АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Ізоляція припливу пластових вод у свердловини

Читайте также:
  1. Вибір свердловини для обробки привибійної зони
  2. Використання в'язких систем для інтенсифікації припливу нафти й газу
  3. Відновлення прохідності стовбура свердловини
  4. Дослідження свердловини на усталених режимах фільтрації
  5. Екзистенціальна ізоляція
  6. Зміна термогідродинамічних процесів у багатопластових родовищах для підвищення нафтовіддачі
  7. Ізоляція як елементарний еволюційний фактор.
  8. Мінімальний вибійний тиск фонтанування свердловини
  9. Освоєння свердловини
  10. ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЇ СВЕРДЛОВИНИ
  11. Приплив газу до вибою свердловини за двочленним законом фільтрації

Для успішного проведення ізоляційних робіт насамперед необхідно знати характер, причини та закономірність надходження води у свердловини, її належність до певного гори­зонту та інтервал його залягання. По відношенню до продуктивних нафтогазоносних гори­зонтів пластові води прийнято поділяти на: верхні, нижні, контурні, підошовні, тектонічні та змішані. Всі чинники, які викликають передчасне обводнення свердловин та пластів, умовно поділяють на дві групи: геолого-фізичні та техніко-технологічні.

До першої групи відносять літологічну неоднорідність колекторів, наявність "літологічних вікон", вертикальних та горизонтальних тріщин, проявлення капілярних процесів, співвідношення в'язкості пластової води та нафти, характер води. До техніко-тех-нологічних причин відносять: інтенсивність та тиск нагнітання води в пласт, режим експлу­атації або темп відбору рідини зі свердловин, неякісне відокремлення пластів при цементу­ванні обсадних колон, наявність тріщин у цементному камені, дефекти експлуатаційної ко­лони внаслідок корозії, пошкоджень у процесі експлуатації, ступінь розкриття пласта перфорацією, відстань від нижніх отворів перфорованого інтервалу до рівня водонафтового або водогазового контакту, необгрунтоване проведення робіт з інтенсифікації припливу нафти та газу (гідравлічний розрив пласта, солянокислотна обробка та ін.).

Сукупність дії перелічених чинників зумовлює неминучість обводнення пластів та свер­дловин за рахунок: просування поверхні водонафтового контакту в зону експлуатаційного фільтра, підходу нагнітальних або контурних вод до фільтра експлуатаційних свердловин по підошовній частині колектора або по найбільш проникних прошарках і тріщинах, ло­кального підтягування нижньої (підошовної) води і утворення конуса обводнення, приплив води з верхніх горизонтів через негерметичність експлуатаційної колони, а також по про­стору між породами та цементним каменем або колоною.

Шляхи проникнення води у свердловини визначають як за результатами геофізичних досліджень (нейтронні та імпульсні методи), так і використовуючи побічну інформацію: хімічний склад води, її мінералізацію (за хімічним аналізом) тощо.

Всі методи обмеження припливу пластових вод у свердловини за характером дії ізоляційного матеріалу умовно поділяються на селективні та неселективш.



До селективних відносять методи, які забезпечують зниження проникності лише водо-насичених інтервалів при проникненні ізоляційного матеріалу в пласт по всій його товщині. Методи даної групи основані на використанні селективних властивостей самих ізоляційних реагентів та характеру насиченості породи нафтою, газом або водою.

Частина з них передбачає використання речовин, які закупорюють лише водонасиче-ний поровий простір, завдяки їх розчинності у нафті і нерозчинності у воді (селективні ма­теріали). Більшість таких матеріалів складаються з твердих вуглеводнів - нафталін, па­рафін, стеаринова кислота, відходи виробництва поліетилену, смоляні полімери.

Друга частина методів цієї групи основана на використанні ізоляційних реагентів, які нерозчинні у нафті, але утворюють закупорюючі породу осади лише у водонасичених інтервалах пласта (матеріали селективної дії). До них відносять гідроксиди полівалентних та лужних металів (Mg(OH)2, NaOH), гранульований магній, натуральні та синтетичні ла-текси, гіпан, метас, реагенти К-4, К-9, "Комета", суспензії глин, желатину та ін. Дія цих реагентів грунтується на проходженні обмінних реакцій з солями пластових вод, реакцій гідролізу, процесів коагуляції та флокуляції при змішуванні з пластовою водою, висолю­ванні полімерів, набуханні та зниженні розчинності.

 

Неселективні методи грунтуються на закачуванні в пласт декількох реагентів, здатних внаслідок хімічної взаємодії між собою або їх фізико-хімічних перетворень утворювати міцні та нерозчинні ізоляційні структури. Застосовуються різні модифікації цементних за­ливок, створення "мостів" та водоізоляційних екранів для запобігання прориву в свердлови­ну конуса підошовної води. Крім цементних суспензій, для реалізації цих методів викори­стовують також різні смоли ТСД-9, ТС-10, МФС, гіпаноформалінові суміші, суспензії, гли­ни та ін.

‡агрузка...

З технологічної точки зору всі ізоляційні матеріали поділяються на фільтруючі і нефільтруючі. Вважається, що при діаметрі порового каналу, меншого від трьох діаметрів дисперсної частинки ізолюючого матеріалу, остання не проникає в породу.

Якщо діаметр пори буде у 10 разів більший від діаметра частинки, то вона буде вільно пересуватись по порових каналах. До нефільтруючих ізоляційних матеріалів відносять: це­ментні розчини, суспензії глин.гранульований магній. Якщо вода надходить у свердловину по верхніх прошарках, то нижні перекривають тимчасовими "пробками" (піщані, глинисті, соляні), а потім під тиском по насосно-компресорних трубах закачують цементні розчини або смоли у верхні обводнені інтервали.

В разі обводнення нижніх прошарків на вибої встановлюють непроникний міст (проб­ку) , який повністю перекриває з боку свердловини обводнений інтервал. Для цього в основ­ному використовують цементні розчини і смоли. Об'єм ізолюючого матеріалу визначається об'ємом стовбура свердловини від штучного вибою до покрівлі непроникного шару порід, розташованих над обводненим інтервалом пласта.

У Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу розроблена технологія створення такого моста на основі гранульованого магнію (діаметр гранул 0,5-1,6 мм). Магній, реагуючи як з мінералізованою, так і з прісною водою, утворює закупорюю­чий осад гідроксиду. Залишаючись інертним до вуглеводнів, він забезпечує селективність дії на водонасичені інтервали. На вибій свердловини гранули магнію доставляють у рідині-носії (нафта, вода, водний розчин поліакриламіду, поверхнево-активних речовин) по на­сосно-компресорних трубах або затрубному простору. Після двох діб, потрібних для реакції гідролізу і утворення міцної, непроникної ізолюючої структури, свердловину пускають в ро­боту. В разі необхідності цей термін можна скорочувати або подовжувати, заповнюючи по-ровий простір між гранулами магнію прискорювачами (водний розчин ортофосфорної кис­лоти, квасців, аміачної селітри) або сповільнювачами (водний розчин перманганату калію) реакції гідролізу.

Позитивною особливістю технології є можливість проведення робіт без зупинки та глушіння свердловини, без проведення спуско-підіймальних операцій. На рис. 15.1 показа­на технологічна схема створення такого мосту у свердловині, що експлуатується установ­кою штангового насоса. Технологія не має альтернативи для низькодебітних свердловин з пластовим тиском, меншим від гідростатичного, її використання запобігає забрудненню нафтогазонасичених інтервалів ізоляційним матеріалом та його насиченню робочими рідинами. Це досягається тим, що в процесі доставки гранул магнію по затрубному просто­ру на вибій свердловини режим роботи свердловинного насоса встановлюється таким, щоб відбирати на поверхню рідину-носій гранул магнію і пластову рідину. Швидкість висхідного потоку нижче прийому насоса повинна бути при цьому менша критичної швидкості псев-дозрідження:

де — прискорення вільного падіння, м/с2; — мінімальний діаметр гранул магнію, м; — відповідно густина гранул магнію (1740 кг/м3) і пластової рідини, кг/м3; — кінематична в'язкість пластової рідини, м2/с.

При створенні пробок (мостів) товщиною більш як 10 м з метою раціонального викори­стання магнію рекомендується його змішувати з кварцевим піском. Частка магнію в суміші повинна становити не менше 0,15. Загальна кількість гранульованого магнію, необхідна для створення ізолюючого моста, визначається за рівнянням:

 

 

 

 

Рис.15.1. Схема створення водоізоляційного мосту з використанням гранульованого магнію

 

 

де — площа перетину експлуатаційної колони по внутрішньому діаметру в інтервалі ус­тановки моста, м2; — відповідно товщина інтервалу пласта, що відсікається, і тов­щина зумпфа, м; п — частка магнію за масою його суміші з піском; - відповідно насипна (уявна) густина гранул магнію (960 кг/м3) та кварцевого піску (1650 кг/м3).

Для ущільнення пробки та зменшення П проникності доцільно перед пуском свердлови­ни в роботу створити протитиск на пласт закачуванням рідини у свердловину.

У випадках, коли в продуктивному пласті відсутні розділюючі непроникні прошарки і невідомі інтервали припливу води, для ізоляційних робіт необхідно використовувати пере­важно селективні матеріали, що забезпечують вибіркове закупорювання лише водонасиче-них (обводнених) інтервалів, каналів пласта. Найбільш поширеними серед них є водні роз­чини полімерів (латекс, гідролізований поліакриламід, гіпан) і різноманітні тампонуючі суміші на їх основі. Селективність їх дії базується також на властивості високопроникних інтервалів обводнюватися в першу чергу. Спрямованість введення ізолюючих матеріалів в обводнені інтервали досягається також шляхом дії на реологічні властивості пластових флюїдів. Так, при охолодженні пласта суттєво зростає в'язкість нафти і проявляється нень-ютонівський характер її течії, тоді як реологічні характеристики води майже не змінюються. Враховуючи, що основні сили опору потоку проявляються біля стовбура сверд­ловини, достатньо охолодити привибійну зону пласта і закачуваний ізоляційний матеріал буде переважно проникати саме у водонасичені інтервали. Охолодження досягається попе­реднім перед закачуванням ізоляційного матеріалу проведенням у свердловині ендо­термічної реакції розчинення у воді нітрату амонію (аміачної селітри) або його суміші з се­човиною. Обидва продукти виробляються промисловістю у гранульованому вигляді і мають досить високий тепловий ефект і добру розчинність. Для охолодження пласта, що забезпе­чує ефективність процесу, залежно від діаметра експлуатаційної колони (146 або 168мм) і пластової температури (від 40 до 70°С) маса аміачної селітри становить 20-30 кг на 1 м тов­щини пласта. Оптимальний радіус обробки водонасиченої частини пласта повинен стано­вити 5-10 м, що відповідає витраті 30-50 м3 полімеру на 1 м водонасиченої товщини пласта.

У свердловинах, де має місце підтягування конуса підошовної води, доцільно створюва­ти водоізоляційні екрани на межі контакту нафта-вода або газ-вода. У ролі ізоляційного ма­теріалу для одержання екрана використовують цементні та глинисті суспензії, гранульова­ний магній, в'язкі нафти, синтетичні смоли, поліакриламід, гіпан, гіпано-формалінові суміші та ін.

Для поліпшення системи розробки родовищ в цілому ізоляційні роботи доцільно прово­дити не лише у видобувних свердловинах, але і в нагнітальних, вирівнюючи таким чином фронт витіснення нафти по пласту.

Розглянуті методи можуть бути ефективними і надійними, якщо забезпечено систем­ний підхід до організації, а саме: вибір об'єктів або свердловин повинен грунтуватися на де­тальному розгляді ретроспективної інформації щодо її будівництва, експлуатації, ефектив­ності проведення попередніх PIP, на даних результатів промислових і геофізичних досліджень, які підтверджують інтервали обводнення та повноту їх відпрацювання, на знанні технічного стану свердловини.

Вибір методу необхідно здійснювати, враховуючи також відповідні можливості: на­явність відповідної техніки, обладнання та матеріалів, певного досвіду обслуговуючого пер­соналу. До і після ізоляційних робіт обов'язкове проведення досліджень свердловини, вклю­чаючи заміри дебітів, відмітки вибою, зняття профілю припливу або поглинання. В кожно­му випадку необхідна також техніко-економічна оцінка ефективності заходу.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)