ПЕРЕДМОВА 4 страница

Аналізом умов і експериментами показано можливість поєднання способу тампонування тріщин суспензією пом'якшувача з сучасними методами підвищення нафтовилучення, крім теплових методів, які здій-

снюються при температурах понад 140 °С. Стосовно до теплових методів розробки, а саме внутрішньопластового горіння, запропоновано спосіб використання суспензій подрібненого термопластичного полімеру (поліо-лефіни, полістирол та його похідні), який при підвищенні температури посту­пово розм'якшується, переходить у текучий стан, а при здійсненні внутріш­ньопластового горіння згорає, тобто спочатку створюється тампон, а потім відновлюється проникність випаленої зони. Розроблено і експериментально обґрунтовано способи з використанням спінюваного полістиролу.

Запропоновано спосіб тампонування тріщин при запомповуванні гаря­чої води чи пари шляхом використання полімерів, водорозчинних при підвищених температурах (наприклад, деякі марки полівінілового спирту), що забезпечує відновлення проникності після температурного фронту витіснення та ін.

Експериментально вивчено умови ефективного тампонування тріщин на прикладі використання пом'якшувача, який випускають у промислових кількостях. Встановлено, що механізм утворення тампону пов'язаний з ущільненням шару тиском стискування тріщин, набуханням у нафті (яка надходить внаслідок капілярного просочування чи запомповується з поверхні) і кольматацією, а також у незначній мірі з ущільненням потоком, особливо при підвищеній температурі. Запропоновано способи, які забез­печують підвищення ефективності тампонування (керуванням тиском, запомповуванням водонафтової емульсії).

Пропонуються нові технології системного створення потоковідхи-лювальних бар'єрів у міжсвердловинних (у глибині покладу) і привибійних зонах нафтових і нагнітальних свердловин керованими дисперсними системами з метою очищення привибійної зони від мінеральних коль-матантів, асфальтено-смолистих речовин, парафіну, особливо на родо­вищах з великим вмістом парафіну.

Для забезпечення широких технологічних можливостей процесів стимуляції свердловин підібрано дисперсні тампонувальні та інтенсифіку-вальні матеріали, що характеризуються за результатами свердловинних досліджень високою ефективністю. Враховано вартість цих матеріалів.

Розроблено методику експрес-прогнозування технологічних пара­метрів процесу створення міжсвердловинних потоковідхилювальних бар'єрів.

Технологію вибіркового, керованого тампонування успішно випро­бувано на дослідних ділянках Долинського та інших родовищ, розроблено галузевий керівний документ. Випробування показали, що процес техно­логічний і ефективний. Досягнуто вирівнювання профілю і зниження приймальності, перерозподілу фільтраційних потоків у пласті, що відби­лося на роботі навколишніх видобувних свердловин (інтенсифікація дебітів

нафти, стабілізація чи зниження обводненості, зменшення відборів води) і забезпечило додатковий видобуток нафти (за характеристиками витіс­нення) та економічну ефективність робіт.

Технології застосовано із стовідсотковою успішністю на свердловинах і окремих ділянках родовищ НГВУ „Охтирканафтогаз", „Долинанафтогаз", „Надвірнанафтогаз". Додатковий видобуток нафти щорічно скла­дав 700-900 т з обмеженням відбору 4-6 тис. м³ води.

Технології на базі застосування керованих дисперсних систем дають змогу перерозподілити потоки води із системи високопровідних тріщин на пори матриць і малопроникні тріщини, здійснити гідродинамічне витіс­нення з них нафти, яка раніше практично не вилучалася, забезпечити регулювання розробки нафтового родовища в режимі витіснення водою, зменшити обводненість продукції на 40-70%, збільшити дебіт по нафті на 30-80%, розширити інтервали припливу та профілі поглинання до 70-90%.

У шостій главі розглядаються різні технології ремонтно-ізоляційних робіт як за традиційними методами, у т. ч. і без підняття ліфтових труб, так і зі застосуванням колтюбінгового устатковання, зокрема із вико­ристанням неорганічних твердіючих тампонажних розчинів (цементних, піноцементних розчинів тощо), твердіючих в'яжучих тампонажних мате­ріалів на основі органічних речовин (смоли ТСД-9 і ТС-10, кремнійор-ганічні реагенти, ГТМ-3, ТСЕ і ТСМ, поліуретановий клей, латексно-полімерні суміші і т. д.), гелеутворювальних тампонажних сумішей (гіпан, ГФС, АМ-9, ГУС, ВПС, ПАА, КМЦ, водонабухаючі полімери, МАК-ДЕА, АКОР, НСКС, кремнезолі тощо), пін і емульсій, суспензій (гранульо­ваний магній, гашене вапно, поліетилен, темпоскрін, бентонітова глина, пом'якшувач, полівініловий спирт, полімер-дисперсні системи, глинисті дисперсні системи, неорганічні гелі тощо), пакерів.

Безсумнівну перевагу в розв'язанні проблеми локального тампо­нування тріщин у продуктивному пласті і одночасного (в умовах парафі-нонасиченості нафт) термохімічного діяння має суспензія гранульованого магнію. Фізико-хімічною основою таких технологій послужили власти­вості екзотермічної взаємодії магнію з соляною кислотою і гідролізу. Дано класифікацію основних технологічних процесів у нафтогазовидобуванні з використанням гранульованого магнію. З позицій уточнення термінології розрізняємо внутрішньопластові (ВПТХО) та внутрішньосвердловинні (ВСТХО) термохімічні обробляння, внутрішньопластове (ВПОПВ) та внутрішньосвердловинне (ВСОПВ) обмеження припливу води і ком­плексне їх поєднання.

У результаті вивчення гідродинаміки взаємозв'язку стану зернистого шару у фільтрі свердловини з її роботою запропоновано і лабораторними експериментами обгрунтовано спосіб ВСОПВ шаром гранульованого

магнію і піску шляхом створення тиску, який забезпечує спадний потік та ущільнення вибійної пробки (моста). Запропоновано також спосіб ВСОПВ і ВПОПВ одним технологічним прийомом. Аналогічно вивченням меха­ніки сипкого середовища встановлено, що маса магнію за умови одер­жання непроникного тампону повинна становити 0, 15-0, 2 для ВПОПВ і 0, 15 для ВСОПВ від усієї суміші. Звідси для діяння на матрицю пласта і малопроникні інтервали з метою інтенсифікації видобування нафти запро­поновано спосіб комплексного обробляння свердловини, що обводню­ється, який об'єднує ВПОПВ і солянокислотне обробляння в одному технологічному процесі.

Базуючись на експериментах з намиванням шару у вертикальну тріщину, запропоновано спосіб обробляння обводненого пласта, відмін­ністю якого є те, що разом із суспензією магнію і піску запомповуються нерозчинні в рідині-носії гранульована поверхнево-активна речовина - піноутворювач і гранульований пороутворювач, наприклад, бензолсульфонілгідразид чи азоізобутирамідоксим. Створення коротокочасного ефекту „тампонування" підвищує надійність діяння кислотою на матрицю породи.

Ефективність тампонуванння значно підвищується за способом, суть якого полягає в тому, що після запомповування рідини розриву одночасно із запомповуванням магнієво-піщаної суспензії чи послідовно, не пере­риваючи процесу, перед вилученням рідини-розриву і рідини-носія в трі­щини запомповують подрібнені пом'якшувач чи бітумний структуро­утворювач. Експериментами встановлено, що проникність деформівної тріщини з дископодібною формою перерізу під час додаткового введення в суміш пом'якшувача знижується в 56 разів, а запомповування кислоти при взятому співвідношенні компонентів навіть зменшує проникність. Запропоновано в цьому зв'язку спосіб моделювання елемента чисто тріщинного чи тріщинувато-пористого пласта з тріщиною, яка дефор­мується і має дископодібну форму в перерізі. Показано можливі поєднання розроблених способів з відомими методами інтенсифікації видобування нафти.

Технології з використанням гранульованого магнію знайшли засто­сування на багатьох родовищах України, Російської Федерації, Узбе­кистану і т. д. У результаті обмеження припливу вод з використанням гранульованого магнію кратність збільшення дебіту свердловин по нафті сягає 1, 8, а зниження припливу води - 2, 2 за умови успішності робіт 88, 5% і тривалості ефекту до 1, 5-2 роки. Одержано понад 1 тис. т додаткової нафти і обмежено 8, 5 тис. т супутної води на 1 св.-операцію.

У сьомій главі розглядаються технологічні особливості експлуатації й інтенсифікації режимів роботи газових і нафтових свердловин за наяв-

ності води в продукції. У міру розробки нафтового і газового покладів продукція видобувних свердловин, обводнюється; у свердловинах нако­пичується вода на вибоях, утворюється газоводонафтова суміш і обваж­нюється водою потік газу. Структури і закономірності руху таких газо­рідинних (газоводонафтових чи газоводяних) сумішей є набагато склад­нішими, ніж без наявності води в продукції. Так, нафта і вода як незмішувані фази утворюють суміші (емульсії) спочатку оберненого типу (вода в нафті) і пізніше з переходом через точку інверсії (обернення), коли об'ємний вміст води в суміші дорівнює 0, 5-0, 9 (частіше - 0, 7), відтак -прямого типу (нафта у воді). Відповідно коефіцієнт в'язкості суміші зростає, сягає максимальної значини і надалі зменшується. У зоні інверсії водонафтові суміші мають високу в'язкість, і наприклад, у штангово-насосних свердловинах це зумовлює ускладнення в експлуатації, що пов'язано із зростанням сил гідродинамічного тертя під час руху штанг у рідині, руху рідини в трубах і через клапани. Внаслідок обмеження при­пливу пластових вод і створення потоковідхилювальних бар'єрів у пласті зростає фільтраційний опір потокові, відбувається перерозподіл фільтра­ційних потоків між різними об'ємами колектора, зменшуються дебіти свердловин і обводненість видобуваної продукції, зростає газовміст потоку, змінюються умови піднімання флюїдів у стовбурах свердловин від вибою на поверхню, а це відбивається на роботі свердловинного облад­нання і збірних трубопроводів. Висвітлено питання встановлення режимів експлуатації свердловин після обмеження припливів води, переходу на періодичну експлуатацію свердловин, зміни параметрів газоводонафтової суміші і впливу обводненості продукції на роботу свердловинних насосів, особливостей відпомповування високов'язких водонафтових емульсій, а також проектування процесу пуску свердловин в експлуатацію.

При обводненні газових і газоконденсатних свердловин відбувається зниження видобутку газу і конденсату. Розглянуто газогідродинамічні особливості спільної роботи обводнюваної газової свердловини і продук­тивного пласта. При розгляді пласта і свердловини як одної газоди­намічної системи та загального характеру зміни стану газового пласта при пружнонапірному режимі виділено періоди в роботі газової сверд­ловини з моменту введення в експлуатацію до обводнення продукції, особливості газорідинних потоків у стовбурі і напрямки інтенсифікації її роботи. Показано вплив глибини опускання ліфтових труб на спільну роботу пласта і газової свердловини за наявності рідини на вибої, дано аналіз впливу положення башмака труб на місце накопичення рідини і гідрогазодинамічну характеристику потоку у стовбурі свердловини і в трубах. Виконано оцінку впливу тиску, створеного стовпом рідини, на роботу свердловини.

Записано для газової свердловини умови спільної узгодженої і неузгод-женої роботи її з пластом, умови винесення води із вибою. Дано аналітич­ний опис спільної узгодженої роботи. Визначено кінцевий тиск, граничний дебіт газу і приплив рідини, за яких ще забезпечується винесення рідини. Запропоновано метод розрахунку тривалості часу роботи свердловини до її вимушеної зупинки (зриву роботи) у зв'язку з обводненням.

Розроблено методи оперативного контролювання за роботою обвод­нюваної газової свердловини, які забезпечують можливість щоденного керування роботою свердловини без проведення промислових дослід­жень і глибинних вимірювань, а також обгрунтовано прийняття рішень з інтенсифікації роботи і способів експлуатації свердловин.

Запропоновано метод розрахунку поточних припливу і об'єму води у стовбурі свердловини на основі вимірювань тисків на гирлі при екс­плуатації. Запропоновано метод розрахунку об'єму води, який нако­пичився в газовій свердловині, за дійсним водовмістом на основі струк­тури потоку та експериментальних робіт. Показано застосування його для вирішення питання доцільності винесення або примусового видалення води. Для практичного оперативного аналізу і прийняття рішень дано практичні методики на базі використання ПЕОМ та номограми з прик­ладами розрахунків.

Описано напрямки вдосконалення техніки і технології винесення і видалення води із газових свердловин.

На основі комплексного підходу до роботи обводнюваної газової сверд­ловини в ув'язці з роботою пласта сформульовано області застосування різних способів експлуатації, встановлено найбільш прийнятну стадійність методів інтенсифікації роботи і дано практичні рекомендації, які скеровані на підвищення техніко-економічних показників видобування газу.

У восьмій главі висвітлено методики оцінки доцільності та ефек­тивності ремонтно-ізоляційних робіт у нафтових і газових свердловинах, економічної і технологічної ефективності, підрахунку прибутку.

Дев'ята глава присвячена розгляду еколого-природоохоронних захо­дів і техніки безпеки при виконанні ремонтно-ізоляційних робіт (джерела забруднення надр і навколишнього середовища, безпечне виконання робіт і використання хімреагентів і матеріалів, пожежо- і вибухонебезпечність, діяння шкідливих речовин на організм людини і тварин, засоби індивіду­ального захисту, контроль за забрудненням, утилізація відходів і т. д.).

Написання такої монографії із проблеми обводнення свердловин -надзвичайно трудна задача і, цілком природно, повністю відобразити всі роботи в цій області знань неможливо. Автори будуть вдячні усім, хто повідомить про свої зауваги і поради щодо змісту даної книги.