СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ

Борьба с обводненностью – одна из важнейших проблем нефтедобывающей промышленности. Особенно актуальным этот вопрос стал в последнее десятилетие, когда большая часть месторождений вступила в позднюю стадию разработки, для которой характерно прогрессирующее обводнение скважин. Несмотря на то, что к настоящему времени известно большое количество вариаций по проведению водоизоляционных работ –универсального рецепта проведения подобных работ нет, поэтому исследователи уделяют большое внимание вопросу водоизоляции, стремясь улучшить технический результат от проведения мероприятий и снизить стоимость их проведения.

На рисунке 1 обозначены два способа подхода к борьбе с опережающей обводненностью при разработке месторождений – на макро- и микроуровнях.

В макромасштабе выделены технологии предупреждения обводнения за счет формирования систем разработки с учетом ГФХ залежей нефти.

В свою очередь, для микроуровня, произведена классификация геологотехнических мероприятий, направленных на ограничение притока воды в отдельно рассматриваемых нефтяных скважинах. Рассмотрено разделение ремонтных работ по ареалу проведения мероприятий.

Первым вариантом будет вода, поступающая в скважину по путям заколонной циркуляции, что происходит в половине случаев. В данной ситуации необходимо блокировать заколонные перетоки, ликвидировать нарушение герметичности эксплуатационной колонны и затрубную циркуляцию.

Рисунок 1. Уровни мероприятий по борьбе с обводнением

Вторым видом будут воды, чье появление в скважине с течением времени неизбежно – пластовые, контурные воды и воды системы поддержания пластового давления. Собственно, сам пласт начинает обводняться.

Касательно микроуровня, произведем классификацию геолого-технических мероприятий, направленных на ограничение притока воды в отдельно рассматриваемых нефтяных скважинах.

В первую очередь рассмотрим разделение ремонтных работ по ареалу проведения мероприятий. Первый источник - вода, поступающая в скважину по путям заколонной циркуляции, что происходит в половине случаев. В этом случае необходимо блокировать заколонные перетоки. К этой же группе перетоков можно отнести повреждение герметичности эксплуатационной колонны и затрубную циркуляцию из-за отсутствия герметичности области соприкосновения обсадной колонны с цементным кольцом. Вторым видом будут воды, чье появление в скважине с течением времени неизбежно – пластовые, контурные воды и воды системы поддержания пластового давления.

Собственно, сам пласт начинает обводняться. Существует несколько градаций посторонних вод по отношению к нефтяным горизонтам - верхние, контурные, подошвенные, тектонические, промежуточные, смешанные и др.

Проведем систематизацию технологий изоляционных работ по классам, которая и будет представлять собой микроуровни (Рисунок 2).

Рисунок 2. Систематизация технологий изоляционных работ

На практике часто применяются битумные и нефтяные эмульсии.

Второй вид составов - коллоидные растворы, содержащие асфальтосмолистые соединения, т.е. поверхностно-активные вещества, изменяющие фазовые проницаемости водонасыщенной части пласта.

К следующей группе отнесем водонабухающие полимеры и термоэластопласты. Соединения, дающие осадок в порах – гидролизованный полиакрилонитрил, латексы, полиолефины и др. Заливку нефтецементного раствора проводят с последующей промывкой излишков.

В работе [1] отмечается, что одним из отрицательных факторов, осложняющих разработку залежей нефти в низкопроницаемых коллекторах, является прорыв закачиваемой для поддержания пластового давления воды к добывающим скважинам вследствие различий подвижности (вязкости) нефти и воды. Низкоконцентрированные растворы, в составе которых присутствует гуаровая камедь без сшивающих агентов или со сшивающими агентами в низких концентрациях, которые не образуют малоподвижные высокопрочные гели, могут выравнить фронт вытеснения нефти, и снижают шанс преждевременного прорыва закачиваемой воды к добывающим скважинам.

Автор в своей работе [1] пишет, что для более эффективного извлечения нефти из неоднородных коллекторов с низким коэффициентом проницаемости необходимо применять методы физико-химического воздействия на продуктивный пласт, путем закачки полимерного состава, обладающего гидрофобизированными свойствами. По мнению автора, данный вид воздействия позволит регулировать направления фильтрационных потоков внутри пласта.

Метод нагнетания водных растворов полимеров является одним из перспективных методов воздействия. Водные растворы полимер обладают множеством механизмов для повышения нефтеотдачи, основными из которых являются загустение воды в пласте, из-за чего происходит снижение подвижности флюида и снижение риска прорыва пластовых вод к добывающим скважинам. Помимо этого, они полимеры абсорбируются на поверхности породы и закупоривают каналы с высокой проницаемостью [1].

В работе, посвященной анализу результатов по применению водных растворов алюмохлорида [1], авторы высказывают мнение, что применение данных растворов вызывает большой интерес в следствие своей дешевизны. Проведенные исследовательские работы по повышению эффективности технологий по водоизоляции в карбонатных коллекторах дали положительный результат и хорошо зарекомендовали себя в качестве технологии по изоляции водопритока в скважинах.

Мероприятия по изоляции водопритока являются наиболее часто применяемым методом для снижения уровня обводненности, суть которых, в основном, сводиться к перекрытию путей поступления воды – тампонированию. Для каждого вида работ, в зависимости от причин, необходима своя технология. Так как у каждой технологии имеются свои требования к составу композиций и к материалам, то не представляется возможным применять состав, эффективный в одном виде работ, для производства работ другого вида.

Одним из факторов, из-за которых может быть осложнен процесс проведения работ по изоляции водопритока, является низкий коэффициент продуктивности скважин. По причине уменьшения притока после закачки водоизоляционных составов и снижения забойного давления становиться невозможно проводить повторную обработку после снижения эффекта от водоизоляционных работ.

Технология направленной кислотной обработки высокообводненных пластов позволяет сочетать проведение водоизоляционных работ путем закачки реагента с последующей соляно-кислотной обработкой нефтенасыщенных пропластков, обладающих низкой проницаемостью. В основе метода лежит на эффективном применении кислотной обработки после предварительного блокирования водопритока.

Вывод

В статье проведен анализ работ по изоляции водопритока. Наиболее эффективным способом решения является применение физико-химических методов воздействия на пласты залежей, обрабатывая их различными гелеобразующими составами, которые повышают фильтрационное сопротивление каналов, промытых водой.

Список литературы:

1. Фаттахов И.Г. Создание комплекса технологий и технических средств обеспечения циклического заводнения продуктивных нефтяных пластов на поздней стадии разработки// дисс… д.т.н., Уфа. 2019г., 367 с.
2. Разработка нефтяных месторождений : учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп [текст]. / М. М. Мусин, А. А. Липаев, Р. С. Хисамов ; под ред. проф. А. А. Липаева. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2019. - 328 с.