Интенсификация отборов нефти из добывающих скважин

3.3.3. Новые способы кислотного воздействия на пласт

На месторождении Белый Тигр (Вьетнам) с 1988 по 2007 г. выполнено 577 операций по воздействию на пласт и его призабойные зоны (табл. 3.9).

Таблица 3.9 Результаты кислотных обработок на месторождении Белый Тигр

elib.pstu.ru

Здесь ГКР – это глинокислотный раствор, ПКО – полимерокислотная обработка, ПеКО – пенокислотная обработка, КМЭ – ки- слотно-микроэмульсионная обработка, СКР – обработка нефтекислотной эмульсией (НКЭ) на основе солянокислотного (СКР) или глинокислотного (ГКР) раствора, ГНКЭ – обработка газонефтекислотной эмульсией.

Кислотные обработки также выполнялись в сочетании с другими методами (обработка растворителем, применение пороховых генераторов давления, малогабаритных аппаратов комбинированного воздействия и др.). Максимальная успешность соляно-кислотных обработок (СКО), глинокислотных обработок (ГКО) и КО «DMC» получена в нагнетательных скважинах нижнего миоцена, ГКО – в добывающих скважинах верхнего олигоцена. Основной объем кислотных обработок добывающих скважин нижнего олигоцена приходится на обработки НКЭ (нефтекислотными эмульсиями на основе глинокислотного раствора) с показателем успешности 81 % и обычные ГКО в нагнетательных скважинах с успешностью 93 % (см. табл. 3.9). Для фундамента наиболее эффективны обработки НКЭ в добывающих скважинах, а также СКО и ГКО в нагнетательных скважинах [1].

В 2006 г. компанией ОАО «СК “Черногорнефтеотдача”» разработана технология обработки призабойной зоны пласта комплексными кислотными составами с применением гидровибровоздействия (ОПЗ + ГИВ). Апробация технологии ОПЗ + ГИВ на ряде месторождений Широтного Приобья (Самотлорское и др.) показала достаточно высокую эффективность.

Суть технологии состоит в очистке призабойной зоны пласта комплексными составами, включающими ряд кислот, органических растворителей, специальных добавок, при совместном воздействии на ПЗП упругими колебаниями гидродинамического напора закачиваемой в скважину технологической жидкости. Комплексный подход при физико-химическом воздействии обеспечивает одновременно разглинизацию и растворение АСПО в ПЗП, что позволяет повысить производительность низкопродуктивных пластов, сло-

62

elib.pstu.ru

женных коллекторами с содержанием глинистых минералов, за счет восстановления коллекторских свойств пласта путем очистки и расширения существующих и создания новых каналов по всей перфорированной толщине пласта.

Метод гидроимпульсного воздействия основывается на импульсном дренировании продуктивных пластов, что приводит к рассредоточению кольматирующего эффективное пустотное пространство материала по объему пласта, разблокированию целиков, насыщенных нефтью и пластовой водой, а также к изменению первичной структуры пустотного пространства пород ПЗП за счет развития в них техногенных микротрещин.

Повышение эффективности обработок упругими гидравлическими импульсами совместно с комплексными составами осуществляется за счет расформирования загрязненных низкопроницаемых зон пластов и улучшения их фильтрационных характеристик, а также за счет раскрытия микротрещин и образования новых флюидопроводящих каналов.

Разработанная комплексная технология ОПЗ + ГИВ модифицирована для Мало-Балыкского месторождения в соответствии с геолого-техническими условиями объектов (табл. 3.10). В комплексном составе в качестве растворителей применялись технический ацетон, гликоли (этиленгликоль, диэтиленгликоль); в качестве солей, предотвращающих набухание глин и способствующих стабилизации глинистых минералов, – хлористый аммоний; в качестве ПАВ – неонол АФ-9-6, сульфанопол НП-1. В качестве кислотной добавки использовался реагент на основе лимонной кислоты.

С целью повышения эффективности солянокислотных обработок скважин разработаны методы, способные обеспечить наиболее равномерную стимуляцию карбонатных коллекторов при проведении СКО. Разработана технология интенсификации добычи высоковязкой нефти из карбонатных пластов с использованием состава, который отвечает ряду требований:

– обладает способностью обрабатывать низкопроницаемые нефтенасыщенные интервалы;

63

elib.pstu.ru

–имеет повышенную глубину проникновения в призабойную зону пласта;

–не вызывает повторного выпадения осадков после реакции кислотного раствора с горной породой.

Воснове действия разработанного самоотклоняющегося кислотного состава лежит его способность многократно увеличивать вязкость в ходе реакции с карбонатной породой пласта. Образующийся в результате гель создает эффективное локальное отклонение новых порций кислотного состава к ранее необработанным низко-

проницаемым участкам. После полной нейтрализации кислоты и снижения ее активности устойчивость и вязкость вязкоупругого геля значительно снижаются, вследствие чего происходит восстановление проницаемости ранее блокированных зон.

Результаты лабораторных исследований фильтруемости кислотных композиций на моделях пласта стали основанием для проведения промысловых испытаний технологии направленной солянокислотной обработки нефтесодержащих карбонатных пластов с применением вязкоупругого кислотного состава. Опытнопромышленные работы на скважинах НГДУ «Елховнефть» и НГДУ «Ямашнефть» (табл. 3.11) показали положительные результаты, на всех скважинах получен прирост дебита нефти. Средняя продолжительность эффекта составила 12 мес. при успешности обработок 100 %, дополнительная добыча нефти на 1 скважино-обработку превысила 1300 т.

В поровых каналах карбонатной породы водный раствор НС1 нейтрализуется практически мгновенно, что обеспечивает быстрое расширение каналов. В то же время в каналах, соответствующих по диаметру каналам перфорации или каналам при радиальном бурении, глубина проникновения кислоты может достигать десятков метров, особенно при относительной выдержанности формы каналов по их длине. Интенсивность нейтрализации кислоты при движении в каналах зависит от скорости движения. С увеличением скорости в два раза глубина проникновения увеличивается в 3,16 раза.

65

elib.pstu.ru

Таблица 3.11

Результаты обработки ПЗП самоотклоняющимся кислотным составом

Такая зависимость подтверждена данными лабораторных исследований при фильтрации растворов соляной кислоты в мраморной крошке.

3.3.4. Факторы, определяющие эффективность кислотных обработок

При анализе промысловых данных и результатов лабораторных исследований оценивается роль различных факторов, определяющих эффективность кислотных обработок скважин в карбонатных коллекторах (фильтрационные характеристики прискважинных зон пластов; процессы осадкообразования при кислотном воздействии; влияние продавочной жидкости на коллектор; порядковый номер обработки для данной скважины; степень охвата воздействием продуктивного пласта; естественная проницаемость пласта).

66

elib.pstu.ru

Степень уменьшения проницаемости горных пород при фильтрации в них нейтрализованных кислотных растворов, содержащих осадкообразующие примеси, может быть весьма значительной. В табл. 3.12 приведены результаты лабораторных опытов по фильтрации через образцы карбонатного керна растворов, моделирующих нейтрализованный до 0,5%-ной концентрации солянокислотный раствор, содержащий соединения железа и ингибитор коррозии уникол ПБ-5.

Таблица 3.12

Результаты фильтрации модельных растворов через образцы карбонатных пород

Из исследованных осадкообразующих примесей, как следует из представленных данных, наиболее существенное влияние на кольматацию керна оказывают соединения железа (опыты 3 и 4). Связывание этих соединений уксусной кислотой многократно снижает кольматирующую способность нейтрализованного кислотного раствора, содержащего гидроокись железа.

67

elib.pstu.ru

Анализ данных по 132 простым кислотным обработкам скважин в карбонатных коллекторах нефтяных месторождений юга Пермского края (1988–1990 гг.) показал, что технологический эффект в расчете на одно эффективное мероприятие снижается с 704 т после 1–2 обработок до 349 т дополнительно добытой нефти после 3–4 обработок. Многолетний опыт солянокислотных обработок скважин в карбонатных коллекторах указывает на следующее:

1.При первой СКО во вновь пробуренных скважинах происходит разблокирование ПЗП, если глубина воздействия кислоты на пласт превышает размеры зон кольматации и проникновения фильтрата бурового раствора, других технологических жидкостей.

Врезультате, как правило, наблюдается значительный технологический эффект – происходит освоение скважин (не осваиваемых без кислотного воздействия) или существенно увеличиваются их дебиты.

2.Эффективность последующих СКО чаще всего оказывается невысокой, поскольку закачиваемый при этих обработках кислотный раствор проникает в пласт по каналам растворения, созданным в ПЗП при первой обработке, или по расширенным при этой обработке трещинам.

3.Последующие обработки с применением технологий селективного или поинтервального воздействия в целом повышают технологическую эффективность СКО, однако затраты на их проведение с учетом усложнения технологий и необходимости специальных исследований для детальной диагностики состояния ПЗП могут быть значительными (по отношению к степени увеличения показателей работы скважин после проведения мероприятий).

На основании исследований можно сделать вывод, что к основным факторам, определяющим эффективность кислотного воздействия на коллектор, относятся:

1) соотношение коэффициентов проницаемости горных пород в околоскважинной и удаленной зонах пластов;

2) осадкообразующие процессы и процессы образования высоковязких эмульсий, сопровождающие кислотную обработку ПЗП;

68

elib.pstu.ru

3)качественные характеристики продавочных жидкостей;

4)очередность (порядковый номер) проводимых на скважине обработок;

5)степень охвата пласта кислотным воздействием;

6)естественная проницаемость пласта.

Роль этих факторов должна учитываться при проектировании кислотного воздействия на пласт в заданных конкретных условиях.

При ухудшении состояния ПЗП одним из способов повышения продуктивности добывающих скважин является применение пенокислотных обработок. Обработка пласта вспененной пенокислотной эмульсией по сравнению с обычной кислотной обработкой позволяет производить углубленное воздействие на пласт кислотой и расширять воздействие по толщине пласта во время нагнетания.

3.4. Волновые методы воздействия на пласт

Наряду с гидроразрывом и кислотными обработками ПЗП все более широкое распространение получают волновые методы воздействия на пласт. Одной из технологий, обеспечивающих возбуждение колебаний непосредственно в скелете пласта, является технология дилатационно-волнового воздействия (ДВВ).

Сущность технологии заключается в создании зоны дилатации (разуплотнения) пород вокруг скважины в интервале перфорации за счет веса колонны насосно-компрессорных труб при опирании ее на породы в зумпфе через специальный хвостовик и в возбуждении в породах низкочастотных упругих колебаний, создаваемых столбом откачиваемой жидкости при работе штангового насоса.

Отличие возбуждающей скважины от других состоит в том, что колонна НКТ не подвешивается на устье, а устанавливается на породы в зумпфе через специальный ступенчатый хвостовик с заданной площадью опоры, в результате чего породы в зумпфе нагружаются весом или частью веса колонны НКТ, уплотняясь под плоскостью опоры и разуплотняясь над опорой. При этом основное разуплотнение происходит в интервале перфорации, ослабленном

69

elib.pstu.ru

перфорационными каналами. В результате такого процесса изменяется поле напряжений в пласте вокруг скважины. При работе насоса на статические нагрузки, создаваемые весом НКТ, накладываются динамические, создаваемые весом столба откачиваемой жидкости, который повисает на плунжере и штангах при движении их вверх

идобавляется к весу НКТ при движении плунжера насоса вниз. При определенных условиях динамические нагрузки возбуждают колебания в скважине и волновые низкочастотные процессы в окружающих породах. Постоянное дилатационное поле быстро затухает

иохватывает воздействием зону, прилегающую к самой возбуждающей скважине. Низкочастотное волновое поле затухает в меньшей степени и имеет достаточно высокую интенсивность в точках, удаленных от ствола возбуждающей скважины на расстояние до 2–3 км, соизмеримое с длиной генерируемых волн. Во всей этой зоне стимулируется фильтрация жидкости и улучшаются технологические показатели большинства добывающих скважин.

ВНГДУ «Бавлынефть» за 4 года за счет ДВВ добыто более 39 тыс. т дополнительной нефти, а прирост дебита, усредненный по всем участкам, составил 25,4 %. Наблюдается сильный разброс прироста дебита по отдельным участкам, который обусловлен прежде всего степенью соответствия участков и возбуждающих скважин критериям подбора, качеством реализации технологии, включая определение зоны воздействия, подбор реагирующих скважин, соблюдение проектных данных при оборудовании возбуждающих скважин

иобъективностью оценки получаемого эффекта. Упругие колебания усиливают и ускоряют все протекающие в нефтяных пластах физические, химические, микробиологические, физико-химические, электрофизические и другие процессы, направленные на увеличение нефтеотдачи. Перспективы технологии ДВВ состоят не только в совершенствовании и повышении качества реализации, но и в использовании ее в качестве катализатора с целью повышения эффективности других применяемых методов увеличения нефтеотдачи.

70

elib.pstu.ru