Разработка рекомендаций по внедрению физико-химических методов воздействия на призабойную зону пласта в условиях месторождения Мухто

 

 

 

 

При значительной толщине пласта проводят поинтервальные обработки

путем отделения обрабатываемого участка от других зон пласта пакерами.

 Чтобы снизить поглотительную  способность высокопроницаемых  пластов, в них предварительно  нагнетают водонефтяную эмульсию  с повышенной вязкостью. 

Ставропольском филиале СевКавНИПИнефть автором проводились комплексные исследования технологии кислотных обработок применительно к освоению и увеличению приемистости нагнетательных скважин, повышению производительности высокотемпературных глубоких скважин, освоению и пуску в эксплуатацию с устойчивыми дебитами газовых скважин, пробуренных на низкопроницаемые, сильноглинистые коллекторы, склонные к обвалам. 

Технология этих работ принципиально не отличается от описанной выше технологии кислотной обработки скважины под давлением в процессе освоения. 

В этих условиях перспективным направлением является разработка составов и технологий кислотных обработок призабойной зоны на нетрадиционной основе. С целью увеличения эффективности воздействия на призабойную зону пласта авторами проводится работа по изучению возможности применения составов, содержащих кислоту, спирты, широкую фракцию углеводородов (ШФУ) и другие компоненты. 

На глубоких скважинах так же, как и на обычных, широкое распределение получила технология кислотной обработки или селективного гидроразрыва агентами временной блокировки (синтетических полимеров или резиновых шаров) для выравнивания профиля продуктивности, когда одновременно опробуются интервалы большой толщины, неоднородные по пористости и проницаемости. 

Результаты лабораторных исследований, теоретические разработки, выполненные лабораторией промысловой химии, позволили усовершенствовать технологию кислотной обработки скважин, которая, по выражению Б. Г. Логинова, стала для Ишимбая основным и единственным способом интенсификации добычи нефти. 

Таким образом, для повышения эффективности кислотного воздействия на слабопроницаемые пласты с низкой пластовой энергией необходимо совершенствовать технологию кислотных обработок в направлении, обеспечивающем своевременную и наиболее полную очистку обработанной части пласта от продуктов реакции кислотного раствора с породой и нагнетаемых в пласт жидкостей. 

Дан краткий анализ проводимых на промысле кислотных обработок (КО), а также приводятся результаты опытных промысловых работ по отработке технологии целенаправленных кислотных обработок (ЦКО) нагнетательных скважин. 

Приведена классификация геолого-технических мероприятий для повышения производительности добывающих и нагнетательных скважин. Описана технология кислотных обработок скважин, гидроразрыва пласта, тепловых способов воздействия на скважину и призабойную зону, применения поверхностно-активных веществ, борьбы с отложением солей и парафина, приобщения пластов и других способов.

 

 

 

 

Особое внимание уделено охране труда и противопожарным мероприятиям. 

Одна из проблем, выявленная при освоении скважин Оренбургского месторождения, - необходимость вовлечения в разработку всего вскрытого разреза. Ранее применяемая на этом месторождений технологии кислотных обработок приводила к тому, что химическому воздействию подвергалась только нижняя часть призабойной зоны ствола скважины. 

В связи с тем, что разрабатываемые месторождения в основном были представлены залежами с терригенными коллекторами различной степени карбонатности, возникла необходимость отработки технологии кислотных обработок применительно к этим условиям. 

Массированную кислотную обработку производят с целью воздействия на пласт на значительном расстоянии от скважины. Кислотный состав закачивают в пласт в режиме раскрытия системы трещин. Технология работ при массированной кислотной обработке аналогична технологии стандартной кислотной обработки. 

Успешно используются эти методы для изучения геологической неоднородности пластов, определения текущего положения водонефтяного контакта ( iBHK) между исследуемыми скважинами, а также для определения нефтенасыщенности пластов и других целей. Кроме того, следует учитывать, что кривые восстановления давления скважин, эксплуатирующих неоднородные участки пласта, в координатах Ар-In t обычно имеют вид ломаных линий. Результаты гидродинамических исследований скважин позволяют более обоснованно выбрать, например, технологию кислотной обработки, поскольку существенное значение при этом имеют тип коллектора, строение и свойства призабойной зоны пласта. Точно так же и состав кислотной смеси необходимо выбирать, кроме всего прочего, с учетом строения и свойств призабойной зоны пласта. Если, например, окажется, что трещиноватый карбонатный коллектор сложен неф-тенасыщенными блоками малой проницаемости и плохо отдающими нефть, то целесообразен состав кислоты, обладающей высокой способностью капиллярного впитывания в блоки и замедленной реакцией взаимодействия с породой. При этом вероятность более глубокого охвата блоков кислотной обработкой возрастает. Однако следует отметить, что необходимо выбирать методы и объем исследований, дающие достаточную и необходимую информацию для обоснованного проектирования технологии избранного метода воздействия на пласт. Например, недостаточно исследовать неоднородное строение пласта методами математической статистики для проектирования форсированного отбора жидкости из пласта с целью увеличения нефтеотдачи обводненного пласта. Как известно, при форсировании отбора жидкости по некоторым избранным скважинам происходит перераспределение пластовоге давления и линий тока жидкостей, сопровождающееся включением в разработку ранее слабо дренированных участков пласта. Остаточная нефть в обводненных пластах залегает в тупиковых зонах, у непроницаемых границ и на участках с уменьшенной проницаемостью пород. 

Кислотная ванна проводится для очищения забоя от глинистой корки. Кислотная ванна может проводиться без давления и под давлением. Без давления кислотная ванна проводится следующим образом: скважина тщательно промывается водой, водным раствором ПАВ, конденсатом и т.п., затем кислотный

 

 

 

 

раствор закачивается в интервал вскрытия скважины.

После реакции скважина снова промывается.

Если кислотная ванна производится в заполненной газом скважине, то требуемый объем раствора закачивается в насосно-компрессорные трубы, а затем устье скважины соединяют с затрубным пространством. По окончанию работ скважина продувается на факел. Кислотная ванна под давлением проводится в скважинах, заполненных жидкостью. В этом случае технология аналогична технологии кислотной обработки. 

Кислотная ванна проводится для очищения забоя от глинистой корки. Кислотная ванна может быть проведена без давления и под давлением. Без давления кислотная ванна осуществляется следующим образом: скважина тщательно промывается водой, водным раствором ПАВ, конденсатом и т.п., затем кислотный раствор закачивается в интервал вскрытия скважины. После реакции скважина снова промывается. Если кислотная ванна производится в заполненной газом скважине, то требуемый объем раствора закачивается в насосно-компрессорные трубы, а затем устье скважины соединяют с затрубным пространством. По окончании работ скважина продувается на факел. Кислотная ванна под давлением проводится в скважинах, заполненных жидкостью. В этом случае технология проведения кислотной ванны аналогична технологии кислотной обработки.

 

 

 

 

 

2.5 Механизм грязекислотной  обработки скважин

 

 

Для обработки скважин, эксплуатирующих коллекторы, сложенные из песчаников с глинистым цементом, применяется смесь плавиковой (фтористоводородной) кислоты НР с соляной кислотой. Такую кислотную смесь называют грязевой кислотой или глинокислотной. Она не может применяться для обработки карбонатных пород или сильно карбонизированных песчаников, так как при ее воздействии на породу образуется объемистый слизистый осадок фтористого кальция СаР21 способный запечатать поровое пространство пласта.

При взаимодействии грязевой кислоты с песчаником или песчано-глинистой породой растворяются глинистые фракции и частично кварцевый песок. Кроме того, при воздействии грязевой кислоты глины утрачивают пластичность и способность к разбуханию, а взвесь их в воде теряет свойство коллоидного раствора.

Обрабатывают скважины грязевой кислотой в следующем порядке. Вначале в стволе скважины против обрабатываемого интервала продуктивного горизонта делают солянокислотную ванну.

Кислотные ванны являются первым и обязательным видом кислотного воздействия для всех скважин с открытым стволом продуктивного пласта в процессе освоения.

 

 

 

 

До производства кислотных ванн в таких скважинах кислотная обработка с задавливанием кислоты в пласт не должна производиться, так как растворенные загрязняющие материалы способны вновь выпасть в осадок после нейтрализации кислоты породой и тем ухудшить результаты обработки.

Кислотная ванна не рекомендуется для скважин, продуктивный пласт которых закреплен обсадной зацементированной колонной.

В отдельных случаях возникает необходимость в проведении кислотных ванн и в условиях с неизвлекаемым оборудованием забоя скважин. Например, когда обсадная колонна, цементируемая с башмаком в кровле продуктивного горизонта, спускается с заранее перфорированным хвостовиком — фильтром, а пространство между фильтром и поверхностью пород забоя не цементируется.

Кроме скважин, вышедших из бурения, кислотная ванна применяется и в эксплуатируемых скважинах, например, для разрыхления материала забойной пробки, для очистки забоя и фильтрующей поверхности его после ремонтных работ.

Во многих случаях скважина начинает эксплуатироваться с нормальной подачей нефти уже после применения кислотной ванны.

Проведение кислотных ванн в основном следует рассматривать как операцию подготовительного характера для обеспечения наиболее эффективного проведения последующих кислотных обработок с задавливанием кислоты в пласт. Перед производством кислотных ванн скважину следует очистить от забойной пробки, если она обнаружена в результате отбивки забоя. При наличии на поверхности открытого ствола скважины значительных масс цементной корки (по данным измерений каверномером или по другим признакам) необходимо добиться максимального удаления ее механическим путем, например проработкой расширителем, уплотненной пулевой или торпедной (но не кумулятивной) перфорацией, взрывом шнуровой торпеды в интервале сплошной корки, гидромониторной (пескоструйной) проработкой этих интервалов. Обрушенный со стенок забоя материал корки извлекается затем желонкой или с помощью помпы.

Механическое удаление основной массы цементной корки необходимо потому, что не только соляная кислота, но и смесь ее с плавиковой (глинокислота) не способны растворить сколько-нибудь значительных сплошных масс цементного камня. Небольшие же остатки цементной корки отделяются от стенок соляной кислотой вследствие растворения граничащей с коркой поверхности карбонатной породы пласта.

При вскрытии продуктивного пласта бурением с применением жидкости на нефтяной основе часть фильтрующей поверхности забоя может оказаться загрязненной битумной основой промывочной жидкости, ограничивающей поверхность контакта породы с кислотой. В таких случаях, после обычных очистных работ перед заливом кислоты для кислотной ванны рекомендуется промывать забой одним из указанных растворителей.

После проведения комплекса очистных работ необходимо определить пластовое давление и статический уровень в скважине для обеспечения необходимых условий проведения кислотной ванны.

 

 

 

 

В качестве продавочной жидкости следует применять воду, подавая ее через

подъемную колонну из мерника заливочного агрегата для обеспечения точного замера ее расхода соответственно плану.

Кислотный раствор по завершении закачки в скважину в течение всего периода реагирования должен находиться только в интервале обработки, т. е. он не должен выходить из зоны реагирования вверх — в обсадную колонну за счет притока жидкости из пласта или из насосно-компрессор-ных труб, ни уходить в пласт за счет поглощения раствора призабойной зоной пласта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Схема обвязки скважины при проведении обработки смесью грязевой кислоты.

1 — устье скважины; 2 — обратный клапан; 3-задвижка высокого давления; 4-насос 4НК-500; 5 - агрегат Азинмаш ЗОЛ; 6 - емкость для кислоты на агрегате; 7 — емкость для кислоты на прицепе; 8 - емкость для продавочной жидкости; 9 — емкость для кислоты; 10 — линия для обратной циркуляции.

 

Если стенки колонны труб покрыты цементной коркой, в соляную кислоту добавляют 1-1,5%-ный раствор плавиковой кислоты. Затем в пласт закачивают 10-15%-ный раствор соляной кислоты для растворения в призабойной зоне карбонатов. После этих операций продукты реакции должны быть удалены для расчистки пористых каналов в призабойной зоне пласта. На третьем этапе обработки в пласт закачивают грязевую кислоту—смесь 3—5%-ной плавиковой кислоты с 10—12%-ной соляной кислотой.

Грязевую кислоту выдерживают в скважине не менее 12 ч, после чего забой скважины тщательно очищают от продуктов реакции.

Основным условием применения глинокислоты является отсутствие или минимальное (менее 0,5%) содержание в составе пород карбонатов. Кроме того, при обработках нагнетательных скважин, при наличии на забое и в приствольной части пласта отложений привнесенных продуктов коррозии и взвешенных веществ, растворимых хотя бы частично в соляной кислоте, перед обработкой глинокислотой желательно провести очистную обработку соляной кислотой.