- •Эффективность применения технологий с использованием виброволнового воздействия на добывающих скважинах нгду "Елховнефть" ао "Татнефть"
- •Эффективность применения технологий с использованием виброволнового воздействия для нагнетательных скважин нгду "Елховнефть" ао "Татнефть"
- •10.1. Опытно-промысловые работы и внедрение технологий вдхв и впв в различных нефтепромысловых регионах
- •Обработки)
- •Оценки методом б.Ф. Сазонова
- •10.2. Опытно-промысловые работы по испытанию технологии изоляции водо- и газопритоков в скважинах
- •10.3. Опытно-промысловые работы и внедрение технологии кавернонакопления в карбонатных коллекторах
- •Исходные данные модели прогноза технологической эффективности обработок добывающих скважин
- •2 .1. Поведение остаточных фаз нефти и воды и изменение относительных проницаемостей фаз.
- •И взвешенных твердых фаз продуктивных пластов в поле упругих колебаний
- •В нефтеводонасыщенных коллекторах при виброволновом воздействии
- •3.1.1. Моделирование фильтрационных процессов с использованием искусственных пластинчатых образцов пористой среды
- •3.1.2. Исследование процессов вытеснения нефти на моделях продуктивного пласта с использованием искусственных и естественных кернов
- •3.1.3. Довытеснение нефти в условиях изменения физико-химических свойств вытесняющих флюидов
- •3.2. Исследование капилярной пропитки нефтенасыщенных кернов под воздействием упругих колебаний
- •3.2.2. Процесс капиллярной пропитки в условиях, приближенных к пластовым
- •3.3. Пьезопроводность пористых сред в поле упругих колебаний
- •3.4.Изменения структурно-реологических свойств пластовых жидкостей при наложении колебаний
- •3.5. Фильтр анионные изменения проницаемости пористой среды и процессы декольматации под воздействием упругих колебаний1
- •3.5.2. Проницаемость пористых сред при фильтрации взвешенных глинистых примесей
- •3.5.3. Изменения проницаемости пористых сред в процессах реагентной декольматации
- •4.1. Коллекторские свойства и смачиваемость поверхности поровых сред
- •4.2. Исследование структуры порового пространства нефтенасыщенных кернов
- •4.3. Микроскопические исследования поверхности твердой фазы и кольматанта поровых сред
- •4.4. Атомно-адсорбционныи анализ образцов коллекторов и кольматантов
- •5.1. Резонансное возбуждение упругих колебаний в скважине с использованием погружных отражателей трубных волн
- •Принципиальная
- •Режима возбуждения скважины с использованием полых погружных отражателей-фильтров
- •Коле- баний на перфорированном интервале скважины в зависимости от толщины полых отражателей. Частота колебаний, Гц:
- •5.2. Резонансный режим низкочастотного излучения, связанный с перфорационными характеристиками скважины
- •Колебательной энергии скважинного генератора в пласте мощностью
- •Колебательной энергии скважинного генератора в пласте мощностью
- •Технические данные приборов
- •Уровня сигнала в измерительных скважинах по частоте упругих
- •6.1. Оценка достижения виброусталости цементного кольца скважин
- •Давления а в зависимости от избыточного статического давления Ар (репрес сии или депрессии) на забое скважины:
- •7.1.1. Стендовые исследования гидродинамических генераторов колебаний.
- •7.1.2. Разработка новых гидродинамических генераторов колебаний на основе вихревых центробежных форсунок1
- •Технические характеристики скважиииых генераторов колебаний типа гд2в, используемых в технологиях с применением виброволнового воздействия
- •9.1.1. Обоснование и промысловое обеспечение технологических операций
- •9.1.2. Вариант технологии с использованием струйного насоса (вдхв)
- •По технологии вдхв:
- •9.1.3. Вариант технологии с использованием пенных систем (впв)
- •9.2. Технология изоляции водо-и газопритоков в скважинах
- •9.3. Технология кавернонакопления в карбонатных коллекторах1
- •9.4. Технология повышения продуктивности водозаборных скважин
- •0 25 50 75 /Гц 0 25 50 75 /Гц Рис. 9.4.1. Фазовая скорость с и затухание трубных волн 5/50 на продуктивном интервале необсаженной скважины. Проницаемость порис-
- •9.5. Приготовление обратных
- •9.6. Использование виброволнового
- •Воздействия для инициирования
- •И интенсификации скважинной гидродобычи
- •Железных руд и других полезных ископаемых1
- •Оглавление
- •Глава 1. Физические основы виброволнового метода
- •Глава 2. Моделирование состояния жидких и взвешенных твердых фаз продуктивных пластов в поле упругих колебаний 23
- •Глава 3. Экспериментальные исследования фильтра ционных процессов и релаксационных явлений в нефтеводонасыщенных коллекторах при виброволновом воздействии 41
- •Глава 10. Результаты опытно-промысловых работ и вне дрения технологий интенсификации добычи нефти и других полезных ископаемых с применением виброволнового воздействия 279
- •Глава 11. Прогнозирование эффективности скважинных обработок 334
- •Глава 12. Перспективы использования виброволнового воздействия при разработке месторождений нефти и других полезных ископаемых 350
- •Список литературы
- •Введение
- •Заключение
По технологии вдхв:
/ - генератор колебаний давления; 2 - резонатор; 3 - струйный насос; 4 - пакер; 5 - спецфильтр; 6 - фильтр вставной; 7 - насосные агрегаты; 8 - емкость; 9 - сепаратор; 10-18 -вентили; 19-21 - манометры; 22 - штуцер; 23 - фильтр; 24 -тройник БРС; 25 - амбар; 26 - емкость для рабочей жидкости; 27 - жидкость
глушения; 28 - расходомер
Рис. 9.1.3. Схема компоновки скважинного оборудования
Г-2
248
По своей природе виброволновое воздействие в используемом амплитудно-частотном диапазоне является экологически безопасным и, как следует из приведенных в гл. 6 оценок, его сочетание с депрессионным воздействием не вызывает нарушений технического состояния, а также целостности цементного кольца скважин при условии его качественного исполнения.
9.1.3. Вариант технологии с использованием пенных систем (впв)
Основная область применения - нефтяные залежи с осложненными геолого-физическими условиями разработки (низкая проницаемость, повышенная глинистость и др., слоисто-неоднородные пласты, карбонатные коллекторы), с пластовым давлением не ниже половины и не выше гидростатического давления столба нефти в скважине.
Основными объектами для применения данной технологии являются преимущественно горизонтальные скважины (ГС) и вторые стволы действующих скважин, традиционные методы освоения которых после бурения и повышения продуктивности малоэффективны или технически невозможны, но при необходимости она может использоваться и для обработки вертикальных и наклонно направленных скважин глубиной до 6000 м.
Сущность данного варианта технологии состоит в возбуждении в ПЗП упругих колебаний достаточной мощности с помощью гидродинамического генератора колебаний давления типа ГД2В, работающего при прокачке через него жидкостей (а также их смесей с газами), создании необходимого значения длительной депрессии на забое и вызове притока в скважину путем приготовления пенных систем на забое, пропускании их через межтрубное пространство с целью облегчения столба жидкости в скважине и создания условий для выноса кольматанта из ПЗП и на устье скважины. При этом предусмотрена возможность комбинирования с физико-химическим воздействием - закачкой в пласт растворителей, ПАВ, кислот и их композиций.
249
Важное достоинство данного варианта состоит в том, что он позволяет осуществлять комплексную виброволновую технологию в горизонтальных, наклонно-горизонтальных скважинах и вторых стволах скважин -на объектах, где технические операции посадки пакера невозможны или крайне затруднены, что исключает применение струйного насоса для создания депрессий на пласт. Помимо этого, присущие пенным системам упругие свойства, а также их повышенная вязкость и удерживающая способность позволяют весьма эффективно, в отличие от традиционных технологий, производить очистку продуктивного интервала горизонтальных скважин от бурового раствора в зазоре между не-цементированным фильтром и стенкой открытого ствола, а также удалять глинистую корку, образующуюся на стенке скважины, сильно уплотненную за счет адсорбционных и молекулярных связей между глинистыми частицами.
Особенностью данного технологического процесса является то, что имеется возможность достаточно длительное время создавать заданную депрессию на пласт и при необходимости управлять ее значением. Последнее позволяет производить обработки скважин, вскрывающих неоднородные пласты со слабосцемен-тированными коллекторами, с близкорасположенными к продуктивному горизонту подошвенной водой или газовой шапкой.
На рис. 9.1.4 приведена схема размещения оборудования для виброволновой обработки скважины с использованием генератора типа ГД2В и пенных систем, а на рис. 9.1.5 - схема компоновки скважинного виброволнового оборудования для осуществления технологии.
В подготовительные мероприятия входят промывка скважины от бурового раствора, гидродинамические и геофизические исследования, отбивка забоя, спуск в скважину на колонне НКТ генератора типа ГД2В с резонатором, после чего устанавливают на устье арматуру и обвязывают согласно схеме насосные агрегаты типа ЦА-320, компрессор типа СД9-101 или СД9-200 и желобную емкость. Обработку ПЗП производят в сле-
250
дующей последовательности. Сначала в скважину при открытом затрубе закачивают раствор ПАВ. При про качке воды через генератор на забое возбуждаются пульсации давления. Затем включают компрессор и одновременно с подачей воды в НКТ нагнетают воздух. Водовоздушная смесь проходит через генератор, и в его каналах за счет динамических вихревых и колеба тельных процессов происходят интенсивное переме шивание воздуха с водой и образование высокодис персной пены, которая заполняет межтрубное про странство и через выкидную линию изливается в же- лобную емкость. С помощью сепаратора пену разру шают, и отделенный от возду-
251
Рис. 9.1.4. Схема размещения оборудования для освоения и повышения продуктивности скважин по технологии ВПВ:
/ - генератор; 2 - резонатор; 3 - отражатель; 4 - фильтр вставной; 5 -аэратор; 6 - фильтр; 7 - насосный агрегат; 8 - компрессор; 9, 10 - емкость; 11 - сепаратор; 12 - желобная емкость; 13-20 - задвижки; 21-23 -манометры;24 -
штуцер; 25 - амбар; 26 - расходомер; 27-39 - задвижки
ха раствор ПАВ после оседания частиц грязи на дно емкости вновь забирают насосным агрегатом и подают
252
на аэратор, а далее вместе с воздухом опять закачивают через НКТ в скважину.
Рис. 9.1.5. Схема компоновки скважинного виброволнового
оборудования для технологии ВПВ:
/ - НКТ диаметром 2,5"; 2 - репер-патрубок; 3 - вставной фильтр; 4 - генератор; 5 - переводник 2,5" к НКТ диаметром 3"; 6 - резонатор НКТ диаметром 3"; 7 - отражатель-заглушка; 8 -
хвостовик из НКТ диаметром 3"
П
од
действием
депрессионного
перепада
давления
загрязняющие
частицы
выносятся
из
пласта
в
ствол
скважины,
попадают
в
газоводяную
пену
и
обратным
потоком
по
межтрубному
пространству
эффективно
выносятся
на
устье,
а
затем
удаляются.
Продолжительность
прокачки
пены
составляет
4-6
ч
и
зависит
от
степени
загрязнения
ПЗП
и
интенсивности
выноса
кольматанта.
Контроль
за
его
выносом
ведется
по
количеству
взвешенных
частиц
в
пробах
изливающейся
жидкости.
В целях улучшения условий работы генератора при выполнении операции прокачки пены производят чередование прокачки воды и пены в количестве двух-четырех циклов.
Далее, после остановки прокачки, происходит самоизлив пены до полной разрядки скважины. После этого производят установку генератора на другой интервал перфорации и повторяют описанные выше операции по прокачке пены.
Закачку растворов реагентов осуществляют через НКТ и установленное подземное оборудование. После выдержки скважины на реагирование производится вибропенное воздействие с целью выноса из ПЗП продуктов реакции и остатков кольматирующего материала.
По окончании обработки ПЗП производят заключительные мероприятия: промывку забоя от скопившегося там кольматанта, комплекс гидродинамических и геофи-
253
зических исследований, а также работы по пуску скважины в эксплуатацию.
При выполнении выше рассмотренных технологических операций возможно снижение забойного давления до 25- 30 % от гидростатического, а после остановки на самоизлив до 15-20 %. Давление на забое скважин может регулироваться повышением давления на выходе (с помощью устьевых задвижек), ограничением объема закачки пены, увеличением расхода жидкости или уменьшением расхода газа, т.е. путем уменьшения газосодержания в пене (степени аэрации), при этом средневзвешенная по высоте плотность пены может регулироваться от 0,15-0,2 до 0,8-0,9 г/см3.
Степень снижения давления определяется динамикой движения упругой и вязкой пены по скважинному межтрубному пространству. Вязкость двухфазной пены зависит от концентрации ПАВ, температуры, скорости сдвига. При больших скоростях она на порядок выше, чем вязкость пенообразующего раствора, а при малых скоростях может быть больше на 2-3 порядка. Высокая вязкость обеспечивает восходящему потоку пены повышенную способность выноса шлама и частиц во время промывки. При газосодержании больше 50-55 % у пены начинают проявляться и усиливаются структурно-механические и вязкопластичные свойства, что ведет, в отличие от простой аэрации воды, к отсутствию проскальзывания газа. При использовании компрессоров с рабочим давлением 8-10 МПа и подачей до 7-9 м3/мин возможно освоение скважин глубиной 5000-6000 м.
Одним из важных свойств пены является ее упругость. Вследствие сжатия газовой фазы столб двухфазной пены обладает большим запасом упругой энергии. После прекращения закачки, в момент остановки течения и исчезновения гидравлического сопротивления, связанного с вязкостным трением, равновесие системы нарушается. Этому способствуют также поднимающиеся вверх пузырьки газа из нижней части столба пены, а также выделение растворенного в нефти газа при снижении забойного давления ниже давления насыщения. Высвобождение упругой энергии вы-
254
|
|
Таблица 9. |
1.1 |
|
|
|
Расход рабочей жидкости, ДМ3/С |
Изменени я давления на устье скважины, МПа |
Глубина интервала перфорации, м |
||||
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
||
Забойное давление, МПа |
||||||
1,0 2,0 3,0 4,0 |
0,1-0,3 0,1-0,3 0,1-0,3 0,1-0,3 |
1,2-14,5 1,8-2,2 2,5-3,0 3,3-3,9 |
2,0-2,4 3,4-4,0 5,0-5,7 6,3-7,0 |
3,0-3,6 5,7-6,5 8,0-9,0 10,0-10,8 |
4,5-5,1 8,5-9,4 11,6-12,6 14,0-15,0 |
6,3 -7,0 11,7-12,7 15,6-16,6 18,0-19,0 |
ражается в возникновении самоизлива пены. Процесс идет с нарастанием и сопровождается значительным (до 30 %) выносом жидкости из скважины.
В табл. 9.1.1 приведены полученные с использованием расчетных схем работы [10] значения снижения давления на забое для различных глубин скважин при использовании пен в зависимости от расхода рабочей жидкости и изменения давления на устье скважины при подаче воздуха компрессором с расходом 8 нм3/мин.
Важными преимуществами использования пенных систем являются возможность прокачки пены и создание депрессии в условиях большого поглощения. Пена, попадая в поглощающий интервал пласта, оказывает блокирующее действие за счет повышенной вязкости и ее внедрения в крупные поровые каналы и трещины, что снижает фазовую проницаемость по жидкости.
На заданных режимах и уровнях депрессии можно работать достаточно длительное время и производить длительную откачку проникшей в пласт воды и эмульсий, продуктов реакции после реагентных обработок. Кроме того, за счет перераспределения давления в ПЗП появляется возможность увеличивать зону охвата депрессионным воздействием.
Благодаря свойствам пен выделяющийся из пласта растворенный в нефти газ не смешивается с воздухом, что исключает возможность образования в стволе взрывоопасных газовоздушных смесей.
255
Использование технологии ВПВ для освоения и повышения продуктивности горизонтальных скважин
Применение горизонтальных скважин предоставляет широкие возможности для осуществления высокоэффективной разработки нефтяных и нефтегазовых залежей. Несомненными общепринятыми преимуществами этого подхода являются возможности вводить в разработку сложнопостроенные залежи с низкопроницаемыми и неоднородными коллекторами, подстилаемыми водой или с газовой шапкой, залежи с высоковязкими нефтями, увеличивать текущую добычу и нефтеотдачу за счет повышения коэффициента охвата, снижать объемы капитальных вложений за счет сокращения числа разбуриваемых скважин, снижать остроту экологических проблем из-за возможности объединения большого числа скважин в куст.
Максимальный эффект от горизонтальных скважин возможен при использовании их как элемента системы разработки [99, 114]. Однако для получения высокой эффективности нефтеизвлечения с использованием ГС как элементов системы разработки, обеспечивающих активное вовлечение в разработку слабодренируемых запасов нефти, требуется достижение соответствующей достаточно высокой проектной продуктивности ГС. Опыт бурения и эксплуатации горизонтальных скважин показывает, что для достижения высокой эффективности ГС (увеличения дебита в 2-10 раз по сравнению с дебитом сопоставимых вертикальных скважин) требуется не только максимальный учет конкретных геологических и технологических особенностей разработки участка залежи, но и применение эффективных методов вскрытия и обработки ПЗП.
На практике часто продуктивность пробуренных ГС оказывается ниже ожидаемой потенциальной или даже меньше продуктивности окружающих сопоставимых вертикальных скважин. Бригады освоения затрачивают большие усилия для достижения проектных или приемлемых дебитов, на долгие месяцы растягиваются сроки их ввода в эксплуатацию. Но и после сдачи ГС промыслам у многих из них вследствие низкого каче-
256
ства освоения после бурения или проведения обработок скважин происходит быстрое снижение продуктивности в течение первого года эксплуатации, в особенности у тех, которые были пробурены буровыми предприятиями в период отработки конструкции и технологии строительства ГС.
Анализ причин неудовлетворительного освоения ГС и недостаточной эффективности обработок ПЗП показывает, что в целях повышения устойчивости горизонтальных и слабонаклонных стволов большой длины при их проходке используются технологии, после применения которых крайне затруднительно полноценное освоение скважин. В процессе строительства ГС из-за длительного контакта вскрытого через открытый ствол продуктивного пласта с буровым раствором в приза-бойную зону внедряется значительное количество фильтрата, а на стенке откладывается глинистая корка, уплотняющаяся с течением времени. Все это создает трудности по очистке ПЗП от бурового раствора или его остатков в кольцевом зазоре между стенкой скважины и фильтром. В достаточно сцементированных и плотных карбонатных коллекторах забой иногда оставляют открытым, что накладывает соответствующие ограничения на использование технологий освоения и обработки ПЗП. По ряду причин налагаются запреты на применение компрессирования.
Ухудшение фильтрационных свойств коллекторов ГС и существенное снижение их продуктивности происходят в процессе эксплуатации из-за кольматации ПЗП, глубокого проникновения в пласт жидкости глушения при проведении частых ремонтных операций.
Таким образом, многие ГС не дают ожидаемых результатов, что связано не столько с их неудачным выбором, сколько с невозможностью их полноценного освоения или восстановления их продуктивности после эксплуатации с применением традиционных методов обработки призабойной зоны пласта.
С другой стороны, после применения традиционных методов обработки ГС существует опасность ускоренного их обводнения, связанная с геологическими особенностями и геометрией этих скважин. Например,
257
причиной быстрого обводнения ГС может являться прорыв подошвенных вод по вертикальным трещинам после кислотной обработки горизонтальной части ствола [114].
Проблема освоения и повышения продуктивности горизонтальных скважин, а также наклонно-горизонтальных, вторых стволов вертикальных скважин может быть решена с использованием технологии ВПВ.
Особенность технологии применительно к ГС состоит в поинтервальной обработке протяженного интервала продуктивного пласта. Требуемое значение снижения забойного давления по отношению к пластовому на обрабатываемых интервалах ствола скважины создается использованием в качестве рабочей жидкости генератора газоводяной смеси и заполнением затруб-ного пространства высокоактивной пеной. Получаемая на выходе генератора пена обладает высокой удерживающей способностью и выраженными вязкоупругими релаксационными свойствами. В сочетании с виброволновым воздействием данные свойства пены позволяют в условиях депрессии на пласт осуществлять наиболее эффективную поверхностную очистку заколь-матированных в процессе бурения стенок ствола скважины. Применение технологии ВПВ особенно эффективно для конструкций скважин с фильтром в обсаженном нецементированном горизонтальном участке, из которого крайне затруднительно извлечение остатков бурового раствора традиционными методами.
Технология включает следующие основные этапы работ: выбор скважин с определением глубин установки генератора для поинтервальной обработки, подготовительные работы на скважине, обработку приза-бойной зоны, заключительные работы.
В подготовительные мероприятия входят промывка скважины от бурового раствора, гидродинамические и геофизические исследования, отбивка забоя, спуск в скважину генератора колебаний давления с резонатором.
Схема размещения оборудования для проведения обработки скважин показана на рис. 9.1.4. По возможности применяют вариант схемы, в котором поинтер-
258
вальную обработку производят с допуском НКТ, с использованием промывочной устьевой головки и промывочного "грязевого" шланга, присоединяемого через вертлюг к НКТ.
Обработку ПЗП проводят в следующей последовательности. Сначала в скважину при открытом затрубе закачивают раствор ПАВ. После заполнения объема скважины создают репрессию, затем открывают за-труб, включают насосный агрегат с компрессором и вместе с жидкостью в НКТ нагнетают воздух. Водовоз-душная смесь проходит через генератор, и на его выходе образуется пена, которая заполняет межтрубное пространство. При протекании газожидкостной смеси через генератор на забое скважины продуцируются пульсации давления. Заполняющая межтрубное пространство скважины пена через выкидную линию и сепаратор изливается в желобную емкость. С помощью сепаратора пена разрушается, а отстоявшийся в верхней части желобной емкости раствор ПАВ вновь подают на вход насосного агрегата и в смеси с воздухом непрерывно нагнетают в скважину. С целью повышения эффективности удаления глинистой корки периодически через генератор производят прокачку порций жидкости без ее аэрации.
Продолжительность обработки одного интервала зависит от степени загрязнения ПЗП и интенсивности выноса кольматанта. Контроль за его выносом осуществляют путем отбора проб с оценкой количества взвешенных частиц (КВЧ) в изливающейся жидкости. После остановки прокачки происходит самоизлив пены до полной разрядки скважины. Затем производят установку генератора на другой интервал перфорации и повторяют цикл вышеописанных операций.
При повышенной глинистости терригенных коллекторов, а также при обработках ГС, вскрывающих карбонатные пласты, целесообразна закачка в пласт растворов химреагентов. Хорошие результаты дает применение композиций из растворов соляной или глино-кислоты и растворителей, нефтекислотных эмульсий. Конкретная композиция реагентов назначается исходя из характеристик скважины, результатов предшест-
259
вующих ОПЗ и др. После закачки реагентов и выдержки скважины на реагирование повторно производят вибропенное воздействие с целью глубокого выноса из ПЗП продуктов реакции.
По окончании обработки проводят промывку скважины и заключительные мероприятия.
Проведение технологии ВПВ на горизонтальных скважинах предусматривает определенные операции, связанные с необходимостью учета изменений геолого-физических и коллекторских свойств пластов и их расположения вдоль траектории горизонтального ствола скважины. При этом интервалы обработки ПЗП выбирают исходя из расположения участков наибольшей нефтенасыщенности пласта. Во избежание возможного прорыва воды по вертикальным трещинам карбонатных коллекторов и увеличения обводненности продукции скважины не обрабатывают участки ствола, расположенные вблизи водонасыщенных пластов. Особенности геометрии горизонтального ствола скважины также учитывают при дополнительном поинтер-вальном реагентном воздействии.
Для иллюстрации вышесказанного на рис. 9.1.6 показан профиль ГС скв. 11695г Арланского месторождения АНК "Башнефть", где указаны точки установки генератора колебаний при проведении поинтервальной виброволновой обработки.
В настоящее время не существует достаточно корректных методик оценки эффективности технологий освоения скважин после бурения из-за неопределенности состояния призабойной зоны после их строительства. Ниже приводится разработанная авторами методика оценки эффективности технологии ВПВ и ВДХВ по освоению скважин после бурения.
260
-
71}
-
*7№
•711
30№
т.™
/;.',■.",■
, V
ч
Рис.
9.1.6. Профиль
горизонтальной
скв.
11695г
Арланского
месторождения
ДНК "Башнефть" с выбранными интервалами виброволновой обработки:
/ - плотные и непроницаемые карбонатные породы; 2 - нефтенасыщенный известняк;
3 - водонасыщенный коллектор; 4 - выбранные интервалы
Сущность методики оценки дополнительной добычи нефти состоит в сравнении накопленной добычи по группам скважин, освоенных по примененной технологии и традиционной или другой, выступающей как базовая. Качество оценки будет повышаться с увеличением числа скважин в обеих группах. По возможности необходимо выбирать для базовой группы скважины, сданные в эксплуатацию в тот же период времени и с тех же участков, где производилось освоение по внедряемой технологии или при одинаковых геолого-физических условиях.
Порядок расчетов:
по обеим группам скважин составляются таблицы с данными, отражающими для каждой скважины месячную добычу нефти, среднюю обводненность продукции, количество отработанных дней в текущем месяце
261
и среднесуточный дебит (поскольку в работе скважин важную роль играет начальный период добычи, то для приведения показателей к одинаковым условиям данные выписываются не по календарному месяцу ввода их в эксплуатацию, а по порядковому номеру отработанных месяцев, т.е. начало отсчета приводится к одному моменту);
производится подсчет накопленной добычи нефти с начала ввода каждой скважины в эксплуатацию по состоянию на каждый месяц;
суммируется накопленная добыча отдельно по всем скважинам каждой группы по состоянию на каждый месяц;
путем деления суммарной накопленной добычи на число скважин в каждой группе вычисляется средняя накопленная добыча, приведенная на одну усредненную скважину, в каждой группе (такое промежуточное вычисление необходимо из-за разного числа скважин в каждой группе);
определяется номер месяца, когда все скважины в обеих группах отработали одновременно, и по данным этого месяца вычисляются разности средней приведенной накопленной добычи нефти, т.е. получается дополнительная добыча на одну усредненную скважину;
умножением значения дополнительной добычи нефти по одной усредненной скважине на число скважин, освоенных по внедряемой технологии, находится искомая дополнительная добыча нефти за счет внедрения технологии, т.е. оценивается технологический эффект на указанный номер месяца.
262
1234567 89 10 11 12 Месяцы
Рис. 9.1.7. Динамика накопленной добычи нефти по группам горизонтальных
скважин Ем-Еговского месторождения АО "Кондпетролеум":
/ - по базовой группе (скв. 386г, 6662г, 6587г); // - по группе скважин, освоенных с
применением технологии ВПВ (скв. Зббг; 2331 г, 2302г)
По мере увеличения отработок скважин можно будет дополнять данные по их работе и рассчитывать соответствующую дополнительную добычу за период.
По среднему отработанному времени может быть оценен коэффициент эксплуатации скважин, а по обводненности - влияние на фазовое состояние флюидов в ПЗП.
Данная методика была успешно апробирована в АО "Кондпетролеум" при оценке эффективности освоения наклонно-вертикальных и горизонтальных скважин.
На рис. 9.1.7 для примера представлена определенная по данной методике динамика накопленной добычи нефти по базовой группе горизонтальных скважин Ем-Еговского месторождения АО "Кондпетролеум" и группе таких же скважин, освоенных с использованием технологии ВПВ. Горизонтальные скважины базовой группы скважин осваивались по традиционной технологии с применением пен. Оцененная дополнительная добыча составила 2335 т.
В технологиях ВДХВ и ВПВ виброволновое воздействие сочетается с закачкой наиболее эффективной
263
для данной скважины композиции химреагентов. Такое сочетание осуществляют как путем добавления химических реагентов в рабочую жидкость, так и последовательной закачкой в пласт расчетных объемов химреагентов различного функционального назначения: растворителей, ПАВ, растворов щелочей, кислот и других активных реагентов и их композиций.
В качестве рабочих жидкостей применяют техническую воду или нефть вязкостью до 10 мПа-с, причем для нагнетательных скважин используют преимущественно сточную, пластовую или соленую воду (жидкость глушения), а для добывающих скважин - преимущественно нефть, кроме того, при достаточно высоком пластовом давлении или, когда это оправдано другими соображениями, - жидкость глушения с добавлением ПАВ.
В качестве ПАВ используются:
сульфонол НП-3, по ТУ 6-01-862-73;
ОП-10, ОП-7, неонол АФ9-6 или АФ9-12, по ТУ38.507-63-171-91;
дисолван 4410, 4411 или 4422, превоцел W-ON, W-OF;
сепарол-29, сепарол СЕ 5084 или СЕ 5085, прокса-мин НР-71Р;
катапин (марки А, КИ-1 и др.), марвелан, катамин, по ВТУ 32-63.
Из реагентов с кислой реакцией применяются:
кислота соляная ингибированная (HCI), по ТУ 6-01-04689-381-85-92 или ТУ 39-06765670-ОП-212-95;
кислота фтористоводородная техническая (HF), по ГОСТ 2567-89, или 30%-ная, по ТУ 113-08-523-82;
ингибированная смесь кислот соляной и фтористоводородной для обработки скважин, по ТУ 6-01-14-78-88 или ТУ 6-02-14-13-91;
бифторид-фторид аммония (NH4FHF+NH4F);
уксусная кислота (ледяная кислота, СН3СООН);
натрия бисульфат (натрий кислый сернокислый, натрия гидросульфат NaHSCyH2O, товарное название ТАМП"), по ГОСТ 6318-77 или ТУ 6-18-174-78;
сульфаминовая кислота (H2NSO2OH), по ТУ 6-03-381-75;
264
аммония персульфат (аммоний надсернокислый, аммония пероксодисульфат, (NH4)2S2O8).
Из реагентов с щелочной реакцией используются:
натрия гидроокись (едкий натр, каустическая сода, NaOH), по ГОСТ 11078-71, ГОСТ 2263-71 или ТУ 6-010545-70;
натрия бикарбонат (натрий углекислый кислый, натрий двууглекислый, натрий гидрокарбонат, NaHCO3, торговое название "Рафаэль"), по ГОСТ 2156-78;
натрия перкарбонат (Na2CO3-1,5H2O2-H2O, товарное название "Персоль");
натрия карбонат нормальный (натрий углекислый, кальцинированная сода, натрон, Na2CO3), по ГОСТ 5106-78, ГОСТ 2156-76Е или ТУ 6-18-28-78.
В качестве растворителей применяются:
керосин технический, по ГОСТ 18499-73;
нефтяной растворитель "Нефрас-А-150/330", по ТУ 38-1011049-87Е;
сольвент нефтяной тяжелый, по ТУ 38-101809-90;
широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), по ТУ 38-101524-93;
дистиллят или конденсат (смесь предельных углеводородов с числом атомов углерода 7-10 и плотностью 815кг/м3).
Все эти реагенты в настоящее время допущены к применению в нефтяной промышленности.
Использование названных химических веществ для обработки ПЗП основано на их взаимодействии с минералами твердой фазы коллектора и отложившимися в ПЗП жидкими и твердыми кольматантами. Действие растворителей приводит к изменению свойств или состояния нефти и тяжелых и твердых компонентов -смол, асфальтенов и парафина, которые при изменении термодинамического состояния образуют в по-ровых каналах отложения типа парафиновых, ас-фальтосмолистых, парафиносмолистых и асфальтос-молопарафиновых. За счет разжижения, растворения и смыва их с поверхности минералов повышается проницаемость коллектора и эффективность химического кислотного или щелочного воздействия. При разбавлении рабочей жидкости - нефти снижается ее вяз-
265
кость и увеличивается растворяющая активность, а также понижаются потери напора на оборудовании, что в результате приводит к уменьшению гидравлической мощности, снижению расхода топлива или повышению эффективности использования насосных агрегатов. Для повышения эффективности растворителей или нефти как активных агентов в них можно растворять маслонефтерастворимые ПАВ.
Действие ПАВ достаточно многогранно, направлено на изменение и регулирование молекулярно-поверхностных свойств контактирующих между собой нефти, воды, газа и коллектора и существенно повышает эффективность технологии ВДХВ. Используемые ПАВ выбирают по термостойкости в соответствии с пластовой температурой и по физико-химической совместимости с коллектором и рабочей жидкостью. Их применяют также в качестве добавок в рабочую жидкость для улучшения очистки ПЗП и снижения гидравлических потерь напора на подвеске НКТ, а также в композициях с кислотными, щелочными и другими реагентами.
Использование конкретных химических реагентов зависит от геолого-физических условий, категории скважин, литологических характеристик, типа, глинистости и карбонатности коллектора, степени закольма-тированности ПЗП, природы кольматанта и др.
Последовательность, рациональная глубина и объем закачиваемых химреагентов, время их выдержки на реагирование определяют на основании анализа результатов гидродинамических и геофизических исследований, предыстории эксплуатации и проводимых мероприятий, а также накопленного промыслового опыта обработок.
Подготовку и осуществление обработок скважин производят в соответствии с разработанными авторами временными инструкциями: "Комплексная технология повышения продуктивности и реанимации скважин с использованием виброволнового и депрессионно-химического воздействий (ВДХВ)", "Комплексная технология освоения и повышения продуктивности сква-
266
жин с использованием виброволнового и пенного воздействий (ВПВ)".
