В данной работе рассмотрены методы интенсификации, способы увеличения нефтеотдачи и усиления притока к скважинам забоя. Обращено внимание на новые технологии усиления нефтеотдачи. Особое внимание уделено важности метода гидравлического разрыва пласта для исследуемого района.
Ключевые слова : методы интенсификации, нефтеотдача, увеличение нефтеотдачи.
In this paper, methods of intensification, ways to increase oil recovery and increase the inflow to the bottom wells are considered. Attention is drawn to new technologies for enhanced oil recovery. Special attention is paid to the importance of the hydraulic fracturing method for the study area.
Keywords: methods of intensification, oil recovery, increase in oil recovery.
Месторождение Майли-Сай практически разбурено, ежесуточная добыча нефти составляет около 1,0 т/сут., для поддержания такой добычи и извлечения остаточных запасов нефти предусматривается изучение существующих методов интенсификации притока и способов увеличения и усиления притока к забоям скважины. Далее на основе анализа рекомендовать эффективный метод для интенифиакции притока нефти раасматриваемого района.
Методы интенсификации притока
Чтобы максимально повысить общий объем нефтеотдачи из пласта, улучшить качество продукта и сохранить скорость работ, осуществляются мероприятия, направленные на усиление притока; целью воздействия является в данном случае восстановление фильтрационных качеств призабойной зоны, а также их совершенствование, обеспечиваемое, в основном, посредством замедления обводнения нефтяных скважин, а уменьшения вязкость жидкости и повышения проницаемости пород; последняя характеристика повышается за счёт производимого искусственным путём расширения каналов оттока и повышения трещиноватости, кроме того, ликвидируются парафиновые и грязевые отложения со стенок каналов.
Способы повышения проницаемости могут классифицироваться следующим образом: физические, химические и термические способы; их выбор обуславливается конкретными характеристиками пласта, зачастую данные способы используются в том или ином сочетании, чтобы обеспечить более высокую эффективность.
Химические обеспечивают эффективность воздействия в карбонатных коллекторах с низкой проницаемостью, например, в сцементированных песчаниках с карбонатными элементами в составе.
Физические способы воздействия способствуют ликвидации остаточных вод и твёрдой мелкодисперсной взвеси из призабойной зоны; данные факторы непосредственным образом влияют на повышение характеристик проницаемости. [1]
Из числа химических способов повышения проницаемости пород чаще других используются методы солянокислотной и глинокислотной обработки скважин.
Основой первого из указанных методов служит наличие у соляной кислоты способности к растворению карбонатов при глубоком проникновении в пласт; это обеспечивает достаточно широкое распространение сети увеличенных каналов вокруг скважинного ствола, благодаря чему проницаемость пласта повышается, как и эффективность функционирования скважин.
Что касается второго метода, то он наиболее результативен для песчаных коллекторов с глинистым цементом; в данном случае применяется смесь соляной кислоты с плавиковой. Когда на таких породах применяется глинокислотная обработка, указанный кислотный агент обеспечивает частичное растворение кварцевого песка и полное растворение глинистых прослоек; при этом глина теряет способность к разбуханию и пластичность, а водные глинистые растворы утрачивают коллоидные качества.
С целью ликвидации асфальтосмолопарафиновых отложений и осушения призабойной зоны используется обработка растворителями, такими, как широкая фракция лёгких углеводородов и ацетон.
В число физическим способов воздействия входят следующие:
— влияние вибраций;
— влияние акустического характера;
— перестрел старых промежутков в сочетании с дополнительной перфорацией.
Способы увеличения нефтеотдачи и усиления притока к скважинным забоям
Большая часть разрабатываемых нефтегазодобывающим управлением нефтяных МР пребывают к настоящему моменту на поздних этапах разработки; вследствие этого они существенно обводнены, а залежи нефти в них в значительной степени выработаны. При продолжительном функционировании скважин призабойная зона постепенно утрачивает коллекторские характеристики, возникают АСПО, в пласт в процессе глушения скважин проникает раствор солей и т. д.; таким образом, нефтяные запасы в таких МР относятся к категории трудноизвлекаемых.
К той же категории отнесены многие другие залежи — с воднонефтяными зонами, коллекторами низкой проницаемости и т. п.; в таких зонах в ходе эксплуатации скважин возникают такие затруднения, как существенный газовый фактор, низкая приёмистость, значительный уровень обводнённости, что, в целом, оказывает отрицательное влияние на эффективность функционирования скважин [2].
Повышение уровня эффективности нефтеразработок в связи с этим представляется весьма важным, как необходимое условие достижения плановых показателей нефтедобычи; в этих целях на МР осуществляется ряд мероприятий, направленных на повышение уровня производительности нефтяных скважин.
Имеющиеся на настоящий момент способы повышения нефтеотдачи пласта разделяются на следующие категории:
— физико-химические;
— гидродинамические;
— микробиологические,
— термические и т. д.
Наиболее активно в нефтегазодобывающем управлении используются физико-химические и гидродинамические способы, на которых следует остановиться более детально. В число гидродинамических способов входят следующие: заводнение очагового и барьерного типа; усиленный забор жидкости; вовлечение в разработку запасов, не подлежащих дренажу; — заводнение нестационарного характера.
Физико-химические методы повышения нефтеотдачи
В комплексе мер разработки нефтяных МР такие методы представляют собой одно из самых многообещающих направлений; в рамках этого направления отраслевые научные учреждения разработали и ввели в эксплуатацию более шести десятков различных технологий.
Одну из таких технологий представляет собой ГРП или гидравлический разрыв пласта, который целесообразно использовать с целью воздействия на пласты с низкими показателями проницаемости; при его применении повышение нефтеотдачи обеспечивается, в частности, за счёт оказания глубокого воздействия на призабойную зону, связанного с формированием системы трещин глубинного проникновения, вследствие чего дренируемая скважиной площадь существенно расширяется, а производительность скважин, соответственно, увеличивается. Показатель эффективности данного метода достигает 85 процентов; эффект от его применения сохраняется до пяти лет [3].
В числе физико-химических методов особое место занимает метод заводнения пласта полимерного типа. Диапазон использования полимеров значительно увеличивается за счёт формирования полимерных композиций полимеров в сочетании с разного рода реагентами. В рассматриваемом случае главная роль полимеров состоит в том, чтобы обеспечить выравнивание продуктивных пластов с неоднородными характеристиками, а также расширить охват при заводнении пласта.
Применение полимеров подразумевает использование следующих технологий:
закачка оторочки на пластах на первичном этапе разработки, с неоднородными характеристиками проницаемости и нефтяной жидкостью высокой вязкости;
проводимое на поздних этапах разработки сочетанное воздействие гелеобразующих полимерных композиций и усиливающих реагентов, таких как кислота, щёлочь и т. д.;
выравнивание профиля приёмистости пласта, обеспечиваемое за счёт воздействия ВУС или вязкоупругих составов;
применение полимерного заводнения циклического типа при воздействии на пласт раствора сшитого полиакриламида с содержанием поверхностно-активного вещетса неионогенного типа;
применение к продуктивному пласту воздействия циклического типа при использовании ПАВ с содержанием полимеров;
заводнение пласта с применением полимеров и щёлочи;
обеспечение воздействия на пласт посредством закачки углекислоты.
Способ, предполагающий применение вязкоупругих составов характеризуется особенно высокой степенью эффективности при использовании на неоднородных пластах с низким уровнем гидродинамических связей; проницаемость пласта в данном случае выравнивается, за счёт чего увеличивается его охват воздействием полимерных композиций, а скорость обводнения нефти при этом снижается.
Решающим значением на поздних этапах разработки обладает ограничение притока закачиваемой и пластовой воды; с этой целью используются различные ремонтно-изоляционные способы, следствием применения которых выступает не только снижение обводнённости пласта, но также увеличение его охвата процессом выработки. Чаще всего используется такой способ, как изоляция обводненных пропластков цементом либо устранение циркуляции воды за колоннами. Если по отдельным пропласткам с высокими показателями проницаемости, которые от необводнённых промежутков практически не ограждают глинистые прослойки, возникает прорыв воды, то применяется метод выборочной или селективной изоляции, вариантами которого служат: использование кремнийорганических соединений, либо полимер- и волокнистонаполненных дисперсных систем, либо так называемого жидкого стекла, т. е. силиката натрия.
В рамках расширения использования для повышения нефтеотдачи пластов экологически чистых методов на текущем этапе развития технологий широко применяются микробиологические способы воздействия. Микроорганизмы, в отличие от химреагентов, которые при разбавлении пластовыми водами утрачивают активность, способны самостоятельно размножаться и, соответственно, повышать интенсивность воздействия в соответствии с динамикой средовых условий.
При повышении нефтеотдачи пластов в число наиболее технологичных и оптимальных методов входят методы термические, предполагающие тепловое воздействие на продуктивный пласт, что способствует повышению нефтеотдачи за счёт уменьшения показателей вязкости нефтяной жидкости.
Подобные методы классифицируются следующим образом:
методы с применением горения в толще пласта;
методы с применением внедрения в пласт горячей воды и её агрегатных форм.
Новые технологии усиления нефтеотдачи
Обработка призабойной зоны с помощью кислот
Воздействие кислоты используется для обработки складывающих нефтеносный пласт карбонатов, что способствует повышению проницаемости пласта.
Данный метод на практике предполагает спуск гибкой трубы на глубину перфорации, с условием обеспечения постоянной гидроциркуляции, после чего через эту трубу в скважину закачивается расчетный объем кислоты, которая затем продавливается в глубину пласта. При закачивании кислотного раствора и его транспортировке вглубь пласта необходимо обеспечить закрытие выкидной задвижки на арматуре колонны лифтовых труб, благодаря чему реагент транспортируется в толщу пласта через перфорационные отверстия.
Указанные процессы осуществляются при подаче максимальных объёмов жидкости; при этом следует не допускать в зоне перфорационных отверстий превышения давления, необходимого для осуществления разрыва пласта. После того, как скважина в течение временного периода, необходимого для осуществления реакции кислоты с породой нефтеносного пласта, выдерживается под давлением, выкидная задвижка открывается, а гибкая труба поднимается на поверхность, после чего выполняются мероприятия, направленные на вызов притока [4].
Как показывает практика применения колтюбингового оборудования, в данном случае обеспечивается значительная экономия времени, а также в ходе обработки скважины расход реагентов, в сравнении с традиционными методами, снижается на 25–30 процентов.
Гидравлический разрыв пласта
Чтобы усилить приток к забою скважины нефти или газа при вскрытии коллекторных пород с низкими показателями проницаемости, в призабойной зоне должна быть сформирована система трещин. Чтобы при этом обеспечить образование новых трещин и расширение уже имеющихся, в материале, образующем призабойную зону должно быть создано давление, превышающее его собственные показатели прочности. Достичь этого можно посредством закачивания в пласт технологической жидкости с расходом, объём которого выше максимального объёма поглощаемой пластом жидкости.
Гидравлическое сопротивление призабойной зоны после того, как возникшие трещины фиксируются при помощи закачки песка, значительно сокращается, следовательно, повышается нефтеотдача скважины.
При применении колтюбинговых установок ключевые принципы осуществления гидроразрыва пласта те же, что и при выполнении данных мероприятий в соответствии с традиционной технологией.
Однако колтюбинговое оборудование обладает определёнными преимуществами, а именно:
— процесс может быть обеспечен при спуске техники в колонну подъёмных труб, благодаря чему эксплуатация скважины может быть начата непосредственно после применения указанного метода;
— время, необходимое для проведения работ, сокращается, т. к. в данном случае нет необходимости извлекать находящиеся в скважине колонны подъёмных труб, а также спускать колонну НКТ с пакером;
— нет необходимости также в глушении скважины и сопутствующей ей операции по вызову притока, предназначенных для обеспечения возможности подъёма оборудования.
Литература:
- Паникаровский Е. В., Паникаровский В. В., Клещенко И. И. Перспективы использования физико-химических методов для увеличения продуктивности скважин // Нефтепромысловое дело. — 2006. — № 3. — С. 20–25.
- Паникаровский В. В., Паникаровский Е. В., Шуплецов В. А., Клещенко И. И. Состав для обработки призабойной зоны пласта // Патент России № 2276724. Опубл. 20.05.2006. — Бюл. № 14.
- Аширов К.Б., Выжигин Г.Б. Оценка эффективности солянокислотных обработок скважин в карбонатных коллекторах, Нефтяное хозяйство, 1992 -№ 7. - С. 28.
- Викторин В. Д., Лыков H. A. Разработка нефтяных месторождений, прирученных к карбонатным коллекторам. М.: Недра, 1980. — 202 с.
