книги из ГПНТБ / Блажевич, В. А. Новые методы ограничения притока воды в нефтяные скважины

растают приемистость скважины и охват пласта за­ качкой. Неравномерность закачки при этом снижает­ ся незначительно (табл. 17).

(исходя из теоретической производительности комп­ рессора 8 м3/мин и КПД компрессора 0,7).

Перед и после аэрированной жидкости в скважи­ ну закачивалось по 3 м3 0,1%-ного раствора ОП-Ю.

После закачки аэрированной жидкости и раство­ ра ОП-Ю скважина была переведена под закачку во­ ды от КНС, Приемистость скважины осталась неиз­ менной.

Результаты исследования скважины глубинным расходомером после проведенных работ представлены на рис. 28 и в табл. 17. По приведенным данным мож­ но сделать следующие выводы.

1. Продавка аэрированной жидкости в пласт при­ вела к некоторому увеличению охвата пласта закач­ кой и существенному снижению ее неравномерности; коэффициент охвата пласта закачкой повысился до 63,2%, а коэффициент неоднородности снизился до 124,3%. Увеличились приемистость и охват закачкой

и по пласту I. Основные изменения в профиле при­

104

емистости при этом произошли в интервале располо­ жения максимальных «пик» приемистости.

2.' По истечении восьми суток в профиле отмеча­

ются следующие изменения: растет приемистость в интервалах пласта, в которых она была больше всего снижена; несколько уменьшается охват закачкой и увеличивается ее неравномерность.

3. Через 89 суток эффекта от проведенных работ по регулированию закачки по мощности пласта прак­ тически не наблюдается. Коэффициенты охвата плас­ та закачкой и ее неоднородности практически достиг­ ли исходных значений. Одной из причин восстановле­ ния первоначального характера охвата пласта закачкой могло явиться увеличение закачки в скважи­ ну до 850—950 м3/сут (6/ѴІ I960 г.). Поддержание ре­ жима закачки воды на уровне 400 м3/сут, очевидно, могло бы сохранить полученный эффект более дли­ тельное время.

Скв. 549. Основные сведения о скважине приведе­ ны выше. Характер профиля приемистости и его из­ менение в результате закачки нефти и нефтяной эмульсии приведены в табл. 15 и на рис. 25, резуль­ таты работ по регулированию закачки воды по мощ­ ности пласта с применением аэрированной жидкости

— в табл. 18 и на рис. 29. Последнее проводилось в

105

п-іѵдQi,

Рис. 29. Профили приемистости нагнетательной скв. 549.

два этапа: задавка в пласт 6 м3 0,1%-ного раствора ОП-Ю и 225 м3 воздуха ■(14/111 1966 г.) и 35,5 .м3 0,1%-ного раствора ОП-Ю и 950 м3 воздуха (17/Ш 1966 г.). При закачке аэрированной жидкости давле­ ние достигало 8 МПа.

Из данных рис. 29 и табл. 18 видно, что в резуль­ тате первого этапа регулирования произошло лишь некоторое перераспределение приемистости воды по мощности пласта III, а через семь суток после про­ ведения второго этапа профиль приемистости имеет первоначальный вид. Работа оказалась практически безрезультатной.

Аналогичные работы проводились еще в четырех скважинах Арланского месторождения (скв. 548, 641, 2053, 4527).

При работах по регулированию в пласты залавли­ валось до 100—150 м3 аэрированной жидкости. За­ давка больших объемов ее ограничивалась принятой схемой приготовления аэрированной жидкости. При максимальном давлении 8 МПа, развиваемом комп­ рессором УПК-80, аэрированная жидкость продук­ тивными пластами поглощалась плохо. Закачка даже таких ограниченных количеств жидкости про­ должалась в течение 5—6 ч и более. Лишь в одной скв. 548 эти работы как по эффективности, так и по продолжительности полученного эффёкта аналогичны работам в скв. 584. В остальных четырех скважинах закачка аэрированной жидкости оказалась безрезуль­ татной.

§ 6. Причины отсутствия эффекта регулирования закачки воды по мощности

сприменением нефти, нефтемазутных смесей

иаэрированной жидкости

Подробное рассмотрение профилей приемистости скважин и их изменение во времени, анализ индика­ торных диаграмм и изменения приемистости и устье­ вого давления в процессе работ по регулированию позволили высказать предположение, что основной причиной низкой эффективности работ по регулиро­ ванию закачки по мощности пласта с использованием

107

нефти, нефтемазутных смесей, эмульсий и аэрирован­ ных жидкостей является наличие в пласте трещин, открытых при давлении нагнетания воды. Пред­ положение о наличии трещин обосновывается следу­ ющим.

1. Очень большая приемистость отдельных интер­ валов ограниченной мощности: в ряде скважин ин­ тервалы мощностью 0,5 м поглощают воду до 400—500 м3/сут и даже более, что возможно лишь в условиях наличия трещин.

2. Индикаторные кривые, как правило, вогнуты к осп расходов (рис. 30). Многочисленными исследо-

/?, м3/сут

Рис. 30. Индикаторные кривые по нагнетательным скважинам Арланского месторождения.

ваниями подтверждено, что искривление индикатор­ ных кривых к оси расходов характеризует трещино­ ватость пласта [52].

Для проверки высказанного предположения нами были поставлены специальные исследования по пря­ мому определению наличия трещин — закачке в них материалов, заведомо не проникающих в поровое пространство породы. В качестве такого материала были выбраны гашеная известь (гидрат окиси каль­ ция) и кварцевый песок, которые закачивались .в трещины водой от КНС, т. е. по той же схеме, по которой закачивались нефти и аэрированная жид­ кость.

108

Исследования проводились в скв. 549. Сначала в пласт было задавлено двумя порциями 7 м3 суспен­ зии гашеной извести (2 и 5 м3) с суммарным содер­ жанием извести, около 3 т. Задавка в пласт указан­ ного количества суспензии не изменила приемистости скважины, практически остался неизменным и про­ филь приемистости (см. рис. 29 и таб. 18). Затем в пласт при давлении на КНС 9,0—9,5 МПа было за­ давлено 1200 кг песка.

Ни гашеной извести, ни песка на забое скважи­ ны не обнаружено, не выносились они и при пуске скважины на излив. Задавка в пласт гашеной изве­ сти с размером частиц до 0,5 мм и песка с размером зерен до 0,8 мм и более является прямым доказа­ тельством существования в пласте III в скв. 549 тре­ щин, открытых при закачке в нее воды. Поглощение трещиной частиц указанных материалов общим объе­ мом около 5 м3 свидетельствует о значительных раз­ мерах этих трещин.

Результаты проведенных в скв. 549 исследований объясняют причину низкой эффективности примене­ ния в качестве материала для регулирования закач­ ки воды по мощности пласта нефти, нефтемазутных смесей, эмульсий и аэрированных жидкостей в усло­ виях закачки воды в продуктивные пласты Арланского месторождения. Проникая в пласт по трещине, перечисленные реагенты, безусловно, снижают про­ ницаемость поверхностей трещин для воды. Однако из-за очень большой протяженности трещин и боль­ шой их поверхности глубина проникновения изоли­ рующих. реагентов >в породу черёз поверхность тре­ щин оказывается ограниченной. Достигнутое сниже­ ние проницаемости последней существенного влияния на изменение суммарной приемистости пласта и рас­ пределение ее по мощности остаются практически незамеченными. Можно сказать, что увеличение объе­ мов применявшихся реагентов по сравнению с зака­ чанными может повысить эффективность их исполь­ зования и в этих условиях. Однако наиболее эффек­ тивным для регулирования закачки воды по мощности трещиноватых пластов должно явиться применение методов, основанных на иных принципах и предусма­ тривающих использование других материалов.

109

§ 7. Применение суспензий гашеной извести для регулирования закачки воды по мощности пласта

Известные методы ограничения поглотительной способности трещиноватого пласта основаны на сни­ жении проводимости трещин путем закупоривания самих трещин или их поверхностей. Снижение погло­ тительной способности трещиноватого пласта с по­ мощью гашеной извести достигается за счет обоих указанных факторов. Выбор гашеной извести для этих целей продиктован ее свойствами: способностью частиц извести легко проникать в трещины и заили­ вать их поверхности, а также возможностью полного восстановления проводимости трещин путем раство­ рения извести соляной кислотой.

Именно этими свойствами обосновывалась воз­ можность применения водных суспензий гашеной из­ вести в качестве нефильтрующейся жидкости для гидравлического разрыва пласта в нагнетательных скважинах [45]. Эти свойства определяли возмож­ ность применения водных суспензий гашеной извести и для регулирования закачки воды по мощности пласта в нагнетательных скважинах '.

Немаловажными факторами при выборе в каче­ стве закупоривающего материала гашеной извести явились ее доступность, низкая стоимость и простота практического применения.

Для указанных целей наиболее приемлемой явяляется готовая гашеная известь, выпускаемая в соот­ ветствии с ГОСТ 9179—59 «Известь строительная», которая и использовалась во всех лабораторных и промысловых исследованиях.

' Гашеная известь (пушонка или гидратная из­ весть) представляет собой порошкообразный продукт гидратации негашеной извести, в основном состоя: щий из гидрата окиси кальция Са(ОН)г и гидрата1

1 Применение водных суспензий гидрата окиси кальция и гидрата окиси железа для регулирования закачки воды по мощ­ ности пласта в нагнетательных скважинах рекомендовано на основании результатов лабораторных исследовании, выполнен­ ных в 1961—1962 гг. в БашНИПИнефть В. А. Блажевичем и А. Б. Рабинович.

ПО

окиси магния Mg(OH)2 (в зависимости от сорта из­ вести от 50 до 67%)- Плотность чистой гашеной из­ вести равна 2100 кг/м3, объемный вес сухого порошка ее в зависимости от степени уплотнения колеблется от 403 до 704 кг/м3. В воде 1 кг гашеной извести за­ нимает объем, равный 1,25—1,67 л.

С целью изучения механизма закупоривающего действия водных суспензий гашеной извести были проведены специальные опыты по фильтрации сус­

рость фильтрации суспензии очень быстро падает практически до нуля. Последующая фильтрация воды в этом же направлении показывает, что фильтрация суспензии гашеной извести снижает проницаемость образцов песчаника по воде на 80—85% и более. Удаление с фильтрующей поверхности образцов обра­ зовавшейся корки из частиц гашеной извести (корка

процессы свабирования или излива, всегда обеспечи­ вала полное восстановление проницаемости образцов как при предварительном удалении корки, так и без него. Эти исследования показали, что частицы гаше­ ной извести проникают в поровое пространство пес­ чаника на незначительную глубину. Последнее было подтверждено и результатами исследования образцов песчаника, специально разрушенных для этих целей.

Полное восстановление проницаемости образцов по воде достигается и при фильтрации в прямом на­ правлении (сверху вниз) раствора соляной кислоты. В то же время многочисленные попытки восстановле­ ния проницаемости образцов путем растворения соз­ данной известковой корки без фильтрации кислоты оказывались безрезультатными, так как проникшие даже на незначительную глубину в образцы частицы гашеной извести оставались недосягаемыми для кис­ лоты.

111

Предположение о незначительном проникновении частиц гашеной извести в поры песчаника подтверж­ дается и анализом фракционного состава извести. В качестве примера в табл. 19 и на рис. 31 приведе­ ны результаты такого анализа одного из образцов гашеной извести (ГОСТ 9179—59), использовавшейся

Рис. 31. Кривая распределения частиц гашеной извести по ра­ диусам.

для регулирования 'закачки воды по мощности плас­ та. Приведенные данные показывают, что основное количество частиц гашеной извести имеет размер 20—60 мкм, а для обеспечения свободного прохожде­ ния частиц суспензии через поры породы их диаметр должен быть примерно в 4—5 раз меньше диаметра пор породы или в 35—45 раз меньше основного диа- ‘метра слагающих ее частиц [8]. Песчаники же про­ дуктивных пластов VI и II Арланского месторожде­ ния, обладающие наилучшими коллекторскими свой­ ствами, представлены кварцевыми зернами, преобла­ дающий размер которых 0,1—0,25 мм [41], что свидетельствует о возможном проникновении в поро-

112