НИТПО : Наука : Наши работы

Наши работы

ОГРАНИЧЕНИЕ ПРИТОКА ВОД СОСТАВАМИ АКОР

УДК 627.276.5:556.343
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1992
Л. А. СКОРОДИЕВСКАЯ, Д. В. ХОСРОЕВ,
А. М. СТРОГАНОВ, В. М. СТРОГАНОВ,
Н. А. СУШКОВА, С. А. РЯБОКОНЬ (ВНИИКРнефть)

Необходимость проведения мероприятий на нефтяных залежах по ограничению притока попутно добываемой воды не вызывает сомнений. Обычно темп роста обводненности скважин при применении вторичных методов добычи составляет 3—7 % в год, однако возможен" и более 15 % в год. Одним из мероприятий по снижению обводненности является ограничение притока хводы к добывающим скважинам.

Водоизоляционные работы в добывающих скважинах требуют избирательного воздействия на водоподающие прослои, что обеспечивается неравномерностью проникновения водоизоляционного материала в нефте- и водонасыщенные интервалы из-за их различной гидропроводности, различия в подвижности нефти и воды, физико-химических свойств материала, а также технологических особенностей водоизоляционных работ и режима освоения скважин.

Анализ свойств большого числа водоизолирующих материалов и результатов их применения в различных геолого-технических и климатических условиях позволяет сделать вывод о том, что многие составы имеют определенный набор необходимых и важных свойств, однако составы, обладающие комплексом всех необходимых свойств, практически отсутствуют. В наибольшей степени всем требованиям, предъявляемым к водо-изолирующим составам, отвечают составы *на основе кремнийорганических соединений — АКОР. .' Эти составы широко применяются последние 5—6 лет и претерпели изменения от моментально отверждающихся хлорсиланов с уменьшенным содержанием активного хлора на основе кремнийорганических эфиров до водонаполненных композиций. В нефтяной промышленности для ограничения водопрнтоков в скважины были использованы двух и трехкомпонентные состазы АКОР (АКОР–2, АКОР–4, АКОР–5), которые готовили из отдельных компонентов непосредственно перед их применением.

Первым из водонаполненных кремнийорганических составов является АКОР–4, в результате применения которого в 500 скважинах месторождений Западной Сибири получен экономический эффект более 4 млн. руб. Однако приготовление составов на промыслах вызывает определенные трудности, поэтому был разработан аналогичный, но с улучшенными характеристиками одноупаковочный состав АКОР–Б и налажен его промышленный выпуск. АКОР–Б можно использовать как в товарном виде, так и готовить на его основе водонапрл; ненные составы..разбавляя людом з 3–8 раз и более. Две модификации состава АКОР–Б: АКОР–Б100 и АКОР–Б300 предназначены для ограничения водопритоков в скважинах с пластовыми или забойными температурами соответственно до 120 и 300 °С (при высоких температурах для изменения фильтрационных потоков в паронагнетзтельных скважинах).

"Таблица 1: посмотреть >>

Использование одноупаковочного состава значительно упростило технологическую схему и устранило проблемы, связанные с приобретением и хранением отдельных компонентов. В 1988 г. объем опытной партии АКОР–Б100, поставленной на промыслы, составил 480, в 1989 г — 055. в 1990 г — 1810 т.

Составы АКОР — легкофильтрующиеся жидкости вязкостью 1,2—100мПа-с (АКОР–Б имеет вязкость 1—8 мПа-с) и плотностью 970—1200 кг/м3. Селективность воздействия их на водонасыщенные участки пласта, регулируемые время отверждения и вязкость позволяют с большей эффективностью проводить водо-изоляционные работы. Полное отверждение составов по объему обеспечивает продолжительный эффект тампонирования при больших депрессиях. Они могут быть использованы в широком интервале пластовых или забойных температур: от —15 до 300 °С, способны отверждаться под действием воды любого типа и любой минерализации. Температура замерзания ниже—50 °С делает составы незаменимыми в районах с низкими зимними температурами, использование водонаполненных композиций позволяет закачивать большие объемы состава и значительно снижать стоимость ремонтных работ. Кроме того, составы АКОР обладают высокой адгезией к породе пласта, достаточной прочностью и др.

К технологическим схемам ведения водоизоляционных работ, как и конкретно к составу предъявляются определенные требования. Так, принципиальная технологическая схема не должна меняться при выполнении работ в различных геолого-технических условиях. . Последовательность этапов операции должна обеспечивать стабилизацию качества ремонта при отсутствии достаточно достоверной информации об объекте. Предпочтительно, чтобы технологическая схема была индустриальной, т. е. не требовала особых технических средств, специального инженерного обеспечения работ . или совмещения действий различных^служб существующих структур. Технология должна быть достаточно гибкой при использовании различных технических средств и любой обвязки наземного оборудования. Методы приготовления и подачи составов в пласт должны быть не трудоемкими, обеспечивать непрерывность поступления жидкостей, требовать минимального количества технических средств, а также выполнения других требований.

Всем приведенным условиям отвечает технология водоизоляционных работ с использованием составов АКОР. Она отработана более чем в 1200 скважинах при разнообразных ремонтных работах и на различных объектах. Технология включает предварительную подготовку скважины и обработку призабойной зоны, непрерывное приготовление и нагнетание в пласт водо-изолирующего состава, проведение заключительных работ по вводу в разработку прослоев с целью йнтенсификацин притока неффти, освоению скважины и оптимизации режима ее эксплуатации.

Существующая технология с применением составов АКОР направлена на снижение добычи воды и повышение текущих дебитов нефти, увеличение межремонтно го периода и повышение успешности работ. Технология предназначена для ограничения притока вод при прослойном, подошвенном обводнениях и ликвидации водоперетоков по негерметичному цементному кольцу, а так же для выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах. Работы могут проводиться при механическом и фонтанном способах эксплуатации, с подъемом и без подъема подземного оборудования. Отсутствие операций по разбуриванию и повторной перфорации ствол скважины значительно снижает трудоемкость и стоимость ремонтно-изоляционних работ.

Данная технология нашла широкое промышленное . применение на месторождениях Западной Сибири. С. 1986 по 1990 г. здесь проведены операции в более чем 1000 скважинах, в том числе в ПО "Юганскнефтегаз" —730, в ПО "Нижневартовскнефтегаз" — более 160, в ПО "Лангепаснефтегаз" — 100. Водоизоляционные работы с–использованием составов АКОР выполнены также в ПО "Сургутнефтегаз", "Когалымнефтегаз" и др. Начаты работы в НГДУ "Комитермнефть", а также в газовых и газоконденсатных скважинах ПО "Надымгазпром" и с "Уренгойгазпром".

Технология ограничения водопритоков составами А КОР успешно применялась и в низкодебитных высоко–обводненных скважинах Краснодарского края. С 1984 по 1990 г. было проведено около 90 скважино–операций и получен экономический эффект 400 тыс. руб. Данная технология направлена также на увеличение дебитов нефти. Результаты ее применения в 1989—1990 гг. приведены в табл. I на.примере Нефтеюганском УПНП и КРС

Дебиты нефти возросли в результате увеличения ее притока из эксплуатируемого нефтяного интервала не только за счет перераспределения потоков жидкости и изменения депрессии на пласт, но и за счет подключения в работу нефтяных прослоев или участков пласта, ранее не работавших или работавших слабо. Механизм изоляции водяных и вовлечения нефтяных прослоев представлен на рис. 1, 2, где приведены результаты геофизических исследований до и после применения технологии ограничения водопритоков с использованием состава АКОР–Б100.

По данным термо- и дебитометрии до осуществления водоизоляционных работ устанавливался интервал притока жидкости. Так, в скв. 5393 Южно-Сургутского . месторождения (см. рис. 1) жидкость поступала в среднюю и нижнюю части перфорированного участка пласта, обводненность составляла 98—99 %. Поскольку отверждсние составов А КОР сопровождается выделением тепла, можно применять методы термометрии для идентификации участков пласта, в которые поступил состав. На термограмме, полученной через 8 ч после закачки АКОР–Б100, четко видно, что состав зашел именно в те зоны, откуда был приток жидкости (в данном случае воды). Последующие термодебитометрия позволили установить интервалы поступления жидкости после ремонтно-изоляционных работ. Как видно из рис. 1, жидкость стала поступать через верхнюю часть зоны перфорации, т. е. в работу подключился ранее неработающий прослой, который начал давать продукцию обводненностью 68 %.

Аналогичные результаты получены в скв. 1473 Мамонтовского месторождения (см. рис. 2). До проведения водоизоляционных работ жидкость обводненностью около .90 % поступала по всему перфорированному интервалу. После закачки АКОР–Б100 произошло отключение ее притока в нижней части и снижение обводненности до 75 % в оставшемся интервале. Термометрия проведена через 4 ч после закачки АКОР.

Рис. 1 - Интервалы поступления воды (1) в скв. 5393 Южно-Сургутского месторождения и состава АКОР–Б100 (2) в пласт

Технология ограничения водопритоков составами АКОР может быть применена в скважинах с любой степенью обводненности. Однако, как показала практика, для проведения водоизоляционных работ обычно брали скважины, обводненность которых достигла предельную для рентабельной эксплуатации величину (более 90 %). Технология предусматривает также совместное использование состава АКОР и цемента. Подобные работы проводят в скважинах, где одной из причин обводнения являются заколонные перетоки из выше- и нижележащих интервалов пласта, а также приток подошвенных вод. Докрепление цементом выполняли в тех случаях, когда необходимо было восстановить крепь скважины. Применение технологии по схеме AKOP– + цемент, где используются материалы с различной способностью по закупориванию поровых каналов, обусловливает высокую эффективность изоляционных работ. При последовательной закачке двух тампонажных материалов происходят тампонирование мелких пор и мнкротрсщин фильтрующимся составом АКОР, обладающим высокой проникающей способностью, и заполнение крупных трещин — цементным раствором. В результате достигается наибольшая эффективность работ. Высокая технологическая успешность при использовании указанной схемы может быть достигнута и в нагнетательных скважинах.

Успех водоизоляционных работ в скважинах в значительной степени определяется правильным выбором объекта воздействия и режимом проведения работ. Для этого с использованием математических” методов обработки данных были проведены работы по оптимизации технологической схемы и прогнозированию результатов водоизоляционных работ составами АКОР. Для оптимизации процесса взяты 173 скважины Южно-Сургутского месторождения с наиболее полной информацией по 24 информативным и достоверным факторам. . В результате проведенных исследований определены оптимальные технологические схемы и режимы водоизоляционных работ составами АКОР. Информацию, обрабатывали с помощью программы, позволившей классифицировать объекты, определить информативность признаков и интервалы, оптимальные для применения. Установлено, что результаты водоизоляционных работ в значительной степени зависят от геологических характеристик объекта.

Для однозначного выбора скважин при проведении водоизоляционных работ необходимо знать основные показатели их эксплуатации, которые ожидаются после ремонта, и на основе их принять решение о целесообразности выполнения ремонтно-изоляционных работ. При этом доверительный интервал прогнозных значений должен обеспечивать необходимую для применения в нефтяной промышленности точность.

Рис. 2 - Интервалы поступления воды в скв. I473 Мамонтовского месторождения и состава АКОР–Б100 в пласт (1 и 2 то же, что на рис. 1)

Для решения задачи прогнозирования водоизоляционных работ составами АКОР использована информация, имеющаяся на магнитных носителях и хранящаяся в банках данных. С целью описания геологического строения призабойной зоны в интервале перфорации использовано 18 параметров. Информацию об эксплуатации скважин брали в ретроспективе в совокупности с информацией об эксплуатации окружающих скважин в заданном радиусе их взаимного влияния. При построении модели использованы скважины, в которых эффект от воздействия закончился и известны четыре показателя их эксплуатации: степень снижения обводненности, начальный прирост дебита нефти, продолжительность эффекта снижения обводненности и накопленный прирост добычи нефти. После отбора и сортировки для построения модели была взята 71 скважина и вся необходимая информация, связанная с их эксплуатацией. Построение модели осуществлялось методом группового учета аргументов. Все рассмотренные скважины были разбиты на'обучающую и проверочную группы, сделаны расчеты по выбранной модели. Мера идентичности для обучающей группы составила 0,86, для проверочной — 0,97, т. е. данной моделью с достаточной точностью можно пользоваться для прогнозирования водоизоляционных работ в скважинах с использованием состава АКОР.

На основании проведенных работ осуществлен прог: ноз результатов применения технологии водоизоляционных работ составом АКОР–Б100 на месторождении Южный Сургут. Для анализа были взяты действующие, скважины обводненностью более 90 %. Результаты прогноза по первым 20 скважинам представлены в табл. 2. Из нее видно, что не во всех обводнившихся скважинах можно ожидать технологического и экономического эффектов. Так, из анализируемых скважин данного месторождения таких около 80 %. В большинстве скважин (около 70 % общего числа) ожидается снижение обводненности на 5—15 %, в незначительном их числе — на 20 % и более, лишь в единичных скважинах — более чем на. 40 %.

Данный метод прогноза был применен при внедрении технологии ограничения водопритоков составами АКОР, однако он может быть использован для любых видов воздействия на призабойную зону, для чего необходимо иметь соответствующую информацию. Применение этого метода позволит получить долго- и краткосрочные прогнозы о целесообразности и эффективности работ для пласта и месторождения в целом, а также обосновать технико-экономические показатели к сдаче объекта после ремонтных работ. Имея такие прогнозы, специалисты могут значительно увереннее ориентироваться при выборе объекта, планировать виды и число ремонтно-изоляционных работ, их очередность, решая тем самым и экономические вопросы. Проведение работ в скважинах, где получение эффекта наиболее вероятно позволит также повысить' их успешность и избежать неоправданные затраты на ремонт скважин, в которых использование данной технологии не может дать положительный результат.

Таким образом, составы АКОР и технология их применения полностью отвечают предъявляемым к ним требованиям. Предложенный и реализованный подход к выбору объекта и технологической схемы дает возможность эффективно проводить работы в самых разнообразных условиях. Разработанные и примененные на практике составы, технология и программное обеспечение выполнения работ позволяют решить проблемы ограничения водопритоков и особенно в скважинах с высокой обводненностью.

Статья опубликована в: "Нефтяное хозяйство" №6, 1992 г.

Версия для печати Послать коллеге Добавить в избранное