Геологічні чинники впливу на розкриття і розробку газоносних пластів Зовнішньої зони Передкарпатського прогину - Автореферат

Збільшення обсягів видобутку газу і газоконденсату в Україні на даний час залежить від збільшення обсягів, підвищення ефективності та скорочення термінів пошуково-розвідувальних робіт, активізації освоєння нових родовищ і ефективного використання існуючого фонду експлуатаційних свердловин. Однак, складні геолого-промислові характеристики обєктів газових родовищ Передкарпаття обмежують можливості застосування вже відомих методів ізоляції та винесення води із свердловини і потребують створення нових науково обґрунтованих прогресивніших технологічних рішень. Тому вивчення геолого-промислових критеріїв підвищення газовилучення із пластів є актуальним, особливо при низьких пластових тисках у газових і газоконденсатних родовищах Передкарпаття. обводнення газовий свердловина піщаний Обраний напрям досліджень є складовою частиною держбюджетної теми "Визначення напрямків і конкретних геологічних обєктів для пошуків і розвідки покладів вуглеводнів у неогенових відкладах прилеглих до родовищ нових площ Зовнішньої зони Передкарпатського прогину", № держреєстрації 0102U004055 науково-дослідного інституту нафтогазових технологій Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (ІФНТУНГ), що виконувалась на кафедрі геології та розвідки нафтових і газових родовищ ІФНТУНГ, у якій здобувач брав безпосередню участь, а результати наукових розробок автора покладені в основу дисертаційних досліджень. До найважливіших наукових результатів необхідно віднести наступні: - уперше встановлено та класифіковано геологічні чинники, які впливають на розкриття продуктивних горизонтів та експлуатацію газових, газоконденсатних свердловин Зовнішньої зони Передкарпатського прогину;У першому розділі дисертації коротко висвітлюється стан вивченості впливу геологічних чинників на збереження природної проникності продуктивних пластів і стійкості привибійної зони свердловин при її розкритті, умови обводнення газових і газоконденсатних свердловин Передкарпаття, а також існуючі методи обмеження припливу пластових вод в продуктивні пласти та їх вплив на кінцеве газовилучення. У результаті при випробуванні свердловин із продуктивних пластів, як показала практика пошуково-розвідувальних робіт та розробки родовища, спочатку є приплив чистого газу, потім - газу з водою, а через певний час свердловина фонтанує чистою водою, так як вода з водонасичених прошарків поступає в свердловину і "глушить" газоносні прошарки. Основні висновки і положення дисертаційної роботи стосуються цих родовищ, так як на них проводились геолого-промислові дослідження, оцінка ефективності розкриття тонкошаруватих і неоднорідних пластів-колекторів та впровадження ізоляції припливу пластової води у тонкошаруватих пластах-колекторах до вибою свердловин з використанням дегоцементного розчину, закріплення привибійної зони газоносних свердловин, обмеження припливу пластової води до вибою з допомогою емульсій, одержаних в акустичному полі, винесення рідини з обводнених свердловин спінюючими поверхнево-активними речовинами (ПАР) і ліквідація соляних та піщаних пробок. Водоносними, як правило, є малопотужні прошарки пісковиків та алевролітів, які мають погані колекторські властивості, та при формуванні в яких газових покладів, газ в першу чергу заповнював пласти і пропластки з кращими колекторськими властивостями. Отже, на пізніх стадіях навіть незначна кількість води у привибійній зоні може призвести до припинення експлуатації свердловин, так як необхідний додатковий перепад тиску для подолання дії капілярних сил зменшується в результаті протитиску води.У результаті обробки промислових даних з розкриття та експлуатації газових свердловин і відповідних літературних джерел встановлено і класифіковано геологічні чинники, які спричиняють ускладнення при розробці продуктивних горизинтів Передкарпаття. Встановлені кореляційно-регресійні залежності між окремими геологічними параметрами дозволили провести прогнозування фільтраційно-ємнісних властивостей продуктивних відкладів у межах локальних газоносних обєктів. У продуктивному розрізі майже всіх свердловин на момент припинення їх роботи через обводнення залишились окремі газонасичені пропластки, що проявляється підвищенням тиску на буфері після тривалої зупинки свердловини. Негативний вплив на процес обводнення свердловин має спільна експлуатація свердловинами баденських і сарматських горизонтів та надмірний відбір газу в початковий період експлуатації свердловин.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

На підставі досліджень, проведених дисертантом, та узагальнення промислового і експериментального матеріалів отримано наступні науково-практичні результати: 1. У результаті обробки промислових даних з розкриття та експлуатації газових свердловин і відповідних літературних джерел встановлено і класифіковано геологічні чинники, які спричиняють ускладнення при розробці продуктивних горизинтів Передкарпаття. Наявність в розрізі міоценових покладів водоносних прошарків вище ГВК пояснюється літологічною неоднорідністю і тонкошаруватістю продуктивної товщі та умовами формування газових накопичень.

2. Встановлені кореляційно-регресійні залежності між окремими геологічними параметрами дозволили провести прогнозування фільтраційно-ємнісних властивостей продуктивних відкладів у межах локальних газоносних обєктів. Підтверджено, що петрофізичні параметри порід залежать від колекторських і літологічних особливостей: пористість і проникність зменшуються з ростом коефіцієнтів карбонатності та глинистості порід.

3. Встановлено, що внаслідок вибіркового просування пластових вод окремими прошарками, які характеризуються високою проникністю і найбільше дренуються, відбувається передчасне обводнення газових свердловин. У продуктивному розрізі майже всіх свердловин на момент припинення їх роботи через обводнення залишились окремі газонасичені пропластки, що проявляється підвищенням тиску на буфері після тривалої зупинки свердловини. Негативний вплив на процес обводнення свердловин має спільна експлуатація свердловинами баденських і сарматських горизонтів та надмірний відбір газу в початковий період експлуатації свердловин.

4. Дебіти газових та газоконденсатних свердловин залежать від умов розкриття продуктивних горизонтів: ? запропоновано при відповідних умовах, розкривати горизонти дашавської світи інтервалами значної товщини суцільною перфорацією;

? при репресіях на пласт більше 30 % пластового тиску відбувається проникнення у пласт фільтратів, твердої фази бурового і тампонажного розчинів, які ведуть до закупорювання присвердловинної зони колектора на значні відстані; збільшенню цих зон сприяють гідродинамічні тиски змінних знаків, що виникають внаслідок поршнювання в процесі спуско-підіймальних операцій і цементування експлуатаційної колони;

? встановлено, що найбільша продуктивність пластів досягається при використанні готового фільтра.

5. Встановлено, що з допомогою пятипроцентного розчину поліетилен поліаміну (ПЕПА) в комбінації з 10% розчином КОН або 5% розчином CACL2 можна ефективно проводити закріплення привибійної зони газоносних і газоконденсатних свердловин, складеної слабозцементованими піщаноглинистими пластами-колекторами при запливанні вибою вязкою піщано-глинистою сумішшю.

Обґрунтовано можливість використовувати високочастотне (ультразвукове) поле для створення нафтоводяної емульсії, яку застосовують для обмеження припливу пластових вод у привибійну зону, складену слабозцементованими піщаноглинистими колекторами, та недопущення їх текучості. Ефективність підтверджена актами впровадження в свердловинах Косівського родовища.

6. Побудовані карти-схеми обводнення родовища дають можливість попередити передчасне обводнення свердловин, а співставлення їх з картами-схемами відкритої пористості і загальної проникності продуктивних відкладів показує, де необхідно проводити запобіжні заходи на газових родовищах Передкарпатського прогину.

7. Встановлено, що при використанні цементного розчину на гліколевій основі С4Н10О3 (гліколева основа включає 75% гліколю і 25% води) можна ефективно проводити селективну ізоляцію водонасичених прошарків в тонкошаруватих піщаноглинистих газоносних товщах. Ефективність селективної ізоляції підтверджена актами впровадження в свердловинах Вишнянського, Грушівського, Летнянського, Битків-Бабченського родовищ.

1. Чорний О.М. Розкриття й закріплення привибійної зони газоносних пластів у свердловинах родовищ і газосховищ Передкарпаття /О.М. Чорний // Нафт. і газова пром-сть. - 2008. - №3. - С. 11-13.

2. Чорний О.М. Аналіз методів обмеження припливу пластових вод в продуктивні пласти нафтових і газових свердловин / О.М. Чорний, А.В. Говдун // Збірник наукових праць ДП “Науканафтогаз” НАК Нафтогаз України “Проблеми нафтогазової промисловості ”. К. : 2009 р. Вип. 7, С. 100-106.

3. Чорний О.М. Щодо методики ізоляції підошовних вод у свердловинах Летнянського газового родовища /О.М. Чорний // Нафт. і газова пром-сть. - 2009. - №1. - С. 16-18.

4. Адаменко Я.О. Відновлення проникності і закріплення привибійної зони тонкошаруватих газоносних пластів газових родовищ Передкарпаття / Я.О. Адаменко, М.І. Чорний, О.М. Чорний // Науковий вісник. Івано-Франківськ - 2010. - № 1. - С. 47-51 (Особистий внесок - постановка проблеми, формулювання завдання, аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, формулювання висновків, 50%).

5. Чорний О.М. Дослідження умов обводнення газових і газоконденсатних свердловин Передкарпаття та методи підвищення їх кінцевого газовилучення / О.М. Чорний // Збірник наукових праць ДП “Науканафтогаз” НАК Нафтогаз України “Проблеми нафтогазової промисловості ”. К. : 2010 р. Вип. 8, С. 122-129.

6. Чорний О.М. Дослідження можливості застосування дегоцементних розчинів для ізоляції пластової води в газових і газоконденсатних родовищах Передкарпаття / О.М. Чорний // Геологія і геохімія нафтових і газових родовищ. Львів- 2010. - № 1. - С. 35-42.

7. Орлов О.О. Проблема видобутку газу з бітумінозних товщ Зовнішньої і Внутрішньої зон Передкарпатського прогину / О.О.Орлов, О.М.Чорний, А.В.Локтєв // Нафт. і газова пром-сть. - 2011. - №1. - С. 58-61. (Особистий внесок - формулювання завдання, аналіз попередніх досліджень, обговорення висновків, 30%).

8. Орлов О.О. Промислово-геофізичні та термодинамічні дослідження свердловин еоценового газоконденсатного покладу Битків-Бабченського родовища / О.О.Орлов, М.І. Чорний, О.М.Чорний // Збірник наукових праць ДП “Науканафтогаз” НАК Нафтогаз України “Проблеми нафтогазової промисловості ”. К. : 2011 р. Вип. 9, С. 78-82. ((Особистий внесок - постановка проблеми, формулювання завдання, аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, інтерпретація одержаних результатів, формування висновків, 60%).

9. Спосіб ізоляції водоносних прошарків в тонкошаруватих газоносних обєктах: Патент на корисну модель № 28307 Україна: МПК G01V 3|00. // Орлов О.О., Говдун В.В., Говдун А.В., Чорний О.М., Локтєв А.В - Заявл. 08.05.07; Опубл. 10.12.07, Бюл. № 20 (Особистий внесок - аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, 20%).

10. Спосіб селективної ізоляції водонасичених прошарків в тонкошаруватих піщаноглинистих газоводоносних товщах: патент на винахід № 89738 Україна: МПК Е21В 33/00 Е21В 43/32 // Орлов О.О., Чорний О.М. Говдун В.В., Локтєв А.В., Говдун А.В. - Заявл. 23.02.09; Опубл. 25.02.10, Бюл. № 4 (Особистий внесок - аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, формулювання висновків, 25%).

11. Нова методика ізоляції водоносних прошарків в тонкошаруватих газонафтоносних горизонтах в розрізах пошуково-розвідувальних і видобувних свердловин / О.О. Орлов, В.В. Говдун, А.В. Говдун, О.М.Чорний //Геодинамика, тектоника и флюидодинамика нефтегазоносных регионов Украины: тезисы докладов VII международной конференции «Крым-2007». - Симферополь, 2007. - С. 124-125 (Особистий внесок - аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, 30%).

12. Федоришин С.Д. Экспериментальные научно-исследовательские работы на базе технопарков в процессе подготовки студентов-геофизиков для нефтяной отрасли / С.Д.Федоришин, А.М. Чорный, М.В. Саварин // «Профессиональная подготовленность выпускников к рынку труда: Проблемы и пути решения»: международная научно-практическая конференция (Тюмень, 3-4 декабря 2008 г.) - Тюмень, 2008. - С. 424-428 (Особистий внесок - аналіз попередніх досліджень, проведення експериментальних досліджень, формулювання висновків, 30%).

13. Чорний О.М. Метод видобування защемленого і розчиненого газу з підвищенням тиску газу в стовбурі свердловини / О.М. Чорний// “Нафтогазова геофізика - стан та перспективи ”: міжнародна науково-практична конференція (Івано-Франківськ, 25-29 травня 2009 р.).- Івано-Франківськ, 2009. - С. 273-275.

14. Проблема видобутку нафти і газу з бітумінозних товщ України / О.О.Орлов, Д.Д.Федоришин, М.І.Євдощук, О.М.Чорний, В.С.Боднарчук // “Нафтогазова геофізика - інноваційні технології ”: друга міжнародна науково-практична конференція (Івано-Франківськ, 25-28 квітня 2011 р.). - Івано-Франківськ, 2011. - С. 172-175. (Особистий внесок - постановка проблеми, формулювання завдання, аналіз попередніх досліджень, 25%).