3.3.2 Вибір методів ізоляції припливу нагнітальних і контурних вод у перфорованому інтервалі продуктивного пласта

Геолого-технічними умовами, які визначають вибір технології PIP і тампонажних матеріалів, є [168]: а) приймальність об'єкта ізоляції під час

586

нагнітання води; б) запланована депресія тиску на продуктивний пласт після PIP; в) обводненість продукції свердловини до PIP.

У залежності від характеру неоднорідності продуктивного пласта контурні і нагнітальні води можуть обводнювати найпроникніші інтервали і пропластки перфорованої частини пласта.

Не викликає сумніву ефективність обмеження та ізоляції припливу води у свердловини, що експлуатують пласти з чередуванням проникних і непроникних прошарків. Такі прошарки створюють умови для надійної ізоляції вже відпрацьованих і обводнених інтервалів неселективними матеріалами, діяння яких є надійнішим, ніж селективних.

У пластах, які характеризуються за геофізичними даними як моно­літні, принципова можливість обмеження припливу води для відключення обводнених інтервалів зумовлюється можливою наявністю в розрізі непроникних прошарків. Ці прошарки не виділяються геофізичними методами дослідження, хоч можуть створювати умови для надійної ізоляції обводнених пропластків.

Звичайно, за умов такої невизначеності та у випадках, коли в про­дуктивному пласті відсутні будь-які непроникні перемички, для ізо­ляційних робіт повинні застосовуватись лише методи селективної ізоляції, які забезпечують вибіркове закупорювання водонасичених (обводнених) інтервалів пласта і збереження проникності нафтонасичених. Основним недоліком цих методів є утворення ізолювальної структури лише на кон­такті реагенту і пластової води, а не в усьому об'ємі. На практиці набули застосування селективні та неселективні методи. Причому останні нерідко виконують за схемою селективної ізоляції, яка передбачає запом-повування ізоляційного реагенту по всій товщині продуктивного пласта і за потреби (наприклад, для утворення корка зі смоли ТСД-9) наступне розкриття його в тих же інтервалах (розбурювання корка і перфорація).

Тому одним з перспективних напрямків залишається скероване за-помповування в обводнені інтервали неселективних матеріалів. Це може бути досягнуто не тільки з допомогою механічних засобів, наприклад пакерів, котрі потребують виконання громіздких технологічних робіт, а й шляхом діяння на реологічні властивості пластових флюїдів. Так, під час охолодження пласта істотно зростає в'язкість нафти, часто проявляється неньютонівський характер її потоку, тоді як реологічні характеристики води змінюються мало. Враховуючи, що основні сили опору потокові проявляються біля стовбура свердловини, достатньо охолодити при-вибійну зону пласта, а тоді запомповуваний ізоляційний матеріал буде переважно проникати якраз у водонасичені інтервали. Охолодження досягається попереднім проведенням у свердловині ендотермічної реак­ції, наприклад, розчинення нітрату амонію (аміачної селітри) або його

587

суміші з карбамідом (сечовиною) у воді. Обидва продукти виготов­ляються в гранульованому вигляді і мають достатній тепловий ефект і добру розчинність. Для охолодження пласта, щоб забезпечити ефек­тивність процесу в залежності від діаметра експлуатаційної колони (146 або 168 мм) і пластової температури (від 40 до 70°С), масу аміачної селітри слід брати 20-30 кг на 1 м товщини пласта [247,248, 266].

Після повного закупорювання каналів нафторозчинним селективним матеріалом проникність не відновлюється. Методи селективної ізоляції, які грунтуються на змішуванні двох чи кількох реагентів, або реагенту з пластовою водою, тільки частково обмежують приплив води, оскільки одержаний об'єм закупорювального осаду є недостатнім або миттєве утворення осаду на контакті розчинів утруднює їх перемішування.

У випадку неоднорідної, шаруватої будови пластів у першу чергу виробляються, а отже і обводнюються, найпроникніші пропластки. Вони ж насамперед повинні поглинати запомповувану рідину, в тому числі й ізолювальну. Розподіл потоків у нафто- та водонасичені інтервали визна­чається співвідношеннями проникностей пропластків і в'язкостей нафти і води, а також в'язкістю ізоляційного реагенту. Тому різні реагенти з урахуванням цих та інших умов виявили себе по-різному на конкретних родовищах. Найбільше переважають гідрогелі (типу ВПС на основі ПАА і гіпану, силікату натрію), суміші типу ГТМ-3 або АКОР (смолка-етил-силікат), які тверднуть в усьому об'ємі, нафтосірчанокислотна суміш, кислий гудрон та ін.

У різко неоднорідних пластах, коли обводнення відбувається по окре­мих пропластках, зниження припливу із обводнених пропластків до нуля не є обов'язковим [500]. Важливо перерозподілити відбори із різних пропла­стків. Достатньо застосувати одноступінчасте запомповування матеріалів на відстань понад 1-2 м з високими ізоляційними властивостями. Можли­вим є селективне діяння на високопроникні пропластки. Блокувальні там­пони повинні витримувати градієнти тиску до 5-10 МПа/м. Можна вико­ристовувати і матеріали з меншою міцністю, але тоді слід враховувати конкретний робочий перепад тиску і необхідний радіус блокади.

Для забезпечення рівномірної і суцільної ізоляції пласта необхідно, особливо в тріщинуватих пластах, на думку авторів роботи [500] перед­бачити операції, що зменшують неоднорідність проникання водоізо-ляційного матеріалу: попереднє блокування найбільш проникних інтер­валів і тріщин; підвищення в'язкості запомповуваного реагенту; сту­пінчасте запомповування (коли наступна порція запомповується після схоплювання попередньої).

Обмеження припливу підошовних, контурних і нагнітальних вод дося­гається шляхом фізико-хімічного діяння через експлуатаційну сверд-

588

лониму на ділянки пласта, з яких спостерігається інтенсивний водо-приплив, тобто гідрофобізацією пласта, зміною фазової проникності для води.

Досвід PIP показує, що в даний час немає надійних методів та матеріалів тривалої ізоляції прориву контурних та нагнітальних вод для умов відсутності слабкопроникних пропластків, які розчленовують про­дуктивний пласт [168].

Стосовно до тріщинуватих колекторів з невеликим розкриттям тріщин ефективними можуть бути цементні суспензії, а з великим розкриттям -суспензії з підібраним діаметром частинок, зокрема: гранульований маг­ній (1-2 мм), гумові крихти (понад 1-5 мм з витратою 10 кг/м перфоро­ваного інтервалу), поліолефіни (0,5-20 мм з витратою 20 50 кг/м) або оле­фіни з гіпсом (для зміцнення структури), асфальтено-смолистий пом'як­шувач, полістирол, полівініловий спирт, високоокислений бітум (ВОБ), рубракс. Матеріали з невисокими в'язкісно-структурними властивостя­ми є неефективними (ПАА, гіпан, водонафтові емульсії, силікат натрію, латекснафтові емульсії), оскільки без кольматувальних додатків вони виносяться із тріщин.

Вибір технології і тампонажних матеріалів для ізоляції водо-припливів із перфорованого інтервалу продуктивного пласта в залежності від геолого-технічних умов регламентовано в табл. 3.8 [168].

Покажемо приклад вибору технологічної схеми PIP для ізоляції водо-припливів у перфорованому інтервалі продуктивного пласта і тампонаж­ного матеріалу [168]. У свердловині встановлено прорив нагнітальних вод в інтервалі перфорації продуктивного пласта. Обводненість продукції -96%. Приймальність об'єкта ізоляції 1,6 м³/(год-МПа). Запланова депре­сія тиску після PIP - 5 МПа. Даним умовам відповідає варіант 9. У свердловині з указаними умовами проводиться тампонування під тиском без пакера із залишенням моста в колоні і наступним його розбуркуван­ням. Як тампонажні суміші можна використати гелеутворювальні суміші, АКОР-2, продукт 119-204, ТС-10 (ТСД-9) або нафтосірчанокислотні суміші.

Таким чином, найбільш прогресивним методом обмеження припливу вод із перфорованого інтервалу продуктивного пласта є створення водо-ізолювальних екранів із тампонувальних пористе середовище матеріалів на основі реагентів, що відповідають таким вимогам [179]:

1. добра фільтрівність водоізоляційних робочих рідин у пласт, яка дає змогу створити водоізолювальні бар'єри-екрани в бажаному напрямку і на достатньо великій глибині;

2. добре регулювання процесу тампонування обводненої ділянки пласта за ступенем повноти і часом закупорення;

589

Таблиця 3.8- Вибір технологій і тампонажних матеріалів для ізоляції водопршіливів у перфорованому інтервалі продуктивного пласта

Геолого-технічні умови (ГТУ), технології PIP, матеріали

Варіанти сукупностей ГТУ, технологій і матеріалів

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1. ГЕОЛОГО-ТЕХНІЧНІ УМОВИ 1.1. Приймальність об'єкта ізоляції під час нагнітання води, м /(год-МПа)

0,6-1,4 1,4-2,1 >2,1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

1.2. Запланована депресія тиску на продуктивний пласт після РГР, МПа

<2 2-8 >8

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

1.3. Обводненість продукції свердловини до PIP, %

95-100 70-95

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ +

+ +

2. ТЕХНОЛОГІЇ PIP 2.1.Тампонування під тиском із залишенням моста в колоні, наступним розбурюванням до необхідної глибини і проведенням вибіркової перфорації без пакера з пакером

+"

+"

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.2. Тампонування під тиском без залишення моста в колоні в інтервалі ізоляції без пакера з пакером

+'

+'

+

+

3. ТАМПОНАЖНІ МАТЕРІАЛИ

3.1. Тампонажні суміші на мінеральній основі, оброблені понижувачами водовіддачі П5-120°С) П60, 268, 278, 2801

+"

+"

+"

+"

2"

2"

2'

2'

3.2. Тампонажні суміші на мінеральній основі з додаванням азбесту або органоаеросилів

+"

+"

2'

3.3. Вуглеводневі цементні розчини (20-100°С) [570]

+"

+"

+"

+'"

3.4. Гелеугворювальні суміші (20-120°С) [276, 278, 288, 330, 374, 570, 5781

+'

+"

+'

+"

1"

1"

+'

1'

1'

3.5. АКОР-2 (20-120°С) [571, 5771

+'

+

+"

+'

+"

+'

+'

+'

+"

3.6. АКОР-4 (20-120°С) [571, 577]

+'

+'

+'

"V

3.7. Суспензія гранульованого магнію в нафті (20-100°С) [279, 4721

+'"

+'"

3.8. Суміші на основі ТС-10, ТСД-9 (5-80°С) [278, 454, 455, 466, 4731

+'"

+'"

+"

+'"

+'"

+'"

3.9. Нафтосірчанокислотні суміші (20-50°С) [167, 282]

+'"

+'"

+'"

3.10. Продукт 119-204

+"

+"

+"

+"

+"

+"

+"

+"

590

3. добре регулювання тампонувальних властивостей матеріалу, які визначаються його в'язко-пружними і міцнісними характеристиками;

4. селективність діяння матеріалів на пласт, тобто можливість збере­ження або відновлення продуктивності нафтонасичених ділянок пласта після його оброблення.