Диссертация (Разработка и совершенствование методов борьбы с опережающим обводнением нефтяных скважин), страница 6

Аналогичный «псевдофобный» характер имеют диаграммыОФП глинизированных песчаников объекта БВ6 Локосовского месторождения иЮВ1 Покомасовского [42].Трещинность продуктивного пласта. Ф. Крейг [2] называет трещинностьпласта одной из форм его геологической неоднородности. Исследованиямитрещинности коллекторов и ее влияния на эффективность разработки нефтяныхместорождений занимались Г.И. Баренблатт, В.М. Ентов, Ю.П. Желтов и другиеученые.

Ф. Крейг [2] пишет, что в продуктивном пласте, имеющем в начальныйпериод разработки слабые признаки трещинности, трещины могут развиться принагнетании воды. При эксплуатации залежи на режиме истощения снижается еепластовое давление. Поэтому при переводе скважины под нагнетание в ней под26действием столба воды и за счет резкого охлаждения ПЗП происходитгидроразрыв (эффект атоГРП) [9].

Согласно С.Н. Закирову [50] он усиливается сростом количественного соотношения добывающих и нагнетательных скважин,обусловливающем необходимость увеличения давления нагнетания.Развитию техногенной трещинности ПЗП нагнетательных скважин в ходеих дальнейшей работы способствует некачественная подготовка закачиваемойводы [9]. Факторами, способствующими данному явлению, являются присутствиемехпримесейвзакачиваемойводе,атакжесолеваянесовместимостьзакачиваемой и пластовой вод [42].

Механические примеси, содержащиеся взакачиваемой воде, по кольматирующей способности можно расположить вследующем порядке: продукты коррозии металла > песок и глина > карбонаткальция > сульфид железа > сульфаты кальция, бария и т.д. Система ППД самаявляется источником мехпримесей, поставляющим в пласт более трети всегообъема загрязнений [51, 52].

В закачиваемую воду привносятся ионы железа взакисной и окисной формах. Закисное железо при контакте с кислородомпереходит в окисное, которое формирует суспензии, загрязняющие ПЗП.Кольматация ПЗП мехпримесями побуждает увеличивать давление нагнетаниядля сохранения объемов закачки, что приводит к дальнейшему развитию трещин[9, 18, 48]. А При закачке в пласт подтоварной воды к описанному добавляетсяотрицательное влияние содержащихся в ней остаточных нефтепродуктов [53].Геологическимфактором,усиливающимотрицательноевлияниетрещинности пласта на эффективность разработки нефтяной залежи, являетсянизкаяпроницаемостьколлектора (НПК).ИсследованияпотемеНПКосуществляли такие отечественные ученые как А.А.

Боксерман, Б.Т. Баишев, А.Т.Горбунов, Ю.В. Желтов, П.И. Забродин, О.П. Иоффе, Р.А. Максутов, А.Х.Мирзаджанзаде, А.Я. Хавкин и др. В частности, по данным А.Я. Хавкинагеологической особенностью НПК является двухмодальное распределение пор поразмерам, обусловливающее высокую удельную поверхность и высокуюмикронеоднородность пород [54]. Это обусловливает отмеченную И.Т. Мищенко27[17] особенность залежей с НПК, заключающуюся в невысокой эффективностикак заводнения, так и методов повышения КИН.Анизотропияотношенияпластавертикальнойпопроницаемости,проницаемостиизмеряемаямонолитноговеличинойпластакегопроницаемости по латерали, попределяет интенсивность обводнения скважиныподошвеннойводой.Сравнениевеличинобводненностискважин,обводняющихся за счет конуса воды, с рассчитанными по формуле М.М.Глаговского – М.А.

Чарного [20] показало, что фактическая обводненность нижерасчетной вследствие того, что формула не учитывает проницаемостнуюанизотропию пласта. Ее влиянием М. Маскет объясняет длительные безводныепериоды эксплуатации скважин ЗПВ, [4]. Поэтому данная характеристика пластаявляется одним из факторов, определяющих темп обводнения скважин ЗПВ.По мнению С.Н. Закирова [50] изучение механизмов обводнения скважин,положительного действия технологий увеличения охвата пласта заводнением,ОВП и РИР в скважинах, а также форсирования в них отборов жидкости (ФОЖ),как гидродинамического метода повышения КИН, возможно проведениемчисленных исследований в гидродинамическом симуляторе нефтяного пласта.1.2 Методы диагностики механизмов обводнения нефтяных скважинДля оценки источников обводнения нефтяных скважин при подбореобъектов проведения РИР, работ по ОВП или по увеличению охвата пластазаводнением в промысловой практике используются промыслово-геофизическиеисследования(термометрия,расходометрия,резистиметрия,радиометрия,шумометрия и др.) достаточно дорогие и позволяющие дать результат лишь намомент исследования [55].

Область применения ПГИ при этом имеетограничения. Они не позволяют обнаружить обводнение скважины водой,поступающей из продуктивного пласта в присутствии ЗКЦ снизу, не могутколичественнно оценить долю подошвенной или чуждой воды в продукциискважины, что не редко приводит к недостаточно эффективным РИР.28Дляопределенияиспользуетсяобводняющегохимико-аналитическийпластаметод,илигоризонтазаключающийсявнередкосравнениирезультатов химического анализа попутной воды с геологической информацией охимическом составе пластовых вод различных горизонтов [56].Графо-аналитическиеметодыдиагностикимеханизмовобводнениянефтяных скважин в практике почти не используются, хотя в литературеотмечено достаточное количество посвященных им работ [15, 57, 58, 59, 60, 298].Задачей диагностики водопритоков в скважине является ответ на вопросы:каковы механизмы обводнения скважины имеют место?является ли обводненность продукции данной скважины избыточной?с какой глубины и какого пласта подошвенная, либо чуждая водапоступает в скважину?Последний вопрос наиболее важен при составлении дизайна РИР вскважине и решается по результатам специальных ПГИ, а также химикоаналитического метода.

А два первых вопроса важны при подборе проблемныхскважин для проведения РИР. Они, как будет показано в главе 3, вполне решаемыс использованием графо-аналитических методов.Суть второго вопроса заключается в том, что не вся добываемая скважинойвода может быть устранена проведением водоизоляционных работ. Определеннаядоля воды в продукции скважины соответствует текущей водонасыщенностипласта в его интервале вскрытия и называется приемлемой обводненностью(Good Water) [9, 18]. Превышение же фактической обводненности скважины надее приемлемым значением обычно связано с проблемами в герметичности ееконструкции, которые могут быть решены проведением РИР. Величина данногопревышения названа избыточной обводненностью продукции (Bad Water)скважины [9], которая рассчитывается по формуле (1.1.).fизб  ( f тек  f пр ),(1.1)где f изб – избыточная обводненность продукции скважины; f тек – фактическоетекущее значение обводненности продукции скважины; fпр – приемлемоезначение обводненности продукции скважины.29Согласно Б.

Бейли [9] текущая обводненность скважины являетсяприемлемой, если прогнозная накопленная добыча нефти, рассчитанная спомощью характеристик вытеснения с учетом существующей тенденцииобводнения ее продукции, соответствует приходящимся извлекаемым запасамнефти. К.М. Федоровым и Т.Н. Печериным для поиска приемлемой динамикиобводнения скважины разработан специальный алгоритм на основе моделиМедведского – Севастьянова [61].Свой метод оценки избыточности водопритока представил P. Новотный[303]. Метод строится на сопоставлении расчетной абсолютной проницаемостиПЗП скважины, оцененной по данным добычи с учетом диаграмм ОФПпродуктивного пласта и свойств пластовых флюидов с геологическими данными.По мнению автора данной работы в качестве приемлемого значенияобводненности продукции скважины наиболее логично принять значение,соответствующее величине текущей водонасыщенности вскрытого интервалапродуктивного пласта согласно функции Бакли − Леверетта (1.2), диаграммамОФП продуктивных пород и свойствам пластовых флюидов [11].f np ( s) kв ( s)kв ( s)  в k н ( s)н,(1.2)гдеfпр (s)–приемлемаяобводненностьпродукциискважины;S – водонасыщенность вскрытого интервала пласта; kв(s) – фазоваяпроницаемость вскрытого интервала пласта для воды, как функция его текущейводонасыщенности; kн(s) – фазовая проницаемость вскрытого интервала пластадля нефти, как функция его текущей водонасыщенности; µв – вязкость воды впластовых условиях; µн – вязкость нефти в пластовых условиях.Текущие значения фазовой проницаемости для нефти и воды вскрытогоинтервала пласта можно определить из диаграмм ОФП по значению его текущейводонасыщенности, или рассчитать с помощью корреляций Corey [304].Причины избыточности обводненности нефтяной скважины могут бытьразные.

Данному вопросу посвящено немало работ [9, 18, 62, 301, 305].Так Д. Спарлинг [18] выделяет следующие известные источники обводнения про30дукции нефтяной скважины:негерметичность эксплуатационной колонны;вскрытие перфорацией водонасыщенного пласта или пропластка;подъем ВНК к нижним отверстиям перфорации;образование конуса воды в ПЗП;каналообразованиевцементномкамнезаэксплуатационнойколонной, приводящее к формированию заколонных перетоков;прорыв к скважине пластовой воды по высокопроницаемомупропластку при проявлении естественного водонапорного режима;прорыв к скважине закачиваемой воды по высокопроницаемомупропластку, связывающему добывающую скважину с нагнетательной;развитие трещины ГРП от скважины к водоносному горизонту;образование трещины в ПЗП нагнетательной скважины;связь скважины с источником пластовой или закачиваемой водыпосредством естественной трещинности пласта.Относительно полную информацию об источнике обводнения скважиныдаетсовместноеиспользованиеграфо-аналитическихипромыслово-геофизических методов диагностики.

Задача же поиска проблемных скважин,имеющих избыточное значение обводненности продукции, вполне решаема сприменением графо-аналитических методов. К поиску таких методов побуждаетотмечаемое многими авторами [9, 12, 14, 15, 63, 64] определяющее влияниемеханизма обводнения продукции скважины на характер его динамики. Так, помнению М.М. Ивановой [63, 12] и С.Т. Овнатанова [41] распространены два типадинамик обводнения продукции нефтяных скважин:вогнутаядинамикаспродолжительнымбезводнымпериодомэксплуатации скважины и с последующим быстрым ее обводнением;выпуклая динамика с высоким темпом обводнения продукциискважины в начальный период эксплуатации и с последующим сохранениемвысокого значения обводненности продукции.31Ф.Н. Маричевым, В.Г. Сафиным и А.А.

Глазковым [64] также отмеченынесколько типовых динамик обводнения нефтяной скважины:медленный рост обводненности продукции;непродолжительный период высокого темпа обводнения продукции;резкое обводнение продукции скважины за короткий период ипоследующая стабилизация высокой величины обводненности;медленный рост обводненности продукции скважины с последующимбыстрым ее обводнением;повторяющиеся во времени колебания величины обводненности.По мнению авторов работы [64] скважины с последними четырьмя типамидинамикиобводнениярасположенывблизиконтуранефтеносностииобводняются посредством конуса воды или прорыва контурных вод. Скважины спервым типом динамики обводнения расположены в средней части залежи иобводняются за счет прорыва к ним ФНВ.М.М.