vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

32.Акустическое воздействие на пласт, преследуемые цели

Акустическое воздействие технологически достаточно просто и заключается в том, что по скважине в интервал обработки продуктивного пласта спускается акустический (ультразвуковой) излучатель на каротажном кабеле, который соединяет его с преобразователем частоты (генератором, источником питания), установленным на поверхности.

К акустическим методам относят методы воздействия упругими колебаниями, имеющими сформированный волновой характер непосредственно в ПЗП.

Технология основана на преобразовании электрической энергии переменного тока в энергию упругих волн с частотой колебаний 20 кГц в интервале перфорации скважины. Частота ультразвуковой волны определяет её особенности: возможность распространения направленными пучками и возможность генерации волн, переносящих значительную механическую энергию.

Акустические методы условно можно разделить на 2 подгруппы по типу используемых волновых источников: пьезокерамических, магнитострикционных преобразователей и высокочастотных гидродинамических генераторов в основном кавитационного типа. Преобладающая частота применяемых излучателей магнитострикционного и пьезокерамического типов равна 20 - 25 кГц, поэтому основанную на их применении технологию можно назвать ультразвуковой.

Аппаратура для акустического воздействия на ПЗП состоит из скважинного источника акустических колебаний магнитострикционного или пьезокерамического типа и наземной геофизической станции. Геофизическая станция содержит генератор и орган управления частотой и интенсивностью акустического поля, создаваемого

скважинным генератором.

Рис.5. Общий вид аппаратуры акустического воздействия:

1 – скважинный источник ВЧ акустических колебаний; 2 - кабель; 3 - наземная геофизическая станция с генератором, пультом управления и лебедкой; 4 – блок и лубрикатор; 5 – обсадная колонна; 6 – насоснокомпрессорные трубы.

Широкий набор скважинных приборов различного диаметра позволяет осуществлять воздействие как в открытом стволе, так и через НКТ. В нагнетательных скважинах обработка может проводиться при закачке и во время остановки, в

67

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

газлифтных и фонтанных скважинах - без прекращения добычи и подъема НКТ. В механизированных скважинах обработку целесообразно совмещать с текущим или капитальным ремонтом оборудования. Акустическое воздействие обладает эффектом последействия, т.е. положительный эффект от его применения сохраняется от нескольких недель до двух лет и более. Метод экологически чист, затраты на его проведение ниже, чем при обработке с использованием химических реагентов и тем более гидроразрыве пласта.

К настоящему времени накоплен значительный опыт по применению акустических методов с использованием магнитострикционных и пьезокерамических преобразователей. Обработано более 2000 скважин на месторождениях с различными геолого - физическими характеристиками. При этом достигается высокая эффективность при обработках высокодебитных (фонтанных), вскрывающих высокопроницаемые пласты скважин, у которых закольматированная зона составляет десятки сантиметров (вплоть до метра - флюидные эффекты).

Для акустического метода воздействия в первую очередь рекомендуется выбирать скважины при снижении продуктивности в процессе эксплуатации более чем на 30%, фильтрационной неоднородности по мощности пласта, отсутствии заколонных перетоков в скважине, наличии перемычек мощностью более 1 м, разделяющих интервал перфорации от водонасыщенного пласта, и др.

Область применения данной технологии - очистка перфорационных каналов от продуктов вскрытия пластов, АСПО и других включений, а также декольматация ближней зоны ПЗП в скважинах, которые вскрывают высокопроницаемые пласты с повышенным пластовым давлением.

68

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

33.Вибросейсмическое воздействие на пласт, преследуемые цели

Вибровоздействие на забой с помощью вибраторов, создающих колебания давления в скважине различной частоты и амплитуды является одним из средств повышения продуктивности нефтяных скважин. Во время работы вибратора в ПЗП возникают большие перепады давления, которые передаются на пласт и вызывают разрыв горных пород с образованием сети микротрещин. Виброударные колебания одновременно воздействуют как на физико-механические свойства коллектора, так и на реологические, поверхностные, капиллярные и другие характеристики жидкостей и пластовой системы. Эффект вибровоздействия связан со снижением поверхностного натяжения и вязкости жидкости, с повышением проводимости пластовых систем под влиянием виброударных волн вследствии образования новых и расширения старых трещин. Разработаны и успешно применяются технологические схемы использования виброударных волн с целью улучшения фильтрационных свойств прискважинной зоны пласта – виброударный гидроразрыв, виброкислотная обработка.

Виброобработка применяется в скважинах с загрязненной ПЗП; в коллекторах, сложенных низкопроницаемыми породами, содержащими глинистые минералы; в литологически неоднородных коллекторах с воздействием на низкопроницаемые пропластки; перед химической обработкой и ГРП. Более эффективно вибровоздействие на продуктивные пласты с высоким пластовым давлением и низкой проницаемостью. Не рекомендуется проводить виброобработку скважин с нарушенной фильтровой частью, при наличии повреждения обсадных колонн, с поглощениями жидкости, низкими пластовыми давлениями, а так же расположенных вблизи ВНК.

В качестве рабочей жидкости используются нефть, соляно-кислотный раствор, предельный керосин и их смеси. При объеме рабочей жидкости 80 – 100 м3 время обработки скважины колеблется в пределах 5 – 8 часов.

Процесс вибровоздействия заключается в том, что рабочая жидкость прокачивается по трубам и, проходя через вибратор, генерирует непрерывную серию гидравлических ударов.

Воздействие виброволнами на породы продуктивного пласта создается при работе штангового насоса. Штанговый насос упирается в зумпф (отстойник, внутреннее пространство скважины, оно располагается ниже интервала перфорации) через специальный хвостовик и колонну труб. В результате воздействий в массиве формируются волны упругих деформаций. Эти волны распространяются на большие расстояния от скважины и обеспечивают получение значительных эффектов, как в самой возбуждающей скважине, так и в скважинах, расположенных в радиусе 2-2,5 км от нее.

69

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Инфранизкочастотные упругие колебания формируют в пласте зону разуплотнения, что улучшает его фильтрационные характеристики.

Необходимым условием реализации технологии является определение и соблюдение технологических и технических параметров. Это обеспечит возможность параметрического резонанса на одной из частот, кратной частоте работы штангового насоса в системе насос - опорная колонна - порода зумпфа.

Данная технология эффективно реализуется при выполнении следующих условий: выработанность запасов месторождения не должна быть более 50 –70%, обводненность - 60-80 %, наличие в центре участка с радиусом 2 – 2,5 км хотя бы одной скважины, оборудованной штанговым насосом для отбора нефти и для использования ее в качестве возбуждающей. Ограничений по литологическому составу коллектора, свойствам нефти, пластовому давлению и температуре не существует. На 8 месторождениях нефти, включая Самотлорское, в радиусе воздействия положительный эффект фиксировался в 75% добывающих скважин, а в остальных 25% дебит снижался или не менялся. Увеличение общей добычи достигало

20-30 %.

Виброволновое воздействие на призабойную зону скважин можно отнести к числу перспективных методов. Это подтверждают известные явления и эффекты, которые способны оказывать положительное влияние на состояние ПЗП.

Упругие низкочастотные колебания – вибрация на два-три порядка ускоряют процессы релаксации механических напряжений. В ПЗП это способствует уменьшению отрицательных последствий бурения и вскрытия пластов, связанных с нежелательными напряжениями в породах вокруг скважин и перфорационных каналов, с механоактивацией поверхности пород. Это все может способствовать восстановлению естественного равновесного состояния ПЗП с исходной проницаемостью ее коллектора.

Согласно полученным результатам, воздействие упругими колебаниями в условиях обратной фильтрации совместно с правильно подобранным физикохимическим компонентом воздействия приводит к резкой интенсификации очистки пористой среды, загрязненной различными кольматантами. Поэтому сочетание виброволнового воздействия с созданием депрессий на продуктивном интервале скважины является одним из необходимых условий эффективной очистки ПЗП, в особенности для скважин с низким пластовым давлением.

Для достижения данной цели разработано два основных варианта технологий – технология виброволнового и депрессионно-химического воздействий (ВДХВ) и технология виброволнового и пенного воздействий (ВПВ).

Требуемая энергонапряженность колебательного поля на продуктивном интервале скважины создается за счет использования гидродинамического вихревого генератора. Он развивает высокоамплитудные низкочастотные колебания давления (6- 10 МПа с учетом резонансных систем) при относительно небольших расходах рабочей жидкости 2-6 дм3/с. Это позволяет создавать регулируемое и достаточно глубокое

70

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

снижение давления на забое скважины путем откачки пластовой и рабочей жидкостей. Откачка производится при помощи специально разработанного струйного насоса.

Технологии ВДХВ и ВПВ предназначены:

1.для очистки призабойной зоны скважин от фильтрата и глинистых остатков бурового раствора, повышения качества освоения после бурения и вызова притока нефти из пласта;

2.для очистки ПЗП от кольматирующих материалов, внесенных в процессе проведения ремонтных работ или действия других техногенных факторов;

3.для повышения эффективности освоения под закачку воды при переводе добывающих скважин в фонд нагнетательных;

4.для оценки нефтегазоносности при испытании разведочных скважин;

5.для доосвоения и повышения производительности, реанимации, увеличения профиля притока добывающих и приемистости нагнетательных скважин, производительность которых после освоения стала ниже потенциально возможной или снизилась в процессе эксплуатации.

Впервые метод обработки призабойных зон нагнетательных и добывающих скважин виброволновым воздействием, был испытан на нефтяных промыслах в 60-х годах. В дальнейшем опыты показали, что для достижения высокой успешности и рентабельности метода, при его применении в осложненных геолого-промысловых условиях эксплуатации скважин, необходимо осуществление целого ряда теоретических, лабораторных и промысловых исследований, конструкторских и технологических изысканий.

Наряду с этим, в 60-х годах на нефтяных месторождениях СССР начали применять воздействие упругими колебаниями на ПЗП с помощью спускаемых в скважины различных забойных устройств. Наибольшее распространение получили генераторы, которые используют гидродинамический напор закачиваемой в скважину технологической жидкости (вода, растворы ПАВ, нефть, растворители, кислоты и др.).

71

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

34.Система ППД. Влияние на показатели разработки. Причины снижения приёмистости нагн. скважин. Нормы качества для вытесняющего агента(возможно, реферат Колесова

подойдёт для ответа)

Система ППД представляет собой комплекс технологического оборудования необходимый для подготовки, транспортировки, закачки рабочего агента в пласт нефтяного месторождения с целью поддержания пластового давления и достижения максимальных показателей отбора нефти из пласта.

Целями воздействия на залежь нефти являются поддержание пластового давления и, что более важно, увеличение конечной нефтеотдачи. В последнем случае методы воздействия могут быть иными, и они часто находят применение на истощенных месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, хотя пластовое давление может оставаться на уровне первоначального или превышать его.

Часто методы воздействия преследуют обе цели, т. е. поддержание пластового давления и увеличение конечного коэффициента нефтеотдачи.

Система ППД должна обеспечивать:

-необходимые объемы закачки воды в пласт и давления ее нагнетания по скважинам, объектам разработки и месторождению в целом в соответствии с проектными документами;

-подготовку закачиваемой воды до кондиций (по составу, физико-химическим свойствам, содержанию мех примесей, кислорода, микроорганизмов), удовлетворяющих требованиям проектных документов;

-проведение контроля качества вод системы ППД, замеров приемистости скважин, учета закачки воды как по каждой скважине, так и по группам, пластам и объектам разработки и месторождению в целом;

-герметичность и надежность эксплуатации системы промысловых водоводов, применение замкнутого цикла водоподготовки и заводнения пластов с использованием сточных вод;

-возможность изменения режимов закачки воды в скважины, проведения ОПЗ нагнетательных скважин с целью повышения приемистости пластов, охвата пластов воздействием заводнения, регулирование процесса вытеснения нефти к забоям добывающих скважин.

Система ППД включает в себя следующие технологические узлы:

-систему нагнетательных скважин;

-систему трубопроводов и распределительных блоков (ВРБ);

-станции по закачке агента (БКНС), а также оборудование для подготовки агента для закачки в пласт.

Причины снижения коэффициента приемистости следующие.

72

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Закупоривание поровых каналов призабойной зоны нагнетательных скважин. Глинистые частицы осадка и песчинки размером в 5-6 раз меньше поровых каналов пласта с закачиваемой водой уносятся в удаленные от ствола скважин зоны пласта, не создавая дополнительное сопротивление для закачки воды в пласт. Более крупные песчинки выборочно закупоривают поровые каналы и часть пор ближней к стволу скважины зоны пласта.

Частицы условным диаметром более 5-6-кратного условного диаметра поровых каналов на поверхности фильтрации пласта образуют пористый осадок проницаемостью выше, чем пласта. Со временем крупнопористый осадок заиливается более мелкими фракциями и нефтью со снижением проницаемости.

Продукты коррозии практически не фильтруются в пласт, а образуют плотный осадок. При толщине слоя 0,2 мм проницаемость осадка снижается до нуля (проницаемость осадка составляет (0,17-0,24)-10-3 мкм2).

Перекрытие интервала перфорации песочной пробкой, образованной на забое при седиментации ТВЧ из потока воды.

Поступающая с подтоварной водой нефть способствует образованию конгломератов механических примесей, что задерживает тонкодисперсные фракции на поверхности коллектора.

Нормы качества вытесняющего агента.

В целом, в наиболее общем виде к пресной воде предъявляются следующие требования:

-содержание кислорода в воде должно быть исключено;

-в воде не должны содержаться планктон и водоросли;

-концентрация сульфатвосстанавливающих бактерий не должна превышать одной единицы на миллилитр воды;

-содержание основных аэробных бактерий не должно превышать 10 млн/мл;

-для подавления деятельности бактерий должны быть применены соответствующие бактерициды.

К пластовым сточным водам, подлежащим закачке в продуктивные пласты, обычно предъявляются следующие основные требования:

-стабильность химического состава закачиваемой воды;

-повышенная нефтевымывающая способность;

— вода не должна вызывать быстрого снижения приемистости нагнетательных скважин;

-не должна быть коррозионно-активной;

-затраты на очистку и подготовку воды должны быть минимальными;

-совместимость с водой, содержащейся в пласте;

-высокая степень чистоты (низкое содержание кольматирующих поровое пространство взвесей и отсутствие ингибиторных гелей), обусловливающая максимальную длительность межремонтных периодов и поддержание высокой

73

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

степени приемистости нагнетательных скважин, вскрывших пласты с различными характеристиками;

-температура воды должна исключать существенное охлаждение пласта, изменение вязкостных характеристик вытесняемой нефти и возможность выпадения АСПО в пористой среде пласта и особенно призабойной зоне;

-закачиваемая вода не должна содержать в себе кислород в количествах, поддерживающих жизнедеятельность микроорганизмов, вызывающих формирование гидратов окиси железа, вызывать усиление коррозии оборудования;

-закачка в пласт сероводородосодержащих вод должна осуществляться через систему ППД в антикоррозионном исполнении, что позволяет избежать самоглушения скважин в результате интенсивного корродирования НКТ и другого оборудования;

-концентрация минеральных солей в пластовой сточной воде при ее смешении с пресной или в результате естественного разубожива-ния должна поддерживаться на уровне более 100 г/л, что позволяет подавлять жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий;

-при закачке воды в пласты, содержащие набухающие глины, концентрация в ней ионов Са и Mg должно быть выше 10% от общего содержания ионов всех других типов.

Учитывая опыт закачки воды в пласты различных месторождений требования были изменены:

— содержание ТВЧ допускалось до 2 мг/л;

-нефтепродукты должны отсутствовать;

-содержание железа до 0,5 мг/л;

-содержание кислорода не регламентировалось;

-умягчение воды не требовалось.

Требования к нефтепромысловым сточным водам как рабочему агенту для заводнения предъявляются по трем основным показателям: содержанию эмульгированной нефти (нефтепродуктов) и частиц твердых механических примесей, микробиологической и химической совместимости ее с пластовой водой и породой коллекторов.

Из-за разнообразия характеристик и свойств пластов нефтяных месторождений до сих пор нет единых нормативных требований, регламентирующих содержание в воде нефти, механических примесей и других показателей воды.

74

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

35.Методы интенсификации работы нагнетательных

скважин (возможно, реферат Колесова)

Основные причины снижения их поглотительной способности при неизменном давлении нагнетания:

1.геологическое строение пласта (состав пород, пористость, проницаемость, неоднородность);

2.загрязненность фильтрующей поверхности пласта (механическая кольматация твердыми частицами, отложения солей, образование углеводородных пробок и т.д.)

3.образование сероводорода в результате деятельности сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) (в ПЗП образуются карбонатные осадки, осадки сульфидов железа, закупоривание колониями СВБ каналов фильтрации);

4.рост пластового давления в зоне расположения скважины.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

скважин обычно используются осадко- и гелеобразующие составы, подразделяющиеся на 2 класса:

-геланты – составы, не достигшие конечных реологических свойств;

-гели – те же составы, но со сформировавшимися реологическими свойствами. Для формирования гелевых экранов в обводненных пропластках неоднородного

пласта используют геланты на основе полиакриламида (ПАА), в том числе гидролизованного, и его производных. Метод полимерного заводнения, который заключается в искусственном повышении вязкости нагнетаемой в пласт воды путем растворения в ней ПАА. Основной целью применения данного метода ПНП является борьба с языкообразованием фронта вытеснения нефти водой.

Закачка пены, газа и гашеной извести для регулирования приемистости нагнетательных скважин.

Для повышения приемистости нагнетательных скважин предлагаются технологии вибрационного воздействия на пласт, благодаря которым возрастает подвижность границ раздела вода-нефть, уменьшается поверхностное натяжение нефти на границе с водой, возрастает скорость капиллярного впитывания воды в нефтенасыщенную пористую среду. В связи с этим увеличивается коэффициент охвата залежи разработкой.

Технологии имеют варианты:

•Импульсно-кислотные обработки призабойной зоны пласта. Целью данного мероприятия является повышение проницаемости коллектора в прискважинной и удалённой зонах пласта.

•Вибрационное воздействие на призабойную зону пласта в нескольких точках в интервале вскрытого пласта в среде ПАВ.

•Закачка в пласт химических композиций (кислоты или материалы, применяемые для выравнивания профиля притока) через вибратор с установкой пакера над интервалом перфорации. Продавливание жидкости воздействия в глубину пласта виброволновым способом.

•Нагнетание жидкости вытеснения в пласт через вибратор. Цель данного воздействия увеличение фазовой проницаемости и увеличение охвата удаленных застойных зон пласта.

На забой нагнетательной скважины спускается вибратор без дополнительного оборудования (пакер, якорь), скважина переводится в обычный режим нагнетания.

Действие вибратора способствует снижению фазовой проницаемости, вовлечению в процесс дренирования застойных зон, образованию новых каналов фильтрации и увеличению проницаемости существующих.

76