Цель нестационарного заводнения — периодическое изменение условий воздействия на неоднородные пласты, при котором в продуктивных отложениях создается нестационарное распределение давления пласта и возникает неустановившееся движение газа и жидкости.
Ключевые слова: месторождение, заводнение, коллектор, обводненность продукции, трещиноватость, доотмыв
Технология интенсификации дренирования пластов тюменских отложений предназначена для оптимизации разработки неоднородных, низкопроницаемых пластов и направлена на повышение эффективности системы ППД. Полная реализация потенциала ППД возможна только при изменении структуры пород, то есть трансформации порового коллектора в трещинно-поровый с охватом всего объема пласта. Эта задача, из-за наличия в породах внутреннего высокого неоднородного напряжения, может решаться закачкой воды в пласт при высоком давлении, превышающем боковое горное.
Такой подход нагнетания воды в режиме образования искусственной трещиноватости предполагает:
— Кратное повышение приемистости скважин;
— Повышение охвата пласта заводнением;
— Доотмыв остаточной нефти при повышении линейной скорости фильтрации воды в пласте;
— Сокращение подтока воды в коллектор извне за счет запирающего поднятия пластового давления;
— Исключение ограничений применения технологий ПОС по реологическим свойствам, объему и частоте закачки;
— Более полная реализация системного подхода при разработке;
— Создание новых, более эффективных технологических решений воздействия на пласт при открывшихся дополнительных возможностях.
Опытные промысловые работы по испытанию и отработки технологии нестационарного заводнения в режиме образования искусственной трещиноватости ведутся с 2012 года. Полученные результаты указывают на эффективность отрабатываемого вида воздействия и обоснованно позволяют рассматривать данную технологию как основу для полной реализации системного подхода к разработке залежей тюменской свиты (получение синергетического эффекта при сбалансированном применении видов и технологий интенсификации притоков).
Одним из основных направлений повышения и сохранения приемистости скважин, расширения охвата пласта заводнением, довытеснения остаточной нефти является образование в пласте искусственной трещиноватости закачкой воды при высоком давлении. При этом основными условиями являются сохранение герметичности залежи и исключение опережающего прорыва нагнетаемой воды к добывающим скважинам.
Начало образования трещин в пласте при нагнетании воды происходит при превышении забойного давления над боковым горным.
Проведенные масштабные опытно-промышленные работы показали, что при нагнетании воды при высоком давлении с реализацией потенциала высокого внутреннего напряжения в породах происходит образование трещиноватости с резким повышением приемистости скважин.
Выявлено, что давление закачки начала образования трещиноватости определяется проведенными работами на скважинах, изменяющими свойства пород-коллекторов в ПЗП, в том числе и коэффициент Пуассона, определяющий коэффициент бокового распора. Так, например, проведение ГРП приводит к уплотнению и кольматации гелем пород-коллекторов притрещинной части пласта из-за превышения на 20–30 МПа давления в трещине ГРП над эффективным в пласте; при длительной предварительной закачке воды в пласт при стандартном давлении нагнетания наблюдается кольматация порового пространства коллектора в ПЗП, многократно снижающей проницаемость; предварительная опережающая эксплуатация скважины, как правило, при депрессии до 10 МПа и более с соответствующим повышением эффективного давления приводит к уплотнению песчано-алевритовых пород в ПЗП со снижением пористости и многократно — проницаемости. Однако, радиус такого изменения ФЕС пород ограничен и свойства коллекторов в удаленной зоне пласта остаются неизменными, в том числе и давление начала образования трещиноватости. Все это дало основание при планировании работ по закачке воды при высоком давлении подразделять нагнетательные скважины на две категории: с проведением и без проведения предварительных мероприятий изменяющих свойства пород в ПЗП.
Длительное ведение работ по нагнетанию в пласт ЮС2/1 воды в режиме образования искусственной трещиноватости показало, что такой подход к воздействию на пласт является эффективным. В этом случае окружающие добывающие скважины откликаются на закачку воды повышением динамического уровня и дебита. Наблюдается длительная стабилизация добычи нефти, снижение или сохранение обводненности продукции. Эффективность проведения повторных ГРП на 20–40 % выше первичных. Высокая приемистость скважин позволяет применять закачки оторочек потокоотклоняющих составов (ПОС) химреагентов в широком диапазоне их реологических свойств и расширяет диапазон по объему оторочек и частоте применения. При этом технологическая эффективность применения технологий ПОС в 1,5–2 раза выше, чем при стандартном проведении работ.
Согласно гидродинамическим и геофизическим исследованиям в зонах ведения работ не обнаружено разгерметизации залежей и интенсивного прорыва нагнетаемой воды к добывающим скважинам. В зависимости от объема закачиваемой воды в режиме образования искусственной трещиноватости она может развиваться в радиусе до 200 м от нагнетательной скважины. Расширение и увеличение густоты образования искусственной системы трещиноватости в пласте, кроме давления нагнетания, также достигается поэтапной (периодической) закачкой оторочек вязких составов перераспределяющих потоки и создаваемые напряжения, способствуя повышению охвата пласта заводнением.
По результатам проводимого ГИС-контроля нагнетаемую воду при высоком давлении пласт принимает во всем интервале перфорации. Трещиноватость образуется не только в интервалах коллектора, но и в глинистых перемычках, создавая единую гидродинамическую связь с охватом всего пласта заводнением.
Высокая приемистость нагнетательных скважин и отсутствие ограничений на закачку оторочек ПОС при нагнетании воды в режиме образования трещиноватости позволили на участке ОПР провести отработку и оценить эффективность системного подхода при разработке.
С целью регулирования и перераспределения фильтрационных потоков ежегодно на всех нагнетательных скважинах участков ОПР проводились работы по закачке ПОС (комплексные, однокомпонентные оторочки различного объема и состава).
Отрабатываемый «системный подход» при реализации нестационарного заводнения в режиме образования искусственной трещиноватости эффективен и обеспечивает повышение охвата пласта заводнением, а так же доотмыв остаточной нефти при повышении линейной скорости фильтрации воды в пласте.
Литература:
- Актуальные технологические направления в разработке и добыче нефти и газа [Текст]: публичный аналитический доклад / Под общ. ред. И. Г. Дежиной. — Москва: Битуби, 2017. — 220 с.
- Юшков, И. Р. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений: учеб.-метод. пособие / И. Р. Юшков, Г. П. Хижняк, П. Ю. Илюшин. — Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. — 177 с.
- Мулявин С. Ф. Основы проектирования разработки нефтяных и газовых месторождений. Учебное пособие. Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. — 215 с.
