Пути увеличения эффективности изоляционных работ по ограничению водопритоков в нефтегазодобывающих скважинах месторождений острова Сахалин - Курсовая работа

Вода способствует разрушению призабойной зоны пласта, выносу песка и образованию песчанных пробок в скажине. В частности, на Сахалине, где известно более 250 месторождений различных полезных ископаемых и около 50 вовлечено в разработку, более 90 % продукции горнодобывающей промышленности составляют уголь и нефть. Дело в том, что соотношение вязкостей нефти и воды относятся к числу основных факторов, определяющих процесс и показатели заводнения пластов. Большую роль при этом играют такие факторы, как размеры залежей и водонефтяных зон, глубина залегания пластов, тип коллектора, проницаемость и степень неоднородности пластов, вязкость и газонасыщенность пластовой нефти, начальное пластовое давление, разница в значениях начального пластового давления и давления насыщения. Продавливание пробки, как и спуск конуса, применяют для определения места притока воды, поступающей в скважину через слом колонны, причем к этому способу прибегают только в том случае, когда жидкость свободно циркулирует (т.е. при наличии выхода воды, закачиваемой в обсадную колонну, через пространство за колонной) и фильтр скважины закрыт цементом.Объемы и эффективность применения современных технологий повышения нефтеотдачи пластов являются важнейшими характеристиками существующего уровня разработки нефтяных месторождений, что в свою очередь позволяет планировать возможности использования сырьевой базы страны. Между тем, отсутствие объективной информации по технологиям и методам интенсификации нефтедобычи, реагентной базе для их реализации, не позволяет проводить быстрое внедрение новых эффективных подходов. Именно поэтому в данном обзоре сделана попытка определенной систематизации сведений по применению химических реагентов для решения задач ограничения водопритока при процессах добычи нефти. Характеризуя положение дел, в первую очередь отметим, что в 90-х годах резко сократились масштабы применения методов, повышающих вытесняющую способность закачиваемой воды (полимерное, щелочное, мицеллярное заводнение). Изменяющиеся геолого-промысловые условия, приводящие к формированию протяженных и значительных по размерам промытых зон, потребовали применения более доступных и дешевых реагентов или их композиций (биополимеров, жидкого стекла, отходов производства капролактама, алюмохлорида, гидрофобизирующих веществ и т.п.).

Объемы и эффективность применения современных технологий повышения нефтеотдачи пластов являются важнейшими характеристиками существующего уровня разработки нефтяных месторождений, что в свою очередь позволяет планировать возможности использования сырьевой базы страны. Для России, в условиях постоянного роста доли трудно извлекаемых запасов, это особенно важно. Между тем, отсутствие объективной информации по технологиям и методам интенсификации нефтедобычи, реагентной базе для их реализации, не позволяет проводить быстрое внедрение новых эффективных подходов. Достаточно отметить, что Россия не участвует в подаче статистических данных о МУН в «Oil and Gas Journal». Именно поэтому в данном обзоре сделана попытка определенной систематизации сведений по применению химических реагентов для решения задач ограничения водопритока при процессах добычи нефти.

Характеризуя положение дел, в первую очередь отметим, что в 90-х годах резко сократились масштабы применения методов, повышающих вытесняющую способность закачиваемой воды (полимерное, щелочное, мицеллярное заводнение). Причинами явились, с одной стороны, прогрессирующая обводненность пластов, с другой, резкий рост стоимости химических реагентов. Фактически эти методы достаточно широко применяются только на месторождениях вовлекаемых в активную разработку, да и то в основном на низко проницаемых пластах. Изменяющиеся геолого-промысловые условия, приводящие к формированию протяженных и значительных по размерам промытых зон, потребовали применения более доступных и дешевых реагентов или их композиций (биополимеров, жидкого стекла, отходов производства капролактама, алюмохлорида, гидрофобизирующих веществ и т.п.). В полимердисперсных системах для замены дорогостоящего полиакриламида широко применяют древесную и органическую муку, силикатно-щелочные составы, часто в сочетании с глинистыми компонентами.

Кроме этого, все большее применение находят обработки призабойных зон скважин относительно небольшими оторочками, направленно влияющих на изменение свойств призабойной зоны пласта. Для этого применяются полимерные композиции, кремнийорганические реагенты, различные гидрофобизаторы.

Весьма желательной операцией, дополняющей процесс тампонажа крупных водных каналов и выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, является введение в пласт нефтевытесняющих флюидов. Последние, снижая энергию взаимодействия нефти с породой и межфазное натяжение на границе нефть-вода, приводят к увеличению охвата пласта вытеснением. В качестве таких реагентов применяют растворы неионных ПАВ, причем максимальный эффект реализуется в щелочных буферных системах. Роль щелочной среды обусловлена участием гидроксил-ионов в механизмах вытеснения нефти из капиллярно-пористой среды пласта водными растворами ПАВ. К числу таких взаимодействий относятся реакции нейтрализации кислотных групп нефти, омыление сложноэфирных связей, депротонирование донорных гетероатомов гетероатомных соединений, влияние на структуру воды и, тем самым, на гидрофобное связывание, на конформационную подвижность гидрофобных фрагментов ПАВ.

В целом, оценивая существующие технологии и реагентную базу для обработки нагнетательных скважин, отметим, что они позволяют решать задачи по вытеснению нефти как в слабодренируемых коллекторах (полисил, применение виброволновых методов, обработки кислотами, растворителями и т.п.), так и в коллекторах с наличием промытых зон. Широкий набор реагентной базы позволяет гибко маневрировать процессом разработки технологических приемов обработки применительно к самым различным типам месторождений и коллекторов.

Менее однозначна ситуация с обработками добывающих скважин. Несмотря на широкий набор существующих технологических приемов их обработки и используемых реагентов, пока нельзя говорить о создании оптимального комплекса технологий, обеспечивающего уверенное решение задачи ограничения водопритока. Это связано и с многообразием причин обводнения скважин, требующих создания избирательных технологий в каждом конкретном случае, и со сложностями закрепления реагентов в пласте для предупреждения их вымывания, и необходимостью соблюдения принципа селективности воздействия, для исключения отрицательного воздействия на фильтрационные характеристики призабойной зоны пласта.

Указанные обстоятельства вызывают необходимость интенсификации научно-исследовательских работ в области ограничения водопритока и капитального ремонта скважин, создания более эффективных методов увеличения нефтедобычи.

Необходимым этапом при планировании проведения мероприятий по применению технологий ограничения водопритока является точное определение источника обводнения скважины. Только в этом случае возможен грамотный выбор технологии, обеспечивающей блокирование поступления воды в скважину. Существующий арсенал геофизических и гидродинамических методов дает возможность получения достаточно адекватной картины процессов, происходящих в призабойной зоне пласта.

Тенденцией последних лет является понимание роли полного научно-инженерного сопровождения работ в области повышения нефтеотдачи пластов, включающего анализ геолого-физических особенностей пластов, оценку текущего состояния разработки, анализ опыта применения МУН и прогноз динамики базовых показателей добычи нефти. Систематизация подобной информации позволяет привлекать методы математического моделирования для разработки месторождений, а также для обоснования и оптимизации объемов закачиваемых реагентов и периодичности проведения обработок скважин.

Для успешного применения методов увеличения нефтеотдачи не на отдельных скважинах, а на участках месторождения или на целом месторождении необходимо применение комплекса методов, объединенного на основе некоторых принципов. РМНТК «Нефтеотдача» и ОАО«ВНИИНЕФТЬ» при активном участии М.Л. Сургучева разработали системную технологию воздействия, построенную на принципах комплексного воздействия на нефтяную залежь в целом. Соблюдение этих принципов позволяет усилить эффект от применения методов увеличения нефтеотдачи [104].

Весь опыт работ в области доразработки малопродуктивных нефтяных месторождений на поздней стадии их эксплуатации свидетельствует об экономической целесообразности введения их в промышленную разработку, что может явиться существенным резервом для развития сырьевых отраслей промышленности России. И роль создаваемых методов и технологий селективной изоляции водопритока в реализации указанных проблем трудно переоценить.

1. Кудинов В.И. Основы нефтегазового дела. - М.: ИКТ, 2004.

2. Зейгман Ю.В. Выбор оборудования и режима работы скважин с установками штанговых и электроцентробежных насосов. - Уфа, 2000.

3. Покрепин Б.В. Разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: УМК, 2004.

4. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти. - М.: Недра, 1989.

5. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. - Санкт-Петербург, ООО БИС, 2007.

6. Бойко.В.С. Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. - М.: Недра, 1990.

7. Россохин С.Г. Оператор по добыче нефти и газа. - М.: Академия, 2002.

8. Каплан Л.С. Оператор по добыче нефти и попутного газа. - Уфа, 2005.

9. Гиматудинов Ш.К. Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. - М.: Недра, 1983.

10. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. М.: Нефть и газ, 2003.

11. Андреев В.В. Справочник по добыче нефти. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.

12. Нюняйкин В.Н. Справочник нефтяника. - Уфа, «Башкортостан» 2001.

13. Коршак А.А. Основы нефтегазового дела. - Уфа, ДИЗАЙНПОЛИГРАФСЕРВИС, 2001.

Размещено на .ur