ПРОБЛЕМА ОБВОДНЕННОСТИ В ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИНАХ

Проблема борьбы с обводнённостью является, актуальной задачей, обусловленных снижение нефтеотдачи пластов и разработки нефтяных месторождений в целом.

Каждый год, в мире увеличиваются затраты на ремонт скважин. Обводнённость скважин постоянно растет, что делает экспулатацию нерентабельной, в дальнейшем это привод к остановки работы скважин. Большинство скважин на месторождениях поздней стадии эксплуатации нуждаются в капитальном ремонте.

Основной причиной выбытия добывающих скважин в консервацию является высокая обводненность продукции. Однако даже в этом случае лишь не многие из скважин завершили эксплуатацию при достижении обводненности, допустимой для отключения.

Выявлено значительное число скважин с заколонными перетоками. Вследствие этого замеряемая обводненность добываемой продукции существенно завышается за счет «посторонней воды». В этой связи промысловые данные не отражают истинной характеристики процесса выработки запасов основного объекта, поэтому скважины подверженные заколонной циркуляции (ЗКЦ), даже при условии достижения предельной обводненности, имеют потенциал по извлечению нефти в случае восстановления герметичности эксплуатационной колонны и ликвидации ЗКЦ.

Также допущенная перекомпенсация отборов закачкой воды, вызванная попытками недропользователя предотвратить снижение уровня добычи нефти, которое отмечается после максимума, привела к опережающему прорыву фронта нагнетаемой воды к забоям добывающих скважин.

Результаты интерпретации промыслово-геофизических исследований указывает, что увеличение обводненности добываемой продукции в большинстве случаев происходит за счет прорыва закачиваемой воды к добывающим скважинам по системе естественных трещин, зачастую инициированных ГРП.

Для этого борются с обводнённостью, путём ограничения водопритока, следовательно, применяют различные мероприятия по ограничению, которые зависят от геологических и гидродинамических характеристик, такие как присутствие подошвенных вод, некачественного цементирования, а так же высокопроницаемые пропластки, которые напрямую влияют на рост обводнённости.

В текущее время существуют множество методов применение тампонажных материалов и водоизолирующих реагентов которые дают возможность достигнуть ограничительного сдерживания водопритока.

К ним относятся:

• Радиационно-сшитые полимерные системные конструкции;
• Сшитые полимерные системные конструкции;
• Кремийноорганические соединения;
• Водонабухающие полимерные системные конструкции, тампонажные составы на базе силикатов щелочных металлов;
• составы на базе полимерных смол.

Кремнийорганические соединения.

Самые популярные методы селективной изоляции пластовых вод, представляют собой закачку элементоорганических соединений. Популярность в органичении водопритока в скважинах имеют гидролизующиеся полифункциональные КОС. Некоторые из них способны создавать в пласте полиорганосилоксановый полимер, имеющий высокие адгезионные характеристики к породе, высокими селективными свойствами, гидрофобной активностью.

Радиационно-сшитые полимерные системы.

Разновидностью данных полимерных систем являются систе­мы с начальной, предварительной обработкой радиационным излучением. Это приводит к появлению нескольких промежуточных продуктов, таких как радикалы, ионы и электронно- возбужденные состояния. То дает возможность получать однородные материалы с регулируемой кинетикой гелеобразования, непрерывностью геля и плавно регулируемыми реологическими свойствами без необходимости добавления дополнительных реагентов-сшивателей. Гели, полученные с помощью радиационно-сшитых систем обладают лучшими свойствами и большей стабильностью, но имеют те же недостатки, что и остальные сшитые полимерные системы

Тампонажные составы на основе силикатов щелочных металлов.

В последние годы ограничения водопритока применяются насыщенные водные растворы силикатов натрия и калия (жидкое стекло).

Жидкое стекло, в виде технического продукта, содержит смесь силикатов разной степени полимеризации: дисиликат, ортосиликат, метасиликат. Оно хорошо растворяется в воде. Растворы имеют низкую вязкость, регулируемую концентрацией силиката. Составы, лежащие в основе жидкого стекла с отвердителем неселективные, так как вне зависимости от характера жидкостей, насыщающих пористую среду, отверждение происходит во всем объеме композиции. По этой причине применение данных композиций в большей степени эффективно для ликвидации негерметичности обсадной колонны, отключения отдельных обводнившихся пластов, изоляции заколонного перетока и для обработки нагнетательных скважин для перераспределения в пласте фильтрационных потоков. При взаимодействии с бивалентными ионами кальция и магния пластовой воды, силикат натрия может образовывать тампонирующую массу. Образовывая нерастворимые осадки тонкодисперсного силиката магния или кальция, которые отлично закупоривают в породе трещины и поры.

Водонабухающие полимерные системы.

Гидрофильные водонабухающие полимеры ВНП получили широкое распространение в практике водоизоляционных работ. Оно основано на способности набухания гелевых частиц полимера, поглощая воду они сохраняют гелеобразную структуру, что позволяет набухшему полимеру блокировать путь поступления воды в скважину. Данные полимеры закачиваются в скважины и имея контакт с водой, набухают. Благодаря этому создается герметичный гелеобразный слой. В качестве инертной жидкости используют спирты, дизельное топливо, полигликоли,бензины, глицерин,. В набухшем состоянии, они представляют собой вязко-пластичные системы и имеют высокую пластическую прочность. Путем изменения концентрации полимерной дисперсии, скорости набухания их в воде и размера полимерных частиц достигается необходимая скорость гелеобразования.

Составы на основе синтетических смол.

Синтетические смолы – это высокомолекулярные соединения, которые получают в результате реакций полимеризации или поликондесации. В нефтепромысловой практике применяют эпоксидные, фенолформальдегидные, резорциноформальдегидные, фурфуролацетоновые смолы. Они отверждаются во всем объеме независимо от характера насыщающей пласт жидкости с образованием нерастворимых высокополимеров сетчатого строения.

Большое применение получили фенолформальдегидные смолы на основе сланцевых фенолов, такие как “ТСД-9”, “ТС-10”. Данные смолы активно применяются при работах по ограничению водопритока, однако, они имеют высокую стоимость и ограничения по температуре применения. Смола “ТСД-9” применяется в скважинах с температурой до 40 °С, “ТС-10” – в скважинах с температурой до 80 °С.

Сшитые полимерные системы.

Использование полимеров в виде сшитых полимерных систем стало одним из самых распространенных способов ограничения водопритока. Данный способ позволяет получить объемные гелеобразные структуры с помощью специальных реагентов сшивателей. Образовавшийся в результате закачки плотный гель купирует поровое пространство.

В качестве водоизолирующего материала из акриловых водорастворимых полимеров получили наибольшее применение полиакрилонитрил и полиакриламид. Из за низкой минерализацией пластовых и закачиваемых вод применение гипана (полиакрилонитрила) ограничено в условиях Западной Сибири.

Кислотноакриловые полимеры обладают всеми необходимыми свойствами для перспективных водоизолирующих материалов. Наличие карбоксильных ионогенных групп дает возможность растворения полимеров в воде. Вступая во взаимодействие с электролитами, искусственно введенными в пласт солями двухвалентного железа или алюминия. Плюс сополимеров на основе акриловых кислот заключается в том, что они могут сочетать как гидрофобные, так и гидрофильные свойства. Причем оптимальная совместимость этих свойств, поддается регулированию. Так же сополимеры имеют селективные водоизолирующие свойства. Исследование результатов промысловых работ с использованием данных соплимеров показывает большое увеличение дебитов нефти и уменьшение добываемой воды. Это ставит их на ряд выше по сравнению с другими водоизолирующими реагентами

Список литературы:

1. Клещенко И.И., Григорьев А.В., Телков А.П. Изоляционные работы при заканчивании и эксплуатации нефтяных скважин. М.: Недра, 1998. - 267 с.
2. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. – М.: 2003. – 816c.
3. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. – М.: 2003. – 816c.
4. Стрижнев К.В. Тампонажные составы для восстановления герметичности эксплуатационных колонн // Нефтяное хозяйство. – 2017.