J7J7J7J7J7J7;
Водяные мосты перекрывают поровые каналы
Рис. 1.14. Ущербы, наносимые пласту при ремонте
осадок водонерастворимых солей при воздействии жидкости глушения на пластовую воду.
Проведение спуско-подъемных операций на скважине приводит к насыщению пласта водой, а следовательно, к возникновению "водяных мостов" перекрывающих поток пластовой жидкости, к изменению относительной проницаемости, и снижению дебитов по нефти. Насыщение пласта водой приводит и к осложнениям при выводе скважины на режим вследствие отсутствия охлаждения погружного электродвигателя (рис. 1.14,1.15).
Поэтому проектирование процесса глушения напрямую связано с проектированием вывода на режим и дальнейшей эксплуатацией скважины.
Итак, отметим основные требования к жидкостям глушения (ЖГ):
О 20 40 60 80 100 Водонасыщенность, % |
Рис. 1.15. Зависимость относительной проницаемости песка для воды (kj и нефти (kj от водонасыщенности |
- ЖГ для скважин должна быть химически инертна к горным породам, составляющим коллектор, совместима с пластовыми флюидами и должна исключать кольматацию пор пласта твердыми частицами;
|
|
- фильтрат ЖГ должен обладать ингибирующим действием на глинистые частицы, предотвращая их набухание, при любом значении рН пластовой воды;
- ЖГ не должна образовывать водных барьеров и должна способствовать гидрофобизации поверхности коллектора, снижению капиллярных давлений в порах пласта за счет уменьшения межфазного натяжения на границе раздела фаз "жидкость глушения - пла-стовый флюид";
- ЖГ не должна содержать механических примесей с диаметром частиц более 2 мкм. Общее содержание механических примесей не должно превышать 100 мг/л;
- ЖГ должна обладать низким коррозионным воздействием на сква-жинное оборудование. Скорость коррозии стали не должна превышать 0,1-0,12 мм/год;
- ЖГ на месторождениях с наличием сероводорода должны содержать нейтрализатор сероводорода;
- ЖГ не должны наносить вреда нефтесборным трубопроводам при существующей схеме утилизации;
- ЖГ должна быть безопасной при проведении технологических операций.
Конечно же, процесс глушения должен проводиться специальным сервисом, обеспеченным специальным оборудованием и квалифицированным персоналом, для предоставления большого спектра технологий и составов жидкостей глушения непосредственно для каждой скважины.
Какие ущербы возникают при эксплуатации скважины?
Как уже говорилось выше, призабойная зона имеет решающее значение в производительности скважины. Большой перепад давления в ПЗП приводит к различным явлениям: выпадению солей, выносу в скважину твердых частиц пород пласта, образованию отложений смол, асфальтенов, возникновению турбулентного движения жидкости. Эти ущербы ведут к снижению добычи нефти. На производительность скважины могут также влиять повышенный вынос песка из пласта, проникновение воды (рис. 1.16). Не следует забывать, что при эксплуатации скважины на снижение продуктивности могут играть и другие факторы, например проблемы в перфорации, в фильтре, гравийной набивке, в погружном насосном оборудовании, лифтовых трубах, а также в наземном оборудовании и сборных трубопроводах. На производительность скважины могут влиять и такие технические факторы, как состояние забоя, эксплуатационной колонны, например установленные гофры. Иногда, возникают проблемы, связанные с
|
|
Ущербы, наносимые пласту при эксплуатации скважины |
Особенности эксплуатации скважины: - приток описан законом Дарси-Вогеля; - течение флюида за счет депрессии; - плоско-радиальный приток - логарифмическая зависимость изменения давления от радиуса дренирования до скважины; - малые зазоры скважинного оборудования в колонне, высокие скорости спуска; |
Призабойная зона пласта ПЗП обусловлена резким падением давления от пластового до забойного |
Выпадение солей в результате резкого падения давления в ПЗП |
Возникновение завихрений (турбуленция) |
Засорение пор взвешенными частицами ил, песок) КВЧ |
Асфальтосмолопарафиноотложения АСПО |
Рис. 1.16. Ущербы, наносимые пласту при эксплуатации скважины
наличием проектного оборудования, качеством его подготовки, финансовые проблемы и т.д.
Какие способы существуют для увеличения проницаемости ПЗП?
Проницаемость призабойной зоны продуктивного пласта увеличивают за счет применения различных методов:
- химических;
- механических (гидравлический разрыв пласта и с помощью им-пульсно-ударного воздействия и взрывов);
- тепловых (паротепловая обработка, электропрогрев);
- их комбинирование.
Кислотная обработка скважин связана с подачей на забой скважины под определенным давлением растворов кислот. Растворы кис-
лот под давлением проникают в имеющиеся в пласте мелкие поры и трещины, расширяют их в карбонатных коллекторах и очищают по-ровое пространство в терригенных (подробнее дальше). Для кислотной обработки применяют, в основном, водные растворы соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Технологический процесс кислотной обработки скважин включает операции заполнения скважины кислотным раствором и продавливания кислотного раствора в пласт при герметизации устья скважин закрытием задвижки. После окончания процесса продавливания скважину оставляют на некоторое время под давлением для реагирования кислоты с породами продуктивного пласта.
Гидравлический разрыв пласта (ТРИ) заключается в образовании и расширении в пласте трещин, при создании высоких давлений на забое, жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают песок или расклинивающий агент (проппант), чтобы после снятия давления трещина не сомкнулась. Трещины, образовавшиеся в пласте, являются проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин может достигать нескольких десятков метров, их ширина - 1—4 мм. Скин может снижаться до -4,4.
Операция ГРП состоит из следующих этапов: закачки жидкости разрыва для образования трещин; закачки жидкости-песконосителя; закачки жидкости для продавливания песка в трещины.
Волновая обработка забоев скважин заключается в том, что на забое скважины с помощью генератора формируются волновые возмущения среды в виде частых гидравлических импульсов или резких колебаний давления различной частоты и амплитуды. При этом повышается проводимость пластовых систем вследствие образования новых, расширения старых трещин и очистки призабойной зоны.
|
|
Углубленная перфорация состоит в том, что в зону пласта спускается мощный перфоратор специальной конструкции, который пробивает критическую зону пласта и дает возможность флюиду проходить ПЗП по новым каналам. Существуют технологии (ПГД), когда за счет энергии пороховых газов в пласте образуются новые трещины.
Тепловое воздействие на призабойную зону используют в том случае, если добываемая нефть содержит смолы или парафины. Существует несколько видов теплового воздействия: электротепловая обработка; закачка в скважину горячих жидкостей; паротепловая обработка.
Как мы уже говорили, наиболее подвержена ущербам призабой-
ная зона пласта, ее еще называют критической зоной. Нарушения в ПЗП могут быть вызваны различными факторами, поэтому выбор стимуляции определяется формой нарушений. Как правило, может быть несколько факторов загрязнения, поэтому часто применяются комплексные обработки, включающие в себя несколько видов работ на скважине. Определим, какие могут быть нарушения и какими путями их можно ликвидировать (табл. 1.1).
Существует множество технологий и еще великое множество рецептов по работе с призабойной зоной пласта (ПЗП).
Таблица 1.1
Нарушения
Выпадение твердых осадков (песок, глина)
Выпадение в осадок солей
Возникновение асфальтосмоло-парафиноотложений АСПО
Загрязнение илом
Возникновение водяных мостов
Возникновение турбулентного режима течения жидкости
Пути устранения
Механические методы (ГРП, углубленная перфорация) Химические методы (применение кислот)
Химические методы (применение кислот, растворителей)
Химические методы (закачка
растворителей)
Тепловые методы
Механические методы
(ГРП, углубленная перфорация)
Механические методы (ГРП, углубленная перфорация) Химические методы (применение кислот)
|
|
Химические методы (закачка ПАВ)
Изменение режима течения Химические методы (закачка ПАВ) Механические методы (доп. перфорация)
Низкая природная проницаемость пласта
ГРП
Приток жидкости к забоям скважин происходит под воздействием разности между пластовым и забойным давлениями. Если давление столба жидкости, заполняющей скважину до устья, меньше пластового, то скважина будет переливать жидкость на поверхность, т.е. будет фонтанировать. В зависимости от режима работы залежи фонтанирование скважины может происходить за счет энергии гидростатического напора, за счет энергии расширения газа, растворенного в нефти, за счет той и другой энергий.
Нефть из скважины на поверхность движется по насосно-компрес-сорным трубам (НКТ), снизу лифт оборудован центрирующей воронкой. Для регулирования потока флюида из скважины и контроля за его параметрами все скважины оборудуют устьевой арматурой.