Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Испытание технологий повышения производительности скважин в АО «Самаранефтегаз»

Основной причиной проведения мероприятий по интенсификации добычи нефти (ИДН) становится ухудшение коллекторских свойств призабойной зоны пласта (ПЗП) в процессе эксплуатации и текущего ремонта скважин. В частности, рост скин-фактора – параметра, характеризующего загрязненность призабойной зоны – обусловлен отложениями солей, АСПО, а также кольматацией ПЗП глинистыми и механическими частицами.

В статье приведены результаты обработок призабойной зоны нефтяных скважин с целью снижения скин-фактора с применением технологий электрогидравлического, гидроимпульсного и комплексного волнового депрессионного и химического воздействия. Описан принцип действия каждой технологии. Даны рекомендации по целесообразности использования данных методов на месторождениях Самарской области.  

18.11.2016 Инженерная практика №07/2016
Кожин Сергей Николаевич Заместитель начальника УППР и ГТМ АО «Самаранефтегаз»
Ульянов Сергей Сергеевич Начальник УДНГ АО «Самаранефтегаз»
Козлов Сергей Александрович Заместитель главного инженера по новым технологиям – руководитель ГУП ОАО «Самаранефтегаз»
Ртищев Анатолий Владимирович Главный специалист группы управления проектами АО «Самаранефтегаз»
Петров Игорь Валентинович Главный менеджер по новым технологиям ООО «СамараНИПИнефть»
Ардалин Алексей Анатольевич Главный специалист отдела внедрения новых технологий и инжиниринга добычи ООО «СамараНИПИнефть»

Многочисленные технологии обработки призабойной зоны (ОПЗ) скважин основаны на химических процессах удаления большинства кольматирующих пласт примесей кислотами и органическими растворителями. Кроме того, с целью снижения скин-фактора применяются также методы изменения коллекторских свойств пласта в призабойной зоне. Для пластов, сложенных терригенными породами, это, прежде всего, гидравлический разрыв пласта (ГРП). В случае карбонатных коллекторов используются большеобъемные кислотные обработки. Однако, к сожалению, перечисленные технологии требуют значительных затрат.

Авторами статьи была предложена классификация методов повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи (рис. 1), разработанная на основании существующих классификаций [1].

    Рис. 1. Классификация существующих методов повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи
Рис. 1. Классификация существующих методов повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи

С целью повышения эффективности проводимых геолого-технических мероприятий (ГТМ), а также расширения спектра применяемых технологий на объектах АО «Самаранефтегаз» в 2013 году были проведены испытания трех ранее не применявшихся технологий: комплексного волнового депрессионного и химического воздействия и гидроимпульсного воздействия. Две из них относятся к методам импульс но-реагентного воздействия и одна – к электрогидравлическому воздействию.

ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЗП

При работе приборов в интервале перфорации возможны несколько видов воздействий на ПЗП. Во-первых, это механическое воздействие: гидравлические удары в интервале перфорации в эксплуатационной колонне приводят к очистке перфорационных отверстий от механических примесей, что способствует улучшению гидродинамической связи пласта со стволом скважины

Во-вторых, акустическое воздействие (спектр продольных и поперечных акустических колебаний в различном диапазоне частот и амплитуд), которое приводит к очистке поровых и перфорационных каналов от механических примесей и высоковязких отложений и к восстановлению проницаемости за счет разрушения неподвижных пристеночных слоев жидкости.

До проведения ОПЗ у скважин, выбранных для ОПИ рассматриваемых в статье технологий, наблюдалось падение дебита нефти и жидкости, вызванное естественным или техногенным загрязнением ПЗП. Скважины отбирались на основании критериев, предоставленных разработчиками технологий.

КОМПЛЕКСНОЕ ВОЛНОВОЕ ДЕПРЕССИОННОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Технология комплексного волнового депрессионного и химического воздействия на ПЗП представлена на рис. 2. Суть технологии заключается в синергетическом эффекте от создания гидравлических колебаний при помощи генератора ГД2В и воздействия химическими реагентами, прокачиваемыми через генератор, – растворителями, растворами ПАВ, кислот, щелочей, активных солей и т.д.

Рис. 2. Принципиальная схема технологии комплексного волнового депрессионного и химического воздействия на ПЗП
Рис. 2. Принципиальная схема технологии комплексного волнового депрессионного и химического
воздействия на ПЗП

В рамках данной технологии химический агент, прокачиваемый через генератор ГД2В, одновременно служит как средой, передающей импульсы генератора, так и химическим реагентом, воздействующим на отложения в ПЗП. Использование в компоновке инжектора (струйного насоса) позволяет в процессе ОПЗ чередовать депрессионное и репрессионное воздействие, что в свою очередь способствует более эффективной очистке ПЗП от растворенных отложений и продуктов реакций.

В 2013 году ОПЗ по данной технологии были проведены на пяти скважинах, продуктивные пласты которых сложены карбонатными породами (табл. 1). Полученные результаты приведены в табл. 2. Дополнительная добыча от проведенных обработок за 2013 год составила 3,4 тыс. т. Промышленное внедрение данной технологии осуществляется с 2015 года.

Таблица 1. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии импульсно-реагентного воздействия
Таблица 1. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии
импульсно-реагентного воздействия

Одним из ограничений применения данной технологии является внутренний диаметр эксплуатационной колонны (ЭК), который должен быть достаточным для беспрепятственного спуска и установки внутрискважинного оборудования для проведения ОПЗ и должен обеспечивать прокачку необходимых объемов рабочих жидкостей. Минимальный внутренний диаметр ЭК составляет 120 мм.

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

В отличие от технологии комплексного волнового депрессионного и химического воздействия на ПЗП технология электрогидравлического воздействия не требует прокачки рабочих жидкостей для работы оборудования (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема электрогидравлического воздействия на ПЗП [2]
Рис. 3. Принципиальная схема электрогидравлического воздействия на ПЗП [2]
Таблица 2. Результаты ОПЗ по технологии комплексного волнового депрессионного и химического воздействия на ПЗП
Таблица 2. Результаты ОПЗ по технологии комплексного волнового депрессионного и химического воздействия на ПЗП

Принцип действия электрогидравлической аппаратуры основан на преобразовании энергии высоковольтного электрического разряда в ударную волну, или сейсмоакустический импульс при разряде в скважинной жидкости и в импульс магнитного поля – при разряде через соленоид. Оба импульса направляются через горную породу, разрушая кольматирующие отложения в ПЗП. После проведения ОПЗ проводят очистку ПЗП от разрушенных (отделившихся от горной породы) отложений созданием депрессии на обработанный пласт.

Испытания технологии электрогидравлического воздействия на ПЗП проводились в 2013 году на шести скважинах ряда месторождений АО «Самаранефтегаз». Дополнительная добыча за 2013 год от проведенных обработок составила 5,9 тыс. т (табл. 3). Промышленное внедрение данной технологии на объектах АО «Самаранефтегаз» началось в 2014 году. В рамках внедрения были проведены ОПЗ 10 скважин. Итоговая дополнительная добыча от использования данной технологии на 1 января 2015 года превысила 12 тыс. т. Основные характеристики пластов приведены в табл. 4.

Таблица 3. Результаты ОПЗ по технологии электрогидравлического воздействия на ПЗП
Таблица 3. Результаты ОПЗ по технологии
электрогидравлического воздействия на ПЗП

В качестве основных критериев подбора скважин-кандидатов для обработки по технологии электрогидравлического воздействия на ПЗП рассматривались конструктивные особенности скважины в совокупности с параметрами аппаратуры (диаметр 102 мм). Внутренний диаметр ЭК – от 130 мм и более, максимальное давление в зоне подвески прибора – 250 атмосфер. Еще одно необходимое условие – конструкционная целостность обсадной колонны. Максимальный угол наклона ствола скважины, в котором проводили обработку, составлял 68°, максимальная глубина интервала обработки – 2586 м. При этом на практике более длительный эффект обработки отмечается на карбонатных коллекторах.

     Таблица 4. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии электрогидравлического воздействия

Таблица 4. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии электрогидравлического воздействия

ГИДРОИМПУЛЬСНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

Гидроимпульсное воздействие на призабойную зону пласта методом имплозии базируется на применении скважинной гидроимпульсной установки (ГСУ), предназначенной для многократного воздействия на ПЗП путем создания импульсов репрессии или депрессии в зоне перфорации добывающих и нагнетательных скважин с целью повышения, соответственно, нефтеотдачи и приемистости. При воздействии происходит как раскрытие существующих, так и образование новых трещин в ПЗП, которые вследствие необратимости процессов деформации горных пород полностью не смыкаются под действием горного давления.

ГСУ крепится к нижней трубе колонны НКТ при помощи муфты, используемой для сборки НКТ, и спускается в скважину на заданную глубину с привязкой по геофизическим методам ГК+ЛМ. Отличительная особенность устройства состоит в многократности воздействия на ПЗП и в том, что преимущественная роль отводится инициированию гидроудара, а не созданию депрессии.

Рис. 4. Принципиальные схемы компоновки ГСУ
Рис. 4. Принципиальные схемы компоновки ГСУ

На рис. 4 представлены принципиальные схемы компоновки ГСУ: а) для репрессии; б) для депрессии.

В случае работы компоновки ГСУ в режиме репрессии при подъеме плунжера на колонне штанг в имплозионной камере создается разряжение. Когда плунжер доходит до расширенного участка переходной втулки происходит «падение» столба скважинной жидкости из НКТ и межтрубного пространства со скоростью 120-130 м/с в цилиндр имплозионной камеры. В результате открывается запорный клапан и через выходные окна генератора столб жидкости устремляется в межтрубное пространство, создавая кратковременный (0,05÷0,1 с) импульс давления на пласт через перфорационные отверстия обсадной колонны (до 130÷190 МПа).

    Таблица 5. Результаты ОПЗ по технологии гидроимпульсного воздействия на ПЗП
Таблица 5. Результаты ОПЗ по технологии гидроимпульсного воздействия на ПЗП

Цикл создания депрессионного воздействия также начинается с подъема плунжера на колонне штанг и создания разряжения в имплозионной камере. Когда плунжер при подъеме выходит из цилиндра имплозионной камеры, верхняя часть плунжера входит в дополнительный цилиндр. В это же время нижняя часть плунжера находится еще в цилиндре имплозионной камеры для того, чтобы предотвратить поступление скважинной жидкости из НКТ. Когда нижняя часть плунжера достигает расширенного участка переходной муфты, возникает импульс депрессии в зоне входных окон. Имплозионная камера заполняется пластовым флюидом. Поток жидкости открывает запорный клапан и продукты очистки сбрасываются в зумпф (возможна установка фильтра для сбора кольматанта).

     Таблица 6. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии гидроимпульсного воздействия

Таблица 6. Характеристика пластов, эксплуатируемых скважинами, выбранными для ОПЗ по технологии гидроимпульсного воздействия

Испытания ОПЗ по технологии гидроимпульсного воздействия на ПЗП методом имплозии проводились в АО «Самаранефтегаз» в 2013 году на пяти скважинах. Дополнительная добыча за 2013 год от проведения обработок составила 5,9 тыс. т (табл. 5). С 2014 года началось тиражирование данной технологии на объектах АО «Самаранефтегаз» на 25 скважин (табл. 6). Итоговая дополнительная добыча от использования данной технологии на 1 января 2015 года составила более 25 тыс. т.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Все три испытанные технологии были признаны эффективными. Накопленная дополнительная добыча по результатам испытаний и внедрения технологий в 51 скважине по состоянию на начало 2015 года составила более 40 тыс. т.

В большинстве скважин после проведения ОПЗ наблюдалось повышение динамического уровня, что свидетельствует о снижении скин-эффекта и увеличении коэффициента продуктивности. Общий потенциал применения данных технологий в АО «Самаранефтегаз» составляет порядка 40 скважин в год.

С точки зрения экономической эффективности представленных в настоящей статье технологий первое место занимает гидроимпульсное воздействие на ПЗП методом имплозии. Следом идет комплексное волновое депрессионное и химическое воздействие, а наименьший экономический эффект дал электрогидравлический метод.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. – М.: «Недра», 1985. – 308 с.
  2. Инженерные отчеты о проведенных ОПИ АО «Самаранефтегаз».
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Опыт и перспективы применения насосов объемного действия отечественного производства в системе ППД НГДУ «Елховнефть»
Испытание технологии ОПЗ с применением колтюбинговой установки на нагнетательных скважинах, эксплуатирующихся по технологии ОРЗ с применением мандрелей
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №12/2017

Инженерная практика

Выпуск №12/2017

Промысловые трубопроводы. Разработка месторождений. Механизированная добыча нефти
Волоконно-оптический мониторинг трубопроводовМеталлические сборно-разборные трубопроводыРотационная сварка трубопроводов трениемЗащитные покрытия, защита трубопроводов от коррозии и биокоррозииРемонт и противоаварийная защита трубопроводовМоделирование и маркерная диагностика притока в горизонтальные скважины с МГРПВнедрение плунжерных глубинных насосов с канатными штангами
Ближайшее совещание
Трубопроводный транспорт
Трубопроводы — 2018
7-я Производственно-техническая конференция

Промысловые трубопроводы ‘2018. Обеспечение целостности и эффективности систем промыслового транспорта

13-14 февраля 2018 г., г. Пермь
Работа Конференции направлена на обмен опытом и анализ эффективности применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения, обсуждение опыта и технологий применения трубной продукции из различных сплавов и альтернативных материалов, проведение мониторинга и методов диагностики трубопроводов, в том числе: инфразвуковая система мониторинга, внутритрубная диагностика, методы определение утечек и несанкционированных врезок в нефтепроводы с применением беспилотных летательных аппаратов, а так же другим актуальным вопросам эксплуатации системы трубопроводного транспорта.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис — февраль 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

12 – 16 февраля 2018 г, г. Пермь
ООО «Инженерная практика» от имени журнала «Инженерная практика» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Пятидневный тренинг - курс будет проводиться в г. Перми (отель «Урал») в рамках авторского курса С. Балянова.