Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное состояние разработки многих месторождений нефти в Западной Сибири и Краснодарского края характеризуется ухудшением структуры запасов. Удельный вес низкопроницаемых коллекторов превышает 60 %. Кроме того, продуктивные пласты ряда нефтяных месторождений характеризуются слабосцементированными песчаниками, которые, с одной стороны, усложняют процесс разработки формированием на забое скважин песчаных пробок, ухудшением условий работы скважинного оборудования и уменьшением межремонтного периода скважинных насосов, с другой -способствуют изменению емкостных и фильтрационных параметров продуктивного пласта за счет массопереноса мелкодисперсных частиц. Последнее явление оказывает существенное влияние на формирование фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны скважин, способствуя как увеличению открытой пористости и эффективной проницаемости породы, обусловленных выносом мелкодисперсных частиц, так и уменьшению фильтрационно-емкостных характеристик пласта из-за переноса мелкодисперсных частиц из удаленной зоны пласта в прискважинную зону, уменьшая градиент давления в пласте за счет увеличения потерь давления в приствольной зоне.
Скважины, вскрывшие продуктивные нефтяные пласты со слабосцементированными песчаниками, характеризуются снижением дебитов нефти, ростом обводненности продукции, значительными водопескопроявлениями, наличием фонда простаивающих скважин и низким (до 0,3) коэффициентом извлечения нефти (КИН).
В первую очередь это относится к месторождениям, представленными залежами со слабосцементированными коллекторами, в том числе и Сладковско-Морозовскои группы, на примере которой
выполнены исследования и решены задачи, поставленные в данной диссертационной работе.
Длительные периоды эксплуатации скважин обусловили возникновение негерметичности колонн и заколонных перетоков воды, обводнение продуктивных пластов, их разрушение и образование песчаных пробок. Эти обстоятельства приводят к значительному количеству (до 26%) неработающих скважин по причине высокой обводненности (до 96 %) и наличия песка (до 0,5 кг / 1 м3 нефти) в продукции. Отключение этих скважин из процесса разработки не позволяет достичь проектных величин добычи и коэффициента извлечения нефти. В этой ситуации актуальна проблема повышения эффективности разработки нефтяных месторождений со слабосцементированными песчаниками за счет эффективного проведения мероприятий по ограничению и ликвидации водопескопроявлений.
Цель работы
Повышение эффективности разработки низкопроницаемых коллекторов нефтяных месторождений с учетом динамики техногенного изменения фильтрационно-емкостных свойств слабосцементированных продуктивных песчаников, обусловленных выносом мелких частиц.
Основные задачи исследования
-
Анализ состояния разработки Сладковско-Морозовской группы месторождений и основных факторов выноса мелкодисперсных частиц из продуктивных отложений.
-
Исследование процессов пескопроявления в скважинах Сладковско-Морозовской группы месторождений для обеспечения устойчивости ствола скважины и эксплуатационных колонн.
-
Анализ методов борьбы с пескопроявлениями в скважинах Сладковско-Морозовской группы месторождений.
-
Исследование процессов выноса мелкодисперсных частиц в слабосцементированных песчаниках и его роли на массоперенос пластового флюида.
-
Разработка методики исследования устойчивости слабосцементированных пород.
-
Разработка технологий и технических средств для офаничения и ликвидации пескопроявлении в нефтяных скважинах.
Методы исследования и достоверность результатов. Исследования базируются на анализе разработки нефтяных месторождений, анализе фактических промысловых данных по концентрации взвешенных частиц в продукции добывающих скважин с использованием современных методов обработки исходной информации, а также на результатах математического моделирования процессов массопереноса пластового флюида с учетом перемещения мелкодисперсных частиц.
Достоверность результатов исследования базируется на сходимости фактических и расчетных значений парамефов пласта, полученных с помощью модели массопереноса пластового флюида.
Научная новизна выполненной работы
-
Выявлено положительное влияние пескопроявления в добывающих скважинах на увеличение коэффициента извлечения нефти в низкопроницаемых коллекторах на примере Сладковско-Морозовской фуппы месторождений.
-
Научно обоснована и разработана методика исследования устойчивости слабосцементированных пород.
-
Научно обоснован состав полимерной водопескоудерживающей жидкости, объяснен механизм снижения пескопроявлении при ее применении.
-
Разработаны научно-обоснованные скважинные песочные сепараторы и технологии их применения для офаничения и ликвидации пескопроявлении.
Основные защищаемые положения:
-
Обоснование увеличения коэффициента извлечения нефти при разработке низкопроницаемых коллекторов со слабосцементированными песчаниками.
-
Методика исследования устойчивости слабосцементированных пород.
3. Состав полимерной водопескоудерживающей жидкости.
Практическая ценность и реализация
На основании обобщения и проведения теоретических, лабораторных и промысловых исследований на скважинах можно констатировать следующее.
-
Разработанная методика исследования устойчивости слабосцементированных пород позволила разработать эффективные методы повышения устойчивости ствола скважины и эксплуатационных колонн на Сладковско-Морозовской группе месторождений.
-
Разработанная полимерная водопескоудерживающая (закрепляющая) композиция на основе смолы ФР, жидкого отвердителя ОЖ и порообразователя (ІЧН^СОз и технология ее применения для повышения добычи апробированы на месторождениях Ставропольского, Краснодарского краев с высоким (более 0,9) коэффициентом успешности. По разработанным, техническим условиям (ТУ 2257-075-26161597-2007) осуществляется выпуск водопескоудерживающей (закрепляющей) композиции отечественной промышленностью под названием «Геотерм».
-
Разработанные скважинные песочные сепараторы и устройства для офаничения и ликвидации пескопроявлении широко применяются на Сладковско-Морозовской группе месторождений и др. регионов. Песочный сепаратор (ППМС) выпускается отечественной промышленностью.
Экономический эффект от применения авторских разработок за
2006-2011 гг. составил более 130 млн. руб.
Апробация результатов исследований
Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались на Всероссийских научно-практических и научно-технических конференциях: «Освоение ресурсов трудноизвлекаемых и высоковязких нефтей» (Краснодар, 2001 г., 2003 г.). Результаты были обсуждены на заседаниях научно - технического совета ООО «Роснефть-Пурнефтегаз», 2005-2009 гг.
Публикации
Результаты выполненных исследований отражены в 10 печатных работах, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура работы
Диссертационная работа изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 36 рисунков. Состоит из введения, четырех разделов, основных выводов и рекомендаций, списка источников из 125 наименований.
