СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРИЕМИСТОСТИ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН

Коэффициент приемистости скважины –это отношение приемистости скважины к разности забойного и пластового давления, необходимой для создания этой приемистости. Исходя из этого объяснения термина, можно понять теоретическую основу КП, используя закон Дарси для радиального притока.

                                                (1)

Где: PI–коэффициент приемистости; Q_o–приемистость; p_{e -}  забойное давление; p_wf–пластовое давление; k_eo–эффективная фазовая проницаемость по воде; h_nos–эффективная толщина пласта; m_o–вязкость воды; B_o–объемный коэффициент; re–радиус дренирования; r_w–радиус скважины; S–скин-фактор.

В целом, на основании формулы можно сделать вывод о том, что увеличить приемистость скважины можно за счет уменьшения скин-фактора, увеличения вскрытой толщины пропластка и увеличения радиуса дренирования, вследствие этого, увеличения эффективного радиуса скважины.

Производительность скважин может быть повышена путём:

1. Увеличения эффективной толщины вскрытого пласта.

2. Увеличением проницательности пласта.

3. Увеличением пластового давления.

4. Уменьшением забойного давления.

5. Снижением вязкости жидкости (п) в пластовых условиях.

6. Увеличением приведенного радиуса скважины (r).

Повышение проницаемости пласта. К данной группе способов увеличения производительности скважин относятся:

1. Гидроразрыв пласта, в результате которого в призабойной зоне образуется система трещин, что увеличивает значительно проницаемость призабойной зоны пласта.

2. Кислотная обработка, в результате проведения которой увеличиваются размеры поровых каналов в призабойной зоне пласта. Для этих целей применяются так же пенокислотные обработки пласта. Данный метод повышения проницаемости применяется в карбонатных коллекторах и песчаниках с карбонатным цементом.

3. Паротепловая обработка применяется на нефтяных месторождениях. В результате применения этого метода происходит расплавление в призабойной зоне пласта парафино-асфальтовых отложений, снижающих проницаемость.

4. Прогрев призабойной зоны пласта с помощью нагревателей различной конструкции для удаления отложений парафина и асфальтовых смол.

5. Взрыв специальных зарядов на забое скважины (торпедирование), приводящее к созданию сети трещин в призабойной зоне пласта.

6. Кратковременная закачка растворов ПАВ в скважину, приводящая к увеличению проницаемости (для нефтяных залежей), удалению воды (для газовых залежей) и другие способы.

Повышение производительности скважин за счет увеличения их приведенного радиуса (r). Приведенный радиус скважины характеризует степень совершенства скважины. Увеличение значения приведенного радиуса скважины достигается путем увеличения степени вскрытия пласта и создания более качественной гидравлической связи ствола скважины с пластом в интервале вскрытия.

В нефтегазопромысловой практике для этого широко используются все виды перфорации (пулевая, кумулятивная, гидропескоструйная, торпедная). В результате проведения дополнительной перфорации увеличивается интервал перфорации, а значит и степень вскрытия пласта.

Широко распространены способы увеличения производительности скважин путём повышения забойных давлений (снижения гидравлических потерь в линии).

Оптимальный способ повышения производительности конкретной скважины должен удовлетворять основным требованиям:

1. При получении того же технологического эффекта.

2. Он не должен нарушать основные положения рациональной эксплуатации залежи в целом и правил охраны недр.

В последнее десятилетие на нефтяных месторождениях активно применяются технологии гидравлического разрыва пласта (ГРП).

Назначение гидравлического разрыва пласта заключается в следующем:

1) увеличение производительности добывающих и приемистости нагнетательных скважин;

2) повышение нефтеотдачи пластов из добывающих скважин, восстановление рабочих характеристик, невосстановимых традиционными методами;

3) метод разработки нефтяных и газовых месторождений.

Область применения гидравлического разрыва пласта:

- нефтяные месторождения с осложненными условиями разработки (неоднородность пластов, низкая проницаемость и т.д.);

- добывающие и нагнетательные скважины, продуктивность которых ниже потенциально возможной;

- нагнетательные скважины, для изменения фильтрационных потоков;

- широкий диапазон изменения и состава коллектора в разрезе, большое разнообразие геологического строения пласта;

В результате ГРП кратно повышается дебит добывающих или приемистость нагнетательных скважин за счет снижения гидравлических сопротивлений в призабойной зоне и увеличения фильтрационной поверхности скважины, а также увеличивается конечная нефтеотдача за счет приобщения к выработке слабо дренируемых зон и пропластков.

Структура пустотного пространства, характеризующаяся, в том числе, наличием естественной трещиноватости, динамична и может быть подвергнута существенным изменениям в ходе реализации технологических процессов добычи углеводородного сырья. Так, одним из методов воздействия, приводящих к наиболее выраженному изменению строения пустотного пространства коллектора, является гидравлический разрыв пласта.

В соответствии с классическим представлением теории ГРП, под действием подаваемой под высоким давлением жидкости в пласте образуется трещина высокой проводимости. Как следствие, увеличивается результирующая проницаемость коллектора в зоне трещинообразования, что обеспечивает снижение фильтрационных сопротивлений и интенсификацию притока флюида, что проиллюстрировано на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема трещины ГРП в соответствии с классическим представлением

Сеть созданных трещин улучшает гидравлическую проводимость породы пласта и увеличивает зону дренирования скважины. Данный метод приводит к интенсификации выработки запасов, соответственно к достижению более высокой конечной нефтеотдачи и увеличению эффективности.

В сложно-построенных коллекторах, трещина ГРП в процессе развития может встретиться с пустотами различного масштаба, такими как разломы, плоскости напластования, сети естественных микротрещин/макротрещин и др. В таких случаях может иметь место, например, смещение, пересечение и другое изменение геометрии трещин [2].

Следовательно, проведение ГРП в сложнопостроенных коллекторах, может привести к образованию не симметричной трещины в ее классическом понимании, а их сложной сети [3].

Таким образом, обобщая выполненные исследования, можно сделать вывод, что для повышения приемистости нагнетательных скважин оптимальная технология проведения ГРП должна обеспечивать создание сети трещин разрыва сложной геометрии, что достигается при невысоких скоростях закачки используемой жидкости.

Список литературы:

1. Федоров Ю.В. Повышение эффективности технологии кислотного гидравлического разрыва пласта //дисс.канд.тех.наук. Уфа. – 2011г. 132 с.
2. Смирнов Ф.С., Федоров К.М., Шевелев А.П. О моделировании кислотного воздействия на карбонатный пласт //Изв. РАН.МЖГ. – 2010. – №5. – С 114-122.
3. Иванов С.И. Интенсификация притока нефти и газа к скважинам. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. 565 с.