Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время разрабатываемые месторождения СП «Вьетсовпетро» находятся на поздней стадии разработки, которая характеризуется снижением уровня добычи нефти, ростом обводненности добываемой продукции. Рост обводненности добываемой продукции является одной из причин, способствующих выходу скважин из действующего фонда.
Несмотря на широкие масштабы проведения водоизоляционных работ их успешность при креплении и эксплуатации скважин в условиях залежи каверно-трещиноватых коллекторов гранитного фундамента недостаточно высокая. Задача повышения успешности этих работ требует создания материалов, не только восстанавливающих герметичность заколонного пространства, но и максимально снижающих проницаемость наиболее интенсивно обводнившегося пропластка для исключения поступления воды из него.
Анализ обводненности скважин до и после водоизоляционных работ показывает, что используемые технологии по изоляции в открытом стволе методом отсечки нижней части трещиноватого пласта малоэффективны. Причинами этого является то, что выбранные изоляционные составы не подходят к геолого-техническим условиям фундамента месторождений
СП «Вьетсовпетро» из-за высокой пластовой температуры и небольшой глубины проникновения изоляционных составов в пласт (не более 10…15 см). Кроме того, периоды гелеобразования и термостабильности предложенных составов недостаточно продолжительны.
Борьба с обводнением скважин в трещиноватых коллекторах путем проведения водоизоляционных работ является труднорешаемой задачей. Остаточная нефть, в основном, находится в таком состоянии, что доизвлечение ее обычными методами разработки практически невозможно. Из опыта работ ведущих нефтегазодобывающих компаний в этом направлении видно, что, несмотря на внедрение усовершенствованных способов и новых методов водоизоляции, проблема остается не решенной.
Поэтому актуальность совершенствования теории и практики водоизоляционных работ в скважинах каверно-трещиноватых коллекторов гранитного фундамента является главной задачей современной научно-технической политики нефтяных компаний Вьетнама, занимающихся добычей нефти на шельфе юга Вьетнама.
Цель работы – повышение эффективности работы скважин залежи каверно-трещиноватых коллекторов гранитного фундамента за счет совершенствования теории и технологий водоизоляционных работ в обводненных скважинах на поздней стадии разработки месторождений.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:
1. Анализ разработки каверно-трещиноватых коллекторов гранитного фундамента;
2. Теоретические аспекты разработки каверно-трещиноватых коллекторов;
3. Исследование направления и скорости перемещения нагнетаемой воды в залежи фундамента с применением радиоактивных изотопных индикаторов;
4. Экспериментальное исследование новых составов для изоляции водопритоков на добывающих скважинах залежи фундамента;
5. Создание новых составов и технологий, ограничивающих водопритоки в добывающих скважинах залежи фундамента;
6. Прогнозирование обводненности добывающих скважин залежи фундамента месторождений;
7. Создание технологии термохимического воздействия для очистки призабойных зон скважин залежи фундамента от продуктов кольматации;
8. Определение пределов обводнения и периода рентабельной эксплуатации добывающих скважин залежи фундамента.
Методы решения поставленных задач
Решение поставленных задач базируется на теоретических исследованиях с применением математических моделей фильтрации флюидов в коллекторах двойной пористости, лабораторных и промысловых исследованиях с использованием современных математико-статистических методов обработки исходной информации и анализе полученных результатов.
Научная новизна результатов работы
1. Впервые для исследования процесса обводнения скважин в трещиноватом фундаменте шельфа юга Вьетнама предложены радиоактивные изотопные трасс-индикаторы, позволяющие на основе анализа по времени характера появления в обводненных скважинах радиоактивного вещества количественно оценить направления и среднюю скорость фильтрационного потока нагнетаемой воды в залежи, а также определить распределение объема нагнетаемой воды в отдельных частях залежи.
2. Теоретически доказана эффективность применения «перекрестной» схемы перфорации добывающих и нагнетательных скважин в разработке коллекторов двойной пористости.
3. Показано, что технологическая эффективность создания простирающегося в глубь пласта водонепроницаемого экрана зависит от объема изолируемого заводненного трещинного пространства коллектора. При этом зависимость прироста извлекаемых запасов нефти от объема изолируемого трещинного пространства носит нелинейный характер.
4. Экспериментально обоснованы рецептуры водоизолирующих составов, состоящих из синтетического полимера, агентов для образования геля и гель-цемента (ГЦ) на основе микроцемента в качестве закрепляющего состава для изоляции водопритока в добывающих скважинах залежи фундамента.
5. Предложена технология изоляции водопритоков в скважинах залежи фундамента, в которой предлагается с учетом теоретических исследований последовательно закачивать расчетный объем гелеобразующего состава и цементного раствора в скважину.
6. Предложен метод извлечения отсеченной нефти из недренириуемых зон залежи фундамента путем применения в качестве вытесняющего агента газлифтного газа, закачиваемого совместно с водой в нагнетательные и обводненные скважины.
7. Разработан состав и предложена технология приготовления и закачки термохимических составов для очистки пласта от продуктов внутрипоровой кольматации.
8. При помощи математико-статистических методов установлены пределы обводнения и периода рентабельной эксплуатации добывающих скважин залежи фундамента.
На защиту выносятся:
1. Метод исследования процесса обводнения скважин радиоактивными изотопными трасс-индикаторами;
2. Рецептура водоизолирующих составов, состоящих из синтетического полимера, агентов для образования геля и гель-цемента на основе микроцемента для изоляции водопритока в добывающих скважинах;
3. Результаты теоретических и лабораторных исследований технологии изоляции водопритоков в скважинах залежи фундамента, использующей многокомпонентный гелеобразующий состав и цементный раствор;
4. Метод извлечения отсеченной нефти из недренируемых зон залежи фундамента закачкой газоводяной смеси;
5. Технология приготовления и закачки термохимических составов для очистки пласта от продуктов кольматации;
6. Пределы изменения обводнения и периоды рентабельной эксплуатации добывающих скважин залежи фундамента;
7. В условиях проявления структурно-механических свойств нефти нестационарные технологии являются хорошей альтернативой водоизоляционным технологиям, т.к. наряду со значимым технологическим эффектом обладают малой стоимостью.
Практическая ценность результатов работы
1. Основные рекомендации диссертационной работы использованы при составлении «Уточненной технологической схемы разработки и обустройства месторождения «Белый Тигр»», «Генеральной схемы разработки и обустройства месторождения «Дракон»» и создании технологий изоляции водопритоков в скважинах залежи фундамента, доведенной до промышленной эксплуатации.
2. Созданы новые способы и технологии изоляции водопритоков и повышения производительности скважин залежи фундамента, что позволило дополнительно добыть 19.04 тыс. т нефти и получить чистую прибыль в размере 3.17 млн долларов США.
Достоверность результатов исследования основана на применении современных математико-статистических методов обработки результатов лабораторно-промысловых исследований, численного исследования на ПЭВМ и сопоставлении теоретических выводов с результатами практического применения технологий изоляции водопритоков в скважинах залежи фундамента.
Апробация результатов работы
Основные положения и результаты работы докладывались на: семинарах НИПИморнефтегаз (2004-2012 гг., г. Вунгтау, Вьетнам), ГУП «ИПТЭР» (2004 г., г. Уфа, РФ); научно-технических советах СП «Вьетсовпетро», НИПИморнефтегаз (2004-2012 гг., г. Вунгтау, Вьетнам); международных научно-технических конференциях (2001, 2006 и 2011 гг., г. Вунгтау, Вьетнам); научно-практических конференциях «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» в рамках VII, VIII Конгрессов нефтегазопромышленников России (2007, 2009 гг., г. Уфа, РФ); международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2007» (2007 г., г. Уфа, РФ); научно-практической конференции «Роль науки в развитии топливно-энергетического комплекса» в рамках VII Российского энергетического форума (2007 г., г. Уфа, РФ); Всероссийских научно-практических конференциях «Энергосбережение. Проблемы и решения» в рамках VIII-XII Российских энергетических форумов (2008-2012 гг., г. Уфа, РФ).
Публикации и личный вклад автора
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 50 научных трудах, в том числе в 20 ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
В рассматриваемых исследованиях автору принадлежат постановка задач, их решение, анализ полученных результатов и организация внедрения технологий по термохимическому воздействию для очистки призабойной зоны скважин (ПЗС).
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных источников, включающего 229 наименований. Работа изложена на 339 страницах машинописного текста, содержит 82 рисунка, 35 таблиц.
