Диссертация (Разработка и совершенствование методов борьбы с опережающим обводнением нефтяных скважин), страница 4

Технологические разработки диссертационной работы использовалисьпри проведении практических работ по борьбе с опережающим обводнениемскважин на Тарасовском, Барсуковском, Харампурском, Сугмутском, Крайнем,Суторминском,Западно-Салымском,КомсомольскомиСредне-Хулымскомнефтяных месторождениях.3. Результаты выполненных работ включены в учебные пособия:А.Н. Куликов, Л.А. Магадова, М.А. Силин. Методы борьбы сопережающим обводнением скважин с целью повышения нефтеотдачи пластов.16Том 1. Совершенствование методов диагностики механизмов обводнениянефтяных скважин и подбора объектов для борьбы с опережающим обводнениемпродукции.

2016 г. И.Ц. РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина.А.Н. Куликов, В.Е. Андреев, Г.С. Дубинский, В.Ш. Мухаметшин.Совершенствование методов ограничения водопритоков и увеличения нефтеотдачизалежей с трудноизвлекаемыми запасами. Уфа. Р-И.Ц. УГНТУ. 2014. 190 С.Научные публикации и личный вклад автораПорезультатамвыполненныхисследованийавторомдиссертацииопубликовано 40 печатных работ, в том числе 20 статей в изданиях, включенныхв Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны бытьопубликованы основные научные результаты диссертаций, и рекомендуемыхВАК Минобрнауки РФ, получено 7 патентов.Объем и структура работыДиссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,списка литературы, включающего 360 наименований, и приложений.

Работаизложена на 352-х страницах машинописного текста, содержит 72 рисунка и 9таблиц.Работавыполненаобразовательномвфедеральномучреждениивысшегогосударственномавтономномобразования«Российскийгосударственный университет (национальный исследовательский университет)нефти и газа имени И.М. Губкина».17Глава 1 Известные механизмы обводнения нефтяных скважин и методыих диагностики, методы подбора объектов применения, технологииограничения водопритоков и увеличения охвата пласта заводнениемПроцессы разработки залежей нефти различного геологического строенияхарактеризуются разнообразием механизмов обводнения продукции добывающихскважин. Это обусловливает разнообразие применяемых технологий ограниченияводопритоков (ОВП) и ремонтно-изоляционных работ (РИР) в скважинах, а такжетехнологий увеличения охвата пласта заводнением (УОПЗ), необходимость ихпостоянного совершенствования, как и методик подбора объектов для ихприменения.1.1 Механизмы обводнения нефтяных скважинСуществующие режимы работы нефтяных залежей и методы их разработкиописаны классиками нефтяной науки [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Процессы обводненияпродукции нефтяных залежей и скважин рассмотрены во многих трудах [4, 7, 8,9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 298, 299, 300]. В частности М.Маскет [4] выделяет механизмы обводнения нефтяной скважины, связанные спрорывом к ней контурной воды по пласту, с подъемом водонефтяного контактак интервалу перфорации (ИП). В представленном ниже описании механизмыобводнения скважин условно разделены на механизмы, связанные с прорывом кним пластовых вод и на механизмы, обусловленные проявлением технических итехнологических проблем.1.1.1 Механизмы обводнения нефтяных скважин пластовой водойНиже представлены механизмы обводнения скважин пластовой водойэксплуатируемого пласта.Повышенная начальная водонасыщенность продуктивного пласта.Повышеннаяводонасыщенностьпродуктивногопласта,обусловливающаяприсутствие в его пористой среде подвижной реликтовой воды, часто называемой18рыхлосвязанной (РСВ), является причиной обводнения скважины с первых днейее эксплуатации.

Объясняется она либо изначально низкой нефтенасыщенностьюпласта, либо вскрытием скважиной переходной зоны насыщенности на залежиненфти с подстилаюшей водой (ЗПВ).Строение переходной зоны насыщенности залежи с подстилающей водой(ЗПВ) определяется соотношением гравитационных и капиллярных сил. Первыепредопределяют общее положение нефти и воды в разрезе залежи, вторыенаходятся в сложной зависимости от состава и свойств пород, а такженасыщающихфлюидов.Так,результатыанализаначальныхвеличинобводненности продукции скважин ЗПВ Восточно-Правдинского месторожденияи объекта БС8 Мамонтовского месторождения [21, 22] показывают, чтоотносительно низкими значениями характеризуются скважины с наиболеевысокимиотметкамикровлипласта.Приэтомвеличинаначальнойобводненности продукции скважины обратно коррелирует с величиной начальнойнефтенасыщенности призабойной зоны пласта (ПЗП). Данная тенденцияподтверждается результатами анализа обводнения скважин ЗПВ Татарстана [23].Подвижные реликтовые воды иногда обнаруживаются в подошвеннойчасти продуктивного пласта чисто нефтяной залежи (ЧНЗ), что по характеруобводнения продукции делает такую залежь близкой к ЗПВ.Прорыв к скважине пластовой контурной воды.

Движение фронтаконтурной воды по пласту согласно М. Маскету [4] происходит в направлении,параллельном напластованию. Причем движение это осуществляется за счетупругих сил законтурной области продуктивного пласта. Соответственно,интенсивностьобводненияприконтурныхскважиннефтянойзалежиопределяется в том числе энергетической активностью законтурной областипласта,котораяопределяетсяееобъемом,фильтрационно-емкостнымисвойствами и литологической выдержанностью.Подъем ВНК к интервалу вскрытия пласта. Подъем ВНК к интерваламвскрытия продуктивного пласта скважиной наиболее заметно проявляется приэксплуатации залежей нефти с подстилающей водой. По мнению М.Л. Сургучева19процесс разработки ЗПВ и водонефтяных зон (ВНЗ) характеризуется сложнымпространственным характером течения нефти и воды, коротким периодомбезводной эксплуатации скважин, высоким содержанием воды в продукции,низким темпом выработки запасов нефти и необходимостью проведенияводоизоляционных работ в добывающих скважинах [24].

При подъемеподошвенных вод поверхность раздела вода – нефть залегает горизонтально внулевой плоскости или с небольшим уклоном [4]. Добыча нефти из скважинпроисходит за счет напора подошвенной воды, распределение же давления поплоскости близко к равномерному, а движущей силой при подъеме ВНК являетсянапор краевых вод.Конус воды. М. Маскет [4] отмечает, что раннее появление воды впродукции скважин ЗПВ может являться результатом подтягивания подошвеннойводы из невскрытого нижнего водонасыщенного пропластка, в результате чегоимеет место локальное конусообразование границы нефть − вода.То же самое отмечают и отечественные ученые [20, 24, 25].

Так согласнотеории М.М. Глаговского – М.А. Чарного при неполном вскрытии скважинойразреза ЗПВ в ПЗП возникает вертикальная составляющая скорости, в результатечего поверхность раздела вода – нефть приобретает конусообразную форму [20].1.1.2 Механизмы обводнения нефтяных скважин вследствие проявлениятехнических и технологических проблемПодтягивание подошвенных вод посредством заколонных перетоков вскважине.

Заколонный переток или, по-другому, заколонная циркуляция (ЗКЦ)подошвеннойводыявляетсянаиболеераспространенныммеханизмомобводнения скважин ЗПВ с разделяющей глинистой перемычкой. Он проявляетсявследствиенекачественногоцементированияэксплуатационнойколонныскважины, либо нарушения герметичности ее цементного кольца в ходеэксплуатации [9, 14, 15, 18, 25, 26, 27].

Так еще М.М. Саттаровым [25] показано,что в ряде случаев имеет место некачественный цементаж эксплуатационныхколонн в скважинах. Е.А. Лысенковым [14] показано, что в большинстве ЗПВ20Западной Сибири между разнонасыщенными пластами присутствуют перемычки,исключающие образование конуса воды, при этом обводнение скважинпроисходит подошвенной водой за счет заколонных перетоков. Е.А. Лысенковсвязывает образование ЗКЦ в скважине с процессами, происходящими в еецементном кольце в начальный период эксплуатации [14], а именно сразрушением глинистой корки, сохранившейся в заколонном пространстве посленекачественного цементирования обсадной колонны.

Сохранение глинистойкорки на стенках пород в заколонном пространстве скважины в ходе операции поцементированию не обеспечивает полного контакта цемента с породой [14].Данный фактор особенно сильно проявляется в условиях наклонного бурения.Другим важным фактором для образования в скважине ЗКЦ являетсятолщинаглинистойперемычкимеждупродуктивнымпластомиводонасыщенным. Толщина перемычки определяет величину градиента давлениямеждузабойнымдавлениемвскважинеипластовымдавлениемвводонасыщенном пласте. Применяемые при цементировании скважин материалыимеют предел механической прочности, что и обусловливает влияние данногофактора на его успешность, как и на успешность РИР по ликвидации ЗКЦ.Прорыв к скважине закачиваемой воды по продуктивному пласту.Данный механизм обводнения скважин является наиболее распространенным дляЧНЗ при ее заводнении и проявляется в результате подхода к ним фронтанагнетаемой воды (ФНВ) по продуктивному пласту [9, 10, 12, 15, 18, 298, 299,300].

Движущей силой продвижения ФНВ вдоль пласта является напорзакачиваемой воды, подаваемой к нагнетательной скважине от кустовой насоснойстанции (КНС) по водоводу через кустовой распределительной блок, в которомустьевоедавлениенагнетаниярегулируетсяустановкойштуцерасоответствующего диаметра. На ЗПВ прорыв к скважине закачиваемой воды попласту также является одним из механизмов ее обводнения, однако характер егопроявления в данных условиях несколько отличается (см.