ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ РЕШАЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ ОБВОДНЕННОСТИ ПЛАСТОВ

EVALUATION OF THE CURRENT STATUS OF THE PROBLEM OF WATERING IN THE FORMATIONS TO BE SOLVED

Lev Shiman

Student, Department of Oil and Gas Well Drilling, Tyumen industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

С каждым годом становится всё труднее осуществлять добычу углеводородов. Из-за неоднородности коллекторов усложняется добыча нефти и газа, так как происходят досрочные порывы закачиваемых вод по высокопроницаемым участкам пласта, что в итоге приводит к обводненности добываемых углеводородов и снижению дебитов нефти и газа. В последние несколько десятков лет разработаны и проэкспериментированы различные технологические системы для внутрипластовой водоизоляции: сшитые полимерные системы, вязко-упругие составы, осадкогелеобразующие составы.

ABSTRACT

Every year it becomes more and more difficult to produce hydrocarbons. Due to the heterogeneity of reservoirs, oil and gas production becomes more difficult, as early gusts of injected water occur in highly permeable reservoir areas, which ultimately leads to water cut in produced hydrocarbons and a decrease in oil and gas flow rates. In the last few decades, various technological systems for in-situ waterproofing have been developed and tested: cross-linked polymer systems, viscoelastic compositions, sediment-gelling compositions.

Ключевые слова: гелеобразующие системы, жидкости затворения, ремонтно-изоляционные работы, силикатные жидкости, водоизоляционные работы.

Keywords: gel-forming systems, mixing liquids, repair and insulation works, silicate liquids, waterproofing works.

Оценка современного состояния решаемой научно-технологической проблемы

В настоящее время многие нефтяные месторождения находятся на поздних стадиях разработки, для которых характерными являются низкие пластовые давления и высокая обводненность продукции скважин. Это приводит к существенному снижению дебита скважин по нефти и не предусмотренным эксплуатационным затратам, связанным с затратой энергии на добычу воды и отделения ее от товарной нефти.

Результаты анализа разработки некоторых месторождений говорят о своеобразном характере обводнения залежей - быстрый прорыв воды в глубь залежи и высокая обводненность продукции скважин наступают уже при низких значениях текущего коэффициента нефтеизвлечения.

Учитывая, что основным методом разработки месторождений страны является заводнение, в обводненных пластах остаточные запасы нефти будет постоянно возрастать. Для доизвлечения таких запасов необходимо также использовать более совершенные технологии.

Одним из основных факторов, приводящих к обводнению нефтяных скважин, является поступление к забою пластовой воды через нижние перфорационные каналы эксплуатационной колонны. По мере добычи нефти и снижения давления в нефтеносном пласте приток воды к забою из нижнего водоносного пласта происходит в виде конуса через поры и трещины породы-коллектора, щели, образованные между породой, цементным камнем и эксплуатационной колонной, а также в результате постепенного повышения водонефтяного контакта.

Для ограничения водопритоков в скважинах наиболее перспективными методами является технологиий на основе применения гелеобразующих составов. В пластовых условиях образуясь гель создает водоизолирующие зоны с большим фильтрационным сопротивлением и исключает прорыв воды по высокопроницаемым пропласткам в скважину.

На сегодняшний день существует расширенный спектр гелеобразующих тампонажных материалов и технологий, применяемых при проведении изоляционных работ. Так, например, для этих целей широко используют водные растворы полиакриламида с добавлением сшивателя (ацетат хрома). Однако их успешность и эффективность остается низкой и непродолжительной. Это объясняется их низкой проникающей способностью, химической неустойчивости их к минеральным солям пластовой воды, большая чувствительность к пластовым температурам, токсичность, высокая стоимость.

Также особо следует отметить имеющиеся недостатки существующих технологий водоизоляционных работ: закачка гелеобразующих растворов через забой, обводненной минерализованной пластовой водой, непосредственно в нефтенасыщенный пласт. Это приводит к преждевременному гелеобразованию уже в забое скважины и закупориванию пор нефтяного пласта образованной гелю, приводящему к снижению проницаемости не только по воде, также и по нефти.

В связи с этим, возникает необходимость в совершенствовании существующей технологии водоизоляций забоя нефтяных скважин на основе применения новых доступных и эффективных гелеобразующих материалов, обладающих высокой проникающей способностью в глубину водоносного пласта и создающих более надежный прочный водоизоляционный экран.

Актуальность темы

На месторождениях нашей страны более 90% всей добываемой нефти извлекается с применением метода заводнения пластов. Однако, за счет высокой степени неоднородности пропластков метод заводнения больше проявляет продвижение неравномерного фронта вытеснения нефти водой как по толщине пласта, так и по площади. Опережающее движение пластовых вод и их прорыв к забою скважин происходят до достижения потенциально возможных отборов нефти из скважин. Это приводит ко многим отрицательным последствиям как снижение темпов текущих отборов нефти, увеличивание нагрузки на системы сбора и подготовки нефти, снижение эффективности воздействия системы ППД.

Для решения таких проблем на многих месторождениях проводят   закачку геле-, осадкообразующих и вяжущих композиций с целью закупорки высокопроницаемых каналов. Данные технологии известны как потокоотклоняющие технологий. Однако при проведении данных изоляционных работ их успешность составляет не более 50%.

Причинами низкой успешности изоляционных работ и недостатками данных технологии избыточное количество воды, большие давления закачки реагентов, в результате которого происходит расширение существующих и образование новых каналов в обводненных пропластках.

В скважинах, у которых обводненность достигает 85 – 100 %, обычно очень низкая результативность технологии закачек геле-, осадкообразующих и вяжущих композиций.

Необходимо воздействие со стороны добывающей скважины для проведения эффективной водоизоляции каналов низкого фильтрационного сопротивления.  Не смотря на большое число теоретических исследований и практических разработок обводненность продукции скважин не снижается, число удачных результатов от проведения ремонтных работ существенно не увеличивается. Для устранения имеющихся недостатков, существующих гелеобразующих составов как низкая проникающая способность в матрицу пласта, не высокие прочностные характеристики при определенных условиях пласта, невозможность регулирования временем гелеобразования, высокая стоимость и т.д. необходимо разработать новые водоизоляционные композиций на основе доступных и недорогих химических реагентов.

В недостаточной степени разработана эффективная технология ограничения притока пластовой воды из нижних и верхних водоносных пластов через неплотности между цементным камнем и обсадной колонной к забою добывающих скважин. В связи с этим, снижение объемов попутнодобываемой воды путем применения эффективных технологий по водоизоляции на основе применения управляемых осадко-гелеобразующих составов является актуальной задачей.

Список литературы:

1. Справочник бурового мастера [Текст]: Научно-практическое пособие: В 2-х т./под ред. В.П. Овчинников [и др.]. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2006.-Т.1,2.- 606 с.
2. Заканчивание скважин [Текст]: Учебное пособие /Овчинников В.П. [и др.]. - Тюмень: Изд-во «Экспресс», 2011.- 451 с.
3. ФНиП ПБ "Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности": Утв. Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15.12.2020. № 534: М.2020.-523 с.