Введение к работе
В последнее десятилетие сырьевая база нефтедобывающей отрасли изменяется в сторону увеличения доли трудноизвлекаемых запасов. Высокие темпы добычи нефти из нефтяных залежей с неоднородными коллекторами приводят к быстрому прорыву закачиваемых вод и обводнению добываемой продукции скважин задолго до достижения проектного коэффициента извлечения нефти. При этом значительно ухудшаются технико-экономические показатели разработки нефтяных месторождений. Возникает необходимость ускоренного вовлечения в доразработку трудноизвлекаемых запасов нефти, особенно на поздней стадии эксплуатации нефтяных месторождений.
В настоящее время существует ряд технологий разработки трудноизвлекаемых запасов: эмульсионные составы, полимерные массы (вязко-упругие составы, сшитые полимерные системы), цементные растворы, гелеобразующие составы (включающие в себя щелочные силикатные гели) и т.п. Однако у многих технологий существует ряд недостатков, таких как многокомпонентность, многостадийность, токсичность или коррозионная активность композиции, невозможность управления процессом образования тампонирующего материала, непродолжительность воздействия, неселективность действия. Одни реагенты не могут использоваться при повышенных температурах, а для других, наоборот, нужна температура не ниже 90 С.
В связи с вышеизложенным, становится весьма актуальной проблема разработки технологии селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах.
Наиболее перспективными являются композиции на основе щелочных силикатных гелей. Образующийся в результате взаимодействия силиката натрия (жидкого стекла) и кислого агента силикатный гель является хорошим тампонирующим материалом для изоляции притока воды.
В данной работе рассматривается решение проблемы изоляции притока воды в добывающих скважинах на примере нефтяного месторождения Узень, где автор в течение нескольких лет внедрял разработанную технологию селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах композициями на основе щелочных силикатных гелей. На этом месторождении проблема ускоренного вовлечения в доразработку трудноизвлекаемых запасов нефти стоит очень остро, так как это многопластовое месторождение с высокой неоднородностью коллекторов, имеющее сложное геологическое строение.
Цель диссертационной работы - разработка и обоснование технологии селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах композициями на основе
щелочных силикатных гелей для повышения эффективности разработки нефтяных месторождений.
Основные задачи исследований
1. Проведение экспериментальных исследований для уточнения влияния
концентрации реагентов и модуля жидкого стекла на физико-химические и
фильтрационные свойства силикатных гелей.
-
Проведение расчетов для обоснования минимального коэффициента изоляции и объема закачки композиции на основе щелочных силикатных гелей.
-
Обоснование схемы одновременного приготовления и закачки рабочих агентов в промысловых условиях.
-
Анализ результатов внедрения технологии увеличения добычи нефти за счет изоляции притока воды в добывающих скважинах с применением гелеобразующей композиции.
-
Обоснование основных критериев выбора добывающих скважин, определяющих эффективность, применения технологии изоляции притока воды силикатными гелями.
Методы решения поставленных задач
Решение поставленных задач основано на проведении экспериментальных исследований для уточнения влияния концентрации реагентов и модуля жидкого стекла на физико-химические и фильтрационные свойства щелочных силикатных гелей, а также на внедрении технологии изоляции водопритоков в добывающих скважинах нефтяного месторождения и анализе полученных результатов с целью обоснования основных критериев выбора скважин для обработки.
Научная новизна
-
Обоснован механизм селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах композициями на основе щелочных силикатных гелей.
-
Разработана технология селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах.
3. Установлены критерии выбора добывающих скважин для технологии
селективной изоляции притока воды на нефтяных месторождениях со слоисто-
неоднородными пластами.
Основные защищаемые положения
1. Технология селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах композицией на основе щелочных силикатных гелей, в том числе для ликвидации
заколонной циркуляции жидкости перед гидравлическим разрывом пласта (ГРП) и уменьшения негативных последствий неудачного проведения ГРП.
2. Способ одновременного приготовления и закачки малых объемов рабочих
агентов.
3. Критерии выбора добывающих скважин для технологии селективной изоляции
притока воды гелеобразующими композициями на нефтяных месторождениях со слоисто-
неоднородными пластами.
Практическая ценность работы
1. Разработан способ одновременного приготовления и закачки малых объемов
гелеобразующего состава в добывающую скважину.
2. Обоснован удельный объем закачки композиции на основе щелочных
силикатных гелей в добывающую скважину.
3. По технологии селективной изоляции притока пластовой воды в добывающих
скважинах обработано 187 скважин месторождения Узень. Дополнительно добыто более
150 тыс. т. нефти при сокращении отбора воды более чем на 170 тыс. м , что отражено в
акте внедрения.
-
Повторные обработки добывающих скважин по технологии селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах композициями на основе щелочных силикатных гелей позволяют последовательно вырабатывать слоисто-неоднородные пласты.
-
Применение технологии изоляции притока воды позволяет ликвидировать заколонную циркуляцию жидкости перед проведением на скважине ГРП, а также снижать негативные последствия после неудачного проведения ГРП.
-
Результаты, внедрения технологии селективной изоляции притока воды в добывающих скважинах на месторождении Узень дают основание рекомендовать данную технологию для нефтяных месторождений со слоисто-неоднородными пластами.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы и её основные положения докладывались и обсуждались на заседаниях технического совета ПФ «УзенМунайГаз», 2-ом международном научном симпозиуме «Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов». (Россия, Москва, ОАО «ВНИИнефть» им. А.П.Крылова 15-16 сентября 2009 г.), научных семинарах лаборатории и секции Ученого Совета ОАО «ВНИИнефть».
Публикации
По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 5 статей в научно-технических журналах и сборниках трудов, 1 тезисы доклада. 3 работы опубликованы в изданиях, включенных в «Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации» и рекомендуемых ВАК. Все работы выполнены в соавторстве.
Автор разработал способ одновременного приготовления и закачки малых объемов композиции на основе щелочного силикатного геля; принимал непосредственное участие в разработке технологии селективной изоляции притока воды в нефтяных добывающих скважинах, физико-химических исследованиях композиций на основе щелочных силикатных гелей, фильтрационных экспериментах, опытно-промышленных работах; провел анализ и обобщение результатов экспериментальных и промысловых работ.
Структура и объем работы
