Oil&Gas Journal #12(25) декабрь 2008 "Применение технологии плазменно-импульсного воздействия (ПИВ) для увеличения приемистости скважин нагнетательного характера" с.54
Актуальность проблемы
Основным способом разработки нефтяных месторождений в России является поддержание пластового давления с помощью закачки воды. При этом достижение максимальных показателей нефтяных месторождений при заводнении в значительной степени зависит от эффективности работы нагнетательных скважинных.
В процессе разработки нефтяных месторождений важно знать характер и динамику приемистости нагнетательных скважин, возможность максимального охвата пластов закачкой воды. К сожалению, в ряде случаев отсутствуют не только широкомасштабные промысловые исследования, но и нет геологической модели, что особенно характерно для месторождений с небольшими запасами углеводородов.
Вместе с тем в результате широкого развития очагового заводнения доля нагнетательных скважин в эксплуатационном фонде постоянно возрастает, причем увеличивается количество скважин, переводимых из разряда добывающих в нагнетательные.
В процессе закачки пресных подрусловых вод, вод открытых водоемов, сточных вод нефтепромыслов, используемых в системе заводнения, происходит заиливание поверхности фильтрации привнесенными водой взвешенными твердыми фракциями, смолами, нефтепродуктами, выпавшими солями, просто грязью. В результате происходит снижение и зачастую полная потеря приемистости.
Важнейшим показателем влияющим на устойчивую приемистость, является качество подготовки призабойной зоны нагнетательных скважин, вводимых под закачку после бурения или переводимых из эксплуатационного фонда.
Эта задача решается путем очистки призабойной зоны от глинистого раствора, твердых и дисперсных фракций, асфальто-смоло-парафинистых отложений (АСПО), образующихся в процессе эксплуатации скважин.
Следует отметить, что на заключительных этапах разработки месторождений с помощью поддержания пластового давления закачкой воды зачастую возникает проблема недостаточного охвата продуктивного пласта. Это связано с особенностями геологического строения залежи, неоднородностью, коллекторскими свойствами пород, а именно: пористостью, проницаемостью, остаточной нефтенасыщенностью, расчлененностью, жесткостью системы заводнения.
Все это влияет на то, что основной объем закачиваемой воды фильтруется по высокопроницаемым промытым каналам, оставляя невыработанными менее проницаемые объемы продуктивного пласта.
Основные факторы, влияющие на приемистость хорошо известны и описаны в многочисленных публикациях, в частности:
Геологические факторы:
-
размеры поровых каналов, виды пористости, характер распределения пор по размерам;
-
наличие глинистых пропластков и реальная площадь фильтрации;
-
наличие целиков нефти, остаточная нефтенасыщенность;
-
количество связанной воды;
-
плотность, температура, вязкость;
-
совместимость с пластовой водой;
-
содержание нефтяной пленки, ароматических углеводородов;
-
наличие твердых частиц и их фракционный состав;
-
режим нагнетания, скорость закачки и давление нагнетания;
-
согласованность отбора и закачки;
-
ремонтные работы в призабойной зоне, применение химических реагентов;
-
кольматация из-за набухания глин, выпадение солей при фронтальной кольматации пористой среды.
С целью предупреждения потерь приемистости разработаны многочисленные методы регулирования фильтрационно-емкостных характеристик в призабойной зоне, которые призваны качественно и количественно восстановить ее и увеличить охват пластов заводнением. Как правило, подавляющее большинство этих методов основываются на использовании химических реагентов (кислоты, ПАВы, различные гели и т.д.), а также ГРП, однако все они экономически затратны, экологически небезопасны, зачастую не могут решить задачу улучшения сообщаемости удаленной зоны со стволом скважины и не обеспечивают ожидаемых темпов и объемов закачки.
Технология ПИВ, практика
В последнее время все более востребованной для выравнивания профиля и увеличения приемистости нагнетательных скважин становится технология ПИВ, которая прошла промышленную апробацию на месторождениях со сложными терригенными и карбонатными коллекторами в России и за рубежом.
-
высокая эффективность;
-
экологическая безопасность, применяется без добавок химических реагентов в скважину, в естественных геологических условиях;
-
простота в эксплуатации;
-
длительность обработки 10-16 часов в зависимости от мощности интервала перфорации;
-
мобильность: может доставляться на любое месторождение в любое время года;
-
может применяться комплексно как на нагнетательных, так и добывающих скважинах.
Применение технология ПИВ продлевает срок эксплуатации месторождений.
Методика
Генератор «Plasma Streamer» (длина 2600 мм, диаметр 102 мм) опускается в скважину, при этом плазменно-импульсный излучатель устанавливается в интервале перфорации. По команде оператора в заданных точках производятся разряды плазменного канала через расчетный промежуток времени.
Излучатель перемещается вдоль рабочего интервала перфорации с заданным шагом. Количество импульсов и шаг излучателя рассчитываются по специальной методике в зависимости от геологических особенностей коллектора и факторов, влияющих на приемистость скважины.
В случае задачи по выравниванию профиля приемистости ведется обработка конкретного интервала, при этом изолировать другие горизонты с помощью пакера или цементного моста не обязательно.
Сфокусированные направленные импульсы декольматируют призабойную зону и глубоко проникают в продуктивный пласт, восполняя его энергию. В работу включаются ранее не промытые зоны (целики нефти), увеличивается проницаемость пласта. В результате резонансной турболезации, каветации и флотации за счет напорных сил, действующих по горизонтали, гравитационных сил, действующих по вертикали, увеличивается охват пласта заводнением, что приводит к дополнительной отмываемости количества нефти и увеличению дебита продуктивных скважин.
Если остаточная нефтенасыщенность пласта достаточно велика и непромытая зона находится близко к нагнетательной скважине (как правило в скважинах, переведенных из эксплуатационных в ППД), после обработки возможен вынос в скважину остаточной нефти.
Например, 19 августа 2005 года технологией ПИВ была обработана скважина № 139 Василовскогом месторождения (ООО «Башминерал»), Башкирия, коллектор карбонатный. Скважина переведена из фонда добывающих в фонд нагнетательных. Искусственный забой – 1660 м, интервалы перфорации – 1538,6-1559; 1578-1601,2; 1604-1626 м. Приемистость – 20 м3 при давлении закачки 155 атм. Анализ причин малого объема закачки свидетельствовал о высокой остаточной нефтенасыщенности, о чем Заказчик был предупрежден.
После обработки всех трех интервалов произошел значительный вынос нефти на устье скважины.
При изучении геолого-технических характеристик нагнатательных скважин обращается внимание на причины неудовлетворительного охвата пласта заводнением. По данным «БашНИПИнефть», суммарный охват пласта заводнением по мощности должен иметь не менее 0,7 толщины пласта. Режим нагнетания определяется давлением закачки, то есть в течение всего периода работы нагнетательной скважины давление нагнетания должно быть оптимальным.
10 декабря 2004 года ПИВ-технология была применена на Раевском месторождении (Башкирия, ООО НГДУ «Аксаковнефть»). Скважина № 6, средняя приемистость до воздействия – 11 м3/сут.; давление закачки – 85 атм. Принимавшиеся меры (промывка, кислотные ванны, закачка силикоалюминиевых гелей, инициированная вибрация) для увеличения приемистости результатов не дали.
После применения технологии ПИВ приемистость скважины составила 70 м3/сут. при давлении закачки 81 атм. Длительность положительного эффекта более 10 месяцев. Суммарный охват пласта существенно увеличился.
|
|
| Скважина №6 Раевского месторождения |
В декабре 2007 года технология ПИВ была применена на нагнетательной скважине № 28, коллектор терригенный, слабопроницаемый; месторождение Матюшинское, Нижневартовск, ООО «Матюшкинская вертикаль». До обработки скважины ее технологические параметры составляли: среднесуточная приемистость – 48 м3 при давлении закачки 208 атм.
Примечательно, что ранее для увеличения приемистости на скважине использовались кислотные ванны, а также ГРП, однако результатов эти методы не дали.
После применения технологии ПИВ приемистость скважины по состоянию на июль 2008 года устойчиво составила в среднем 90-96 м3 в сутки при давлении закачки 208-211 атм.
|
|
|
Нагнетательная скважина №28, Матюшинское месторождение |
Для многих заказчиков важно не просто увеличить приемистость нагнетательной скважины, а включить в работу конкретный продуктивный горизонт.
В августе 2008 года на Вахском месторождении (г. Стрежевой, ОАО «Томскнефть» ВНК) технологией ПИВ были обработаны три нагнетательные скважины - №№ 663; 2532 и 1003. При этом ставилась задача выровнять профили приемистости на двух первых скважинах и ввести в эксплуатацию простаивающую третью. После применения ПИВ на всех скважинах были получены положительные результаты.
|
|
|
Аналогичные работы в 2004 году проводились на юге Китая, где на предложенной заказчиком нагнетательной скважине № 169, переведенной из эксплуатационного фонда в ППД, объем закачки был увеличен с 7,15 до 30 м3/сут. при снижении давления закачки с 35 до 27 атм.
|
|
|
Нагнетательная скважина №169, Китай |
Практика применения плазменно-импульсного воздействия показала, что максимального эффекта можно добиться при последовательной обработке нагнетательной скважины (увеличение приемистости или выравнивания профиля приемистости) и добывающих скважин. В этом случае поднимается пластовое давление, увеличивается промывка пластов, одновременно происходит очистка призабойных зон, резонансная накачка энергией продуктивных горизонтов увеличивает их проницаемость, включаются в работу ранее не промытые близлежащие и удаленные нефтенасыщенные зоны.
Следует подчеркнуть, что даже при падении цен на нефть окупаемость затрат на эти работы составит не более 30-40 суток.
Принципиальные узлы плазменно-импульсного генератора, а также методики применения технологии ПИВ на нагнетательных скважинах, при освоении новых скважин и на скважинах длительной эксплуатации запатентованы.
Технология включена в техническую Инструкцию «По проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах» РД 153-39.0-072-01, утвержденную Министерством энергетики Российской Федерации.
Список литературы:
1. Техническая инструкция «По проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах», РД 153-30.0-072-01. – М., 2002.
2. Обоснование критериев отключения нагнетательных скважин. Библиотека Дамирджана – Геология нефти и газа № 1996-07/коллектив авторов БАШНИПИнефть – Викторов П.Ф., Гайнукин К.Х, Ефремов Ф.М., Лозин Е.В., Сергеев В.Б.
3. Молчанов А.А. Новые технологии интенсификации режима работы нефтегазовых скважин и повышения нефтеотдачи пластов. – Сборник статей Межпарламентской ассамблеи СНГ. – С-Петербург. – 1995.
4. Молчанов А.А., Рогачев М.К., Максютин А.В., Валиуллин И.В. Интенсификация притока высоковязких нефтей с применением скважинного упругого воздействия на продуктивные пласты. Материалы международной научно-практической конференции. – Казань, Издательство «ФЭН». – 2007.
5. Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Т., Челоянц Д.К. Интенсификация добычи нефти. – М., «Наука». – 2000.
6. Фионов А.И. Научно-технический вестник «Каротажник». - № 6. – 2008.
7. Булатов А.И., Долгов С.В. Спутник буровика. Основные сведения по механике горных пород. Книга 1. – М., «Недра. – 2006.
8. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. – М., «Энергоатом». – 1990.
П.Г. Агеев
Директор по стратегическому развитию
ООО «НОВАС»
В.К. Нечаев
Главный технолог ООО «НОВАС», к.т.н.
- Экологическая чистота, работает в естественных геологических условиях скважин без добавок реагентов;
- Плазменно-импульсное воздействие (ПИВ) используется при любой обводненности;
- Улучшает проницаемость прискважинной зоны добывающих и нагнетательных скважин, и продуктивных пластов в целом;
- Значительно увеличивает дебит нефти на скважинах эксплуатируемых на месторождениях поздней стадии разработки;
- Кратно увеличивает приемистость нагнетательных скважин вне зависимости от их предыдущего назначения;
- Воздействует на соседние с обрабатываемой скважины, которые откликаются положительным дебитом;
- Технология дает положительные результаты на месторождениях в коллекторах любой геологической сложности;
- Безопасна в эксплуатации;
- Сокращает период освоения новой скважины и срок вывода ее на режим эксплуатации.
|
| Главная | Услуги | О компании | Проекты | Технология | Контакты | Правовая информация | Карта сайта | О проекте |
| тел: +7 (495) 225 62 40 / e-mail: info@novas-energy.ru |
