РАЗВИТИЕ ОБВОДНЕННОСТИ ПРОДУКЦИИ ВСЛЕДСТВИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗАКОЛОННЫХ ПЕРЕТОКОВ В СКВАЖИНЕ

На многих месторождениях России наблюдается сильное обводнение скважин. По мере вытеснения пластового флюида водой случается неизбежное заводнение скважин водой, правда в последнее время виной этому ещё и отслужившие свой срок скважины, это приводит к уменьшению дебитов и в некоторых случаем к полному его прекращению. В данной работе рассматриваются причины обводнения скважин, проблемы из-за обводнения скважин и различные методы предотвращения и устранения обводнения скважин.

Ключевые слова: обводнение, скважины, нефть, газ.

Поступление пластовой воды из вышенижезалегающих водоносных горизонтов по негерметичному заколонному пространству приводит к резкому увеличению обводненности добываемой продукции, снижению производительности скважин, что отражается на конечной нефтеотдаче пластов.

Геолого-физические факторы. Главным геолого-физическим фактором, способствующему возникновению заколонных перетоков (заколонной циркуляции (ЗКЦ) пластовых вод) является близкое расположение нефтеносных и водоносных горизонтов по стратиграфическому разрезу скважины. Вынос песка при эксплуатации скважин способствует возникновению «пустот» в заколонном пространстве и дальнейшему развитию ЗКЦ.

Необходимо отметить, что наличие углекислого газа или сероводорода в продукции скважины в большинстве случаев способствует «разъеданию» цементного камня, находящегося между горной породой и эксплуатационной колонной, что также существенно способствует возникновению заколонных перетоков воды.

Булатов А.И выделяет дополнительные геологические факторы, способствующие возникновению заколонных перетоков – наличие в породе трещин, дефектов сдвига, разрыва, аномально высокие пластовые давления и др.

Технико-технологические факторы. Как правило, некачественное цементирование скважин на стадии заканчивания, образование слабого за эксплуатационной колонной цементного камня (обладающего низкой адгезией) приводит к тому, что водоносные горизонты не разобщаются и оказываются соединенными с нефтеносными. Поэтому наличие таких каналов и позволяет пластовой воде свободно перетекает по заколонному пространству и уже через имеющиеся перфорационные отверстия поступать в ствол скважину (Рисунок 1.)

Сюда можно отнести и следующие подчиненные физико-химические факторы:

• поступление флюида по проницаемым каналам в цементном растворе в период его затвердения и загустевания;
• наличия избыточной воды в цементном растворе, возникновения эффекта синерезиса;
• процессы седиментации в цементном растворе и др.

Образование каналов в цементном камне в процессе седиментации следующий: те цементные растворы, которые предварительно не были обработаны химическими реагентами, как правило, неустойчивы. В дальнейшем это приводит к разделению водной и твердой фаз, т.е. твердая фаза начинает оседать вниз, а водная вытесняется вверх, образуя в растворе при движении микроканалы.

А                                             Б

Рисунок 1. Схема формирования заколонных перетоков из нижележащих (А) и вышележащих (Б) водоносных горизонтов

Оставление фильтрационной корки бурового раствора и ее дальнейшее обезвоживание в интервале подъема цементного раствора в заколонном пространстве также существенно способствует возникновению и развитию каналов в заколонном пространстве.

Важно подчеркнуть, что при перфорации скважины в продуктивной части пласта не щадящими методами, а также приложение к обсадной колонне ударных нагрузок (к примеру, при проведении ремонта скважин) также способствует образованию трещин в цементном камне.

Ряд ученых и исследователей выделяют следующие типы каналов: объемные, контактные кольцевые, трещинные и объемно-контактные.

Заключение

Таким образом, для того чтобы существенно снизить риск возникновения и развития водопритоков из нижевышерасположенных водоносных горизонтов в скважину в период ее эксплуатации, необходимо еще на стадии заканчивания путем научного и инженерного обоснования обеспечить качественную крепь и надежное разобщение продуктивных горизонтов от водоносных.

Список литературы:

1. Клещенко И.И. Теория и практика ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах: учебное пособие / И.И. Клещенко, Г.П. Зо- зуля, А.К. Ягафаров. – Тюмень, ТюмГНГУ – 2010. – 340 с.
2. Леонтьев Д.С. Методические аспекты диагностики причин обводнения нефтяных скважин / Д.С. Леонтьев, И.И. Клещенко // Известия ВУЗов. Нефть и газ. - 2015. - № 2. С.61-67.
3. Свидетельство о госрегистрации программы для ЭВМ М.: ФСИС.- 2015. - №2015661314. Диагностика причин обводнения нефтяных и газовых скважин; заяв. 2015618131; опубл. 23.10.2015.
4. Леонтьев Д.С., Клещенко И.И., Долгих Е.Ф. Разработка программного продукта «Диагностика причин обводнения нефтяных и газовых сква- жин» // Нефть и газ Западной Сибири: материалы международной научно- технической конференции. Т. 2. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений / ТюмГНГУ; отв. ред. П. В. Евтин. – Тюмень: ТюмГНГУ. – 2015 г. – С. 102-112.
5. Пат. 1078036 СССР. Е 21 В 43/32. Состав для селективной изоляции пластовых вод в нефтяных и газовых скважинах / И.И. Клещенко, В.И. Овчинников, В.Е. Пешков, А.К. Ягафаров (СССР).- № 3496314, заяв. 18.06.82; опубл. 07.03.84, бюл. № 9.
6. Байдаков О.С. Применение материалов «Mikrodur» для инъекцион- ных работ при укреплении грунтов и усилении конструкций. // Метро и тоннели. 2005. № 6. С. 34 - 38.
7. Алексеев С.В. Микродур – инъекционное минеральное вяжущее и опыт его применения / Международная научно-техническая конференция
8. «Технологии, оборудование, материалы, нормативное обеспечение и мони- торинг для тоннельного строительства и подземных частей высотных зданий». – М.: Тоннельная ассоциация России, 2006. – С. 198 - 200.риалы. 2005. прове- дении водоизоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах //: материалы докладов студенческой академии наук. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2014, с. 132-136.
9. Пат. 2326922 Российская Федерация, МПК С09К 8/504 (2006.01). Состав для ремонтных работ в скважинах / Клещенко И.И., Сохошко С.К., Паникаровский Е.В. и др. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет». – № 2006134101/03 ; заявл. 25.09.2006 ; опубл. 20.06.2008, Бюл. № 17. – С. 6.