Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ ...... *... 5
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ОТЛОЖЕНИЙ НЕОКОМА СРЕДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С РАЗРАБОТКОЙ ГЕОЛОГОПРОМЫСЛОВЫХ ОСНОВ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА 14
ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ СРЕДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ 14
ФИЗИК0-ЛИТ0Л0ГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СРЕДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ ... 16
ВЦЦЕЛЕНИЕ ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ТИГОВ ПОРОД НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СРЕДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ ... 28 ВЫВОДЫ 43
3. ГЕОЛОГОПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ПРИЗАБ0ЙН0Й
ЗОНЫ ПЛАСТОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СРЕДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГА
ЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ 46
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СОСТОЯНИИ ПРИЗАБОЙ-НОЙ ЗОНЫ ПЛАСТОВ В ПРОЦЕССЕ ВСКРЫТИЯ ИХ БУРЕНИЕМ И ИСПЫТАНИИ .. 46
ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ВСКРЫТИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ТИПОВ И ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИТОКОВ НЕФТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ СКВАЖИН 61
вывода .» 71
4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА КОЛЛЕКТОРЫ С РАЗЛИЧНЫМИ ФИЛЬТРАЦЙОННО-ЕМКОСТНЫМИ
СВОЙСТВАМИ 73
4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ»НАПРАВЛЕННЫХ НА УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЁМА СВЯЗАННОЙ ВОДЫ В ГОРОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ В ЛАБОРАТО-
стр.
РНЫХ УСЛОВИЯХ , .......» 73
4.2.ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ,СВЯЗАННЫХ С ЧАСТИЧНЫМ РАСТВОРЕНИЕМ КОМПОНЕНТОВ ПОРОДЫ В ЛАБОРАТОР-пЫХ УиЛиЬИяЛ «««**»*«««.*»*»«. Ос.
4.3.0СН0ВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВА
НИЙ .. .... 91
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРОД ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ „.....„. 91
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 108
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЖИДКИМИ ВЛАГОПОГЛОТИТЕЛЯМЙ 112
ИЗМЕНЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРОД ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ КИСЛОТНЫХ РАСТВОРОВ .*... ....... Иб
4.3.4.1. ФАКТОРЫ,ВЛИЯЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
КИСЛОТНЫХ ОБРАБОТОК ...... 140
4.4. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕ
ТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАС
ТОВ .................. 145
ОБРАБОТКА ПЗП РАСТВОРАМИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. 145
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НЕИОНОГЕННЫХ
ИСГОЛЬЗОВАНИЕ ЖИДКИХ ВЛАГОПОГЛОТИТЕЛЕЙ 151
ОБРАБОТКА ПРИЗАБ0ЙН0Й ЗОНЫ ПЛАСТОВ КИСЛОТНЫМИ РАСТВОРАМИ . , 152
стр.
. ВЫВОДЫ .. . ............. 155
5. ГЕОЛОГОПРОМЫСЛОВЫЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИ-
' ЧЕСКЙХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВШ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ
ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ . . .... 156
ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ ГО ВЫСОТЕ С ЦЕЛЬЮ ВЫБОРА ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКОВ . ... ....156
ГЕ0Л0Г0-ГЕ0ФЙЗЙЧЕСК0Е ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКОВ НЕФТИ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ ТИПОВ ГОРОД 178
ВЫВОДЫ 191
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 193
ЛИТЕРАТУРА . 196
ПРИЛОЖЕНИЕ 211
Введение к работе
Актуальность проблемы. За последние годы Западная Сибирь превратилась в крупнейший нефтегазодобывающий район страны. В соответствии с Постановлениями ЦК КПСС резко возросли объёмы капиталовложений на проведение геологоразведочных работ на нефть и газ на территории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. В "Основных направлениях развития народного хозяйства на I98I-I985 г.г. и на период до 1990 г.".принятых ХХУІ съездом КПСС,отмечается,что добычу нефти и газа в Западной Сибири необходимо сделать важнейшим звеном в энергетической про-грамме пятилетке и в 1985 г. добычу нефти по Тюменской области довести до 380-385 млн.тонн.При этом указывается конкретный путь для достижения намеченных рубежей:расширить применение новых методов воздействия на нефтяные пласты и увеличить за счет этого извлечение нефти из недр.
В старых нефтегазодобывающих районах страны для уточнения потенциальных возможностей нефтенасыщенных пластов применяются многочисленные способы интенсификации притоков нефти.Имеющиеся методические руководства и рекомендации в этом направлении разработаны с учетом геологопромысловых условий эксплуатации месторождений Урало-Поволжья Казахстана, Азербайджана краснодарского края и др.Например,киелотные растворы получили широкое применение для обработки карбонатных коллекторов.Поверхностно-активные вещества с успехом применяются для уменьшения отрицательного влияния адсорбционных пленок асфальтено-смолистых веществ в призабоиной зоне пласта на продуктивность скважин.Эффективными оказываются комбинированные способы воздействия на продуктивные пласты,например,термогаэохимический.
б.
Прямой перенос любых методов воздействия,как бы хорошо они не были разработаны,из других районов на территорию Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции не всегда оправдан. Связано это с тем,что коллекторы Западной Сибири по своему составу полимиктовые,обладают высокой внутрипоровой поверхностью, контактируют с пластовыми водами низкой минерализации,Вследствие этого объёмы связанной воды в продуктивных коллекторах изучаемого нами разреза намного выше,чем для других нефтедобывающих районов,что предопределяет отчетливо выраженные различия в степени взаимодействия насыщающих пласт флюидов с внутрипоровой поверхностью коллекторов и зональное строение нефтяных залежей по их высоте.
Исследованиями Аристова 6.Н. ,Ахиярова В.Х. ,Бежаева М.М., Вереснева Н.Ф. .Дементьева Л.Ф. ,Романова Б.А.,Санина В.П. ,Сви-щева М.Ф. ,Хафизова Ф.З. ,Шишигина СИ и др. выявлена неоднородность фильтрационно-емкостных свойств коллекторов,а,следовательно, и распределение балансовых запасов нефти на месторождениях Среднеобской нефтегазоносной области является также неоднородным.Запасы нефти в залежах распределены по различным литологическим типам пород,обладающим высокой,средней или низкой проницаемостью .Для различных типов пород и зон залежей по-иному происходит взаимодействие насыщающих пласт флюидов с внутрипоровой поверхностью.Это накладывает ограниче^ния на условия применения известных физико-химических методов воздействия на призабойную зону пласта с целью увеличения притоков нефти, что значительно снижает эффективность геологоразведочных работ.
Отсутствие научно-обоснованного подхода к вопросам интенсификации притоков нефти из различных литологических типов по-
7. род,а также зон залежей, с различным нефтенасыщением значительно снижает геологопромысловую эффективность применяемых методов, а в ряде случаев может привести и к их дискредитации.Поэтому проведение исследований по данной диссертационной работе Тео-логопромысловые работы применения физико-химических методов воздействия на призабойную зону продуктивных пластов неокома на месторождениях Среднего Приобья" является актуальным.
Цель исследований.Разработка научно обоснованных геолого-промысловых основ применения физико-химических методов воздействия на призабойную зону продуктивных пластов неокома для получения промышленных притоков нефти на месторождениях Средне-обской нефтегазоносной области.
Для достижения поставленной цели автор воспользовался исследованиями Ахиярова В.X.,Дементьева Л.Ф.,Каналина В.Г.,Капраловой М.К.,Леонтьева Е.И..Пешкова В.Е.,Пих Н.А.,Питкевича В.Т., Рябининой З.К.,Санина В.П. ,Свищева М.Ф. ,Сонича В.П. ,Топычкано-ва Б.В. ,едорцова В.К. ,Шишигина СИ. и др.в области изучения геологической неоднородности продуктивных отложений,фильтраци-онно-емкостных свойств коллекторов,их минералогического состава,степени нефтенасыщенности,петрофизических связей,методов воздействия на пласты,а также существующими традиционными способами обработки фактического геолого-промыслового материала. Основные задачи исследований.
I. На основе представлений о геологической неоднородности коллекторов и выявленных петрофизических зависимостей выделить на изучаемых месторождениях литологические типы нефтенасыщен-ных пород с различными фильтрационно-емкостными свойствами с последующим подсчетом балансовых запасов нефти в них.
8.
Проверить в лабораторных условиях эффективность применения комплекса физико-химических методов воздействия на различные литологические типы пород.
Разработать геологопромысловые основы применения физико-химических методов воздействия на призабойную зону продук-тивных пластов в зависимости от фильтрационно-ёмкостных свойств пород,зонального строения нефтяных залежей и взаимодействия насыщающих пласт флюидов с внутрипоровой поверхностью коллекторов.
Апробировать в геологопромысловых условиях эффективность применения физико-химических методов воздействия на неф-тесодержащие породы с различными фильтрационными свойствами.
Методы решения поставленных задач. Решение поставленных задач осуществлялось на основе комплексного изучения геолого-ческого строения залежей,состояния призабойной зоны пластов, анализа факторов,влияющих на продуктивность скважин,а также выполнения значительного объёма экспериментальных работ как в лабораторных,так и в промысловых условиях.
Разработанный в ЗапСибНИГНИ в 1973 году способ воздействия на продуктивные пласты растворами хлорида кальция низких концентраций получил в дальнейшем широкое распространение (Пешков В.Е. ,Питкевич В.Т. ,Федорцов В.К. ,Ягафаров А.К.).В то же время проведенные в широких масштабах как лабораторные,так и промысловые исследования показали низкую эффективность электролитов для целей увеличения притоков нефти из низкопроницаемых коллекторов.Выявление этой особенности послужило новым толчком к изысканию более эффективных способов восстановления и увеличения естественной проницаемости нефтесодержащих пород.
9.
Фактический материал. В диссертационной работе обобщены результаты работ по испытанию и интенсификации притоков нефти по 52 площадям и 314 скважинам.Из них непосредственно автором и под его руководством с 1973 г. проведены работы на 30 площадях,56 скважинах.В работе использованы данные о литологии,физических свойствах пород-коллекторов,минералогическом составе цементирующего материала,выполненные в ЗапСибНЙГНИ,ЦЛ Главтюмень-геологии и СибНИИНП.
Гидродинамические исследования скважин проводились геологическими службами нефтеразведочных экспедиций Главтюменьгеоло-гии.Кроме того,использованы фондовые и литературные источники по профилю диссертационной работы.Лабораторные исследования по изучению эффективности растворов хлорида кальция проведены автором совместно с В.Е.Пешковым,В.Т.Питкевичем и В.К. Федорцо-вым.Аналогичные исследования по применению поверхностно-активных веществ,жидких влагопоглотителей,кислотных растворов выполнены автором.Кроме того,автором изучалась возможность выпадения солей в призабойной зоне пластов при применении растворов хлорида кальция.Автором выполнены также лабораторные исследования по изучению эффективности кремнийорганических жидкостей для ограничения водопритоков в скважинах,вскрывших переходные зоны нефтяных залежей.
Научная новизна исследований.
На основе проведенных автором исследований впервые обосновано:
- методы воздействия на призабойную зону пластов,направленные на восстановление естественной проницаемости путем снижения объёма связанной воды в поровом пространстве призабойной
ю.
зоны эффективно применять в высокопроницаемых терригенных коллекторах.Увеличение притоков пластовых флюидов из низкопроницаемых коллекторов можно получить воздействием на них кислотными растворами в различных модификациях;
-степень подвижности насыщающих пласт флюидов и их взаимодействия с внутрипоровой поверхностью коллекторов зависит от геологических особенностей строения объекта и способа интенсификации притоков нефти и направлена на повышение эффективности геологоразведочных работ;
-на основе детального изучения геологического строения зоны недонасыщения нефтяных залежей,в подошвенной их части выделена подзона возможного течения диффузных слоев связанной воды при освоении разведочных скважин.Для ограничения водопроявле-ний этой подзоны разработана новая рецептура рабочей жидкости на основе полифенилэтоксисилоксанов и водоспиртовых растворов этилсиликонатов натрия (положительное решение Госкомитета по изобретениям,1983 г.).
Практическая ценность исследований.
Разработаны геологопромысловые основы выбора объектов для интенсификации притоков нефти для различных литологических типов пород,которые могут быть использованы в любой производственной организации,ведущей геолого-поисковые работы на территории Западной Сибири.
Для гранулярных коллекторов с различными фильтрационно-ёмкостными свойствами разработаны геологопромысловые условия применения:
-водных растворов хлорида кальция; -неионогенных поверхностно-активных веществ.
и.
Составлена "Методика и технология воздействия растворами хлористого кальция на призабойную зону пласта с целью возбужде* ния. притока пластового флюида",Тюмень,1976 г.(авт.В.К.Федорцов, В.Е.ПешковД.К.Ягафаров),которая используется в производственных подразделениях Главтюменьгеологии.Автором обоснована целесообразность применения водных растворов хлорида кальция в качестве рабочего агента для воздействия на призабойную зону продуктивных пластов,а также проведено внедрение предложенного способа интенсификации притоков на разведочных скважинах.
3. Для продуктивных пластов с низкими коллекторскими свой
ствами разработаны в лабораторных условиях и апробированы на
разведочных скважинах рецептуры рабочих жидкостей и технология
кислотных обработок призабойных зон.Результаты исследований ис
пользованы во "Временных технических условиях на испытание и
пробную эксплуатацию нефтяных,газовых и газоконденсатных сква
жин на предприятиях Главтюменьгеологии" (авт.В.К.Федорцов ,
В.Е.Пешков,И.В.Гриценко,В.Н.Нестеров,Г.К.Гурьевских,А.К.Ягафа-
ров,Ъомень,1982 г.).Автором написаны главы "Воздействие на при
забойную зону электролитами","Поверхностно-активные вещества"
и "Кислотные обработки".
4. Для продуктивных пластов с двухфазным течением пласто
вых жидкостей,а также зон недонасыщения нефтяных залежей разра
ботана новая рецептура рабочей жидкости (авт.И.И.Клещенко ,
В.И.Овчинников,В.Е.Пешков,А.К.Ягафаров) с целью повышения продуктивности скважин по углеводородной фазе.Результаты исследований внедрены на предприятиях Главтюменьгеологии. Составлено "Методическое руководство по водоизоляционным работам при испытании поисково-разведочных скважин на нефть и газ в Западной Сибири",Тюмень, 1983 (авт.В.К.Федорцов,В.Е.Пешков,И.И.Юіещенко,
12. А.К.Ягафаров).Автор обосновал целесообразность применения композиции из полйфенилэтоксисилоксанов и водных растворов этилсили-коната натрия для воздействия на призабойную зону пластов с
целью увеличения продуктивности скважин по нефти.
Экономическая эффективность от использования рекомендаций
автора в объединениях "Обьнефтегазгеология","Хантымансийскнеф-
тегазгеология","Мегионнефтегазгеология " и "Уренгойнефтегазогео-
логия" оценивается в 1200000 руб.
В диссертации защищаются следующие основные положения:
ООббснование геологической эффективности применения методов, направленных на восстановление естественной проницаемости пород,путем снижения объёма связанной воды,воздействием на при-забойную зону водными растворами электролитов и неионогенных ПАВ в коллекторах с Л пс > 0,6.
Обоснование геологической эффективности применения методов, направленных на увеличение естественной проницаемости пород путем воздействия на призабойную зону кислотными растворами,
в том числе в коллекторах с
3. Методика проверки в лабораторных условиях эффективности
рабочих агентов для воздействия на призабойную зону пластов с
целью увеличения их продуктивности.
4. Геологопромысловое обоснование СПОсоба получения устой
чивых притоков нефти из зон недонасыщения залежей,путем воздей
ствия на них новым рабочим агентом на основе кремнийорганиче-
ских соединений,защищенного авторским свидетельством СССР.
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзных совещаниях (г.&хта,І976;г.йжевск,І98І; г.Стрый, 1983),школах-семинарах передового опыта по испытанию скважин Министерства геологии РСФСР и Главтюменьгеологии (Мегион,1976; Газ-Сале,1978; Сургут,1080;Горноправдинск,1981; Мыс Каменный, г:: 1983).
ІЗ.
Результаты проведенных исследований легли в основу методических руководств,утвержденных НТС Главтгоменьгеологйи и принятых производственными подразделениями для использования в своей практической деятельности.
Проведенные в работе многочисленные эксперименты выполнялись в лабораториях ЗапСибНИПіИ,ЦЛ Главтюменьгеологии,СибНИИНП, ТШ, ТТЭ.
Большую помощь автору в проведении промысловых испытаний на разведочных скважинах оказали А.Г.Щцин-главный геолог Главтю-меньгеологии,Е.А.Тепляков-началькик управления поисково-разведочных работ Главтюменьгеологии,главные геологи производственных объединений Р.Г.Садыков,к.г.-м.н.Г.Р.Новиков,М.Ф.Сингаткин, А.М.Брехунцов. В процессе работы над диссертацией автор получал научные консультации от к.г.-м.н.В.Х.Ахиярова,к.т.н.Ш.С.Гарифул-лина,к.г.~м.н.С.Г.Григорьева,д.г.-м.н.Л.Ф.Дементьева,д.г.~м.н. В.Г.Каналина,к.г.-м.н.М.К.Капраловой,к.т.н. Б.Г.Логинова,д.г.-м.н. М.Ф.Свищева,к.г.-м.н.А.Д.6торожева,к.г.-м.н.В.Е.Пешкова, к.г.~м.н.Питкевича,к.т.н.А.Б.Тумасяна,к.г.-м.н. Й.Н.Ушатинского, к.т.н.В.К.Федорцова,к.т.н.О.И.Целиковского и ряда других специалистов, которым автор выражает глубокую признательность.
Искреннюю признательность автор выражает научному руководителю член-корреспонденту АН СССР,доктору геолого-минералогических наук,профессору И.И.Нестерову,директору ЗапСибЯИГНИ.
Автор благодарит Л.А.Быкова,В.И.Важенина,З.Г.Цедилкину, И.И.Клещенко,С.С.Демичева,А.П.Губина,Т.И.Губину,Г.К.Гурьевских, Л.А.Вылегжанину,А.А.Гринько,Л.А.Межлумову,В.И. Мыльникову за помощь,оказанную ими в выполнении экспериментов и оформлении данной работы.
14.
2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ОТЛОШЕНИЙ НЕОКОМА СРВДНЕОБСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ В СВЯЗИ С РАЗРАБОТКОЙ ГЕОЛО-ГОПРОШСЛОВЫХ ОСНОВ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙ .-НУЮ ЗОНУ ПЛАСТА
