества гелеобразующей жидкости и количества в ней спирта при существенном снижении проницаемости. Оптимальными следует считать количество гелеобразующей жидкости 1,2 частей от жидкого стекла по объёму и 20% спирта в гелеобразующей жидкости [2].

Влияние содержания глины в песчанике и влажности песка на проницаемость и прочность представлено в таблице 3.

Таблица 3.

Влияние содержания глины в песчанике и влажности песка на проницаемость и прочность

Так прочность кернов снижается при повышении содержания глины и влажности пласта. При этом аналогично снижается и проницаемость кернов. Это указывает на взаимодействие компонентов изолирующего состава с глиной и глины с влагой пласта.

Установлено, что повышение содержания глины в песчаном керне снижает его прочность, а увеличение концентрации хлористого кальция в отверждающем растворе - повышает её. Водопроницаемость снижается с увеличением содержания глины в керне и с повышением концентрации хлористого кальция в водном растворе отверждающей жидкости [2].

Зависимость прочности керна от содержания в нем глины и хлористого кальция в отверждающем растворе представлена в таблице 4.

Таблица 4.

Зависимость прочности керна от содержания в нем глины и хлористого кальция в отверждающем растворе

Во-вторых, эффективность проведения работ по изоляции притока пластовых вод (подтягивание конуса подошвенной воды) в скважину можно повысить и за счет увеличения устойчивости изоляционного экрана при контакте с растворами щелочей и кислот, снижения проницаемости водонасыщенных коллекторов, повышения прочностных характеристик изоляционного экрана [2].

При эксплуатации пласта БТ_10-11 Берегового месторождения происходит падение пластового давления, вследствие чего поднимается газо-водяной контакт (ГВК). В результате продукция скважин (добыча газа) сопровождается активным поступлением пластовых вод, что приводит к снижению дебита скважин, а иногда и к их самоглушению. Ранее проводимые работы по изоляции притока пластовых вод теряли до 70% дебита газа (после ремонтно-изоляционных работ), причем притоки пластовых вод не всегда удавалось изолировать [2].

В качестве изолирующего состава использовали разработанный тиксотропный тампонажный раствор на основе ПЦТ с добавкой поливинилового спирта (ПВС) и суперпластификатора (С-3) [2].  После разбуривания цементного моста проводилась вторичная перфорация в пенной среде. Перед установкой изоляционного цементного моста в водонасыщенном интервале были выполнены работы по созданию водоизоляционного экрана составом на основе силиката натрия, что обеспечило надежную изоляцию продуктивного пласта от подошвенных вод.

В результате проведенных опытно-промышленных испытаний достигнуты следующие технико-экономические показатели: надежно изолируется приток подошвенной воды; за счет сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта обеспечивается дебит газа на доремонтном уровне; увеличивается межремонтный срок эксплуатации скважин после проведения ремонтноизоляционных работ.

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.