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

Проблемы снижения обводненности добываемой продукции: актуальность, вызовы и решения

Успешность работ по снижению обводненности нефтяных скважин в среднем не превышает 50-60%, что во многом связано с недостаточной эффективностью ряда применяемых технологий ремонтно-изоляционных работ (РИР) и ограничения водопритока (ОВП). Для повышения эффективности технологий и успешности работ в относительно простых и стандартных ситуациях следует проводить точную диагностику источника обводнения скважин, корректно подбирать скважины для проведения РИР и ОВП, четко определять цели этих работ, следить за правильным построением дизайна обработки и точностью подбора химических реагентов под этот дизайн.

При этом соблюдение названных требований при проведении работ в сложных эксплуатационных условиях не гарантирует повышения их успешности и эффективности. Более того, необходимость дополнительных мероприятий и затрат и непредсказуемость результата зачастую ставят под сомнение экономическую целесообразность проведения РИР и ОВП на сложных объектах.

19.03.2018 Инженерная практика №01/2018
Демахин Сергей Анатольевич Технический консультант ООО «Зиракс»

Одна из основных проблем нефтедобывающей отрасли связана с обводнением: сегодня в мире из нефтяных скважин добывается в семь раз больше воды, чем нефти. Средний уровень обводненности продукции скважин в России растет примерно на 2% в год и в настоящее время уже превысил 80% [1], а на отдельных месторождениях этот показатель достигает 95-98%.

ПОСЛЕДСТВИЯ ВЫСОКОЙ ОБВОДНЕННОСТИ

Высокий уровень обводненности приводит к снижению рентабельности добычи нефти и увеличению ее себестоимости, росту затрат на утилизацию попутно добываемой воды, а самое главное – снижает дебит нефти и уменьшает конечную нефтеотдачу пластов. Прорыв воды в добывающие скважины и их полное обводнение наступают задолго до достижения потенциально возможного отбора нефти из скважины. Многие скважины приходится ликвидировать из-за преждевременного прогрессирующего обводнения.

Высокая степень обводненности добываемой продукции приводит к увеличению расходов на подъем, подготовку и утилизацию воды. В мире ежегодно на подготовку и утилизацию этой «никому не нужной» воды тратится более $40 млрд [2]. Также увеличение объема добываемой воды ведет к необходимости использовать деэмульгаторы, ингибиторы коррозии и солеотложений в постоянно растущих объемах.

Вследствие обводнения добываемой продукции на всех стадиях разработки залежей нефти интенсифицируются процессы образования солевых осадков и асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО). Накапливаясь в поровом пространстве призабойной зоны пласта (ПЗП), в насосно-компрессорных трубах (НКТ) и другом оборудовании, эти отложения приводят не только к большим материальным затратам на их удаление, но и к значительным потерям объемов добываемой нефти.

Ускоренному обводнению способствуют такие геологические и технические особенности скважин, как наличие подошвенной воды или высокопроницаемых пропластков, некачественное цементирование и коррозия обсадной колонны. Не меньшее влияние на этот процесс оказывают интенсивное заводнение, форсированная эксплуатация месторождений, применение технологий интенсификации добычи – гидроразрыва пласта (ГРП) и солянокислотных обработок (СКО).

Рис. 1. Пути повышения эффективности и успешности при проведении РИР и ОВП
Рис. 1. Пути повышения эффективности и успешности при проведении РИР и ОВП

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РИР И ОВП

Наиболее распространенный способ ограничения поступления воды в скважины основан на применении химреагентов [3], при этом успешность РИР и ОВП, как правило, не превышает 50-60%. Это связано как со сложностью решаемых задач, так и с недостаточной эффективностью ряда применяемых технологий, которые не могут обеспечить надежную водоизоляцию в широком спектре геолого-технических условий.

Рассмотрим возможные пути повышения эффективности и успешности работ по снижению обводненности скважин (рис. 1). Если говорить об относительно простых ситуациях (хотя, с учетом индивидуальности каждой скважины такая простота очень условна), то резервы для повышения успешности РИР и ОВП лежат в самых банальных вещах.

Рис. 2. Пример диагностики негерметичности ЭК
Рис. 2. Пример диагностики негерметичности ЭК

Во-первых, это точная диагностика источника обводнения скважины (рис. 2): определение негерметичности эксплуатационной колонны (ЭК), заколонных перетоков, подошвенного обводнения, поступления по пласту краевой или закачиваемой воды и тщательный анализ геолого-технических условий проведения РИР или ОВП: типа коллектора, проницаемости, приемистости, температуры, состава вод, расстояния до обводняющих пластов при заколонной циркуляции (ЗКЦ), состояния ЭК и цементной крепи и многое другое. Недостаточный учет любого из этих факторов может привести как к снижению эффективности работ, то есть, частичному эффекту, так и к полному отсутствию успешности проведенной обработки скважины.

Вместе с тем, для точной диагностики источника обводнения необходимы актуальные данные геофизических и/или гидродинамических исследований (ГДИ), что в свою очередь предполагает проведение дополнительных исследований скважин и, следовательно, ведет к увеличению затрат, что не всегда благосклонно воспринимается недропользователями.

Во-вторых, необходим обоснованный выбор скважин для проведения РИР и ОВП и четкое определение целей работ. Далеко не всегда можно добиться высокой эффективности РИР и ОВП, особенно это касается подошвенного обводнения и поступления воды по продуктивному пласту. В таких случаях необходимо ставить вопрос о целесообразности проведения обработки скважины химическими реагентами, а также определять критерии успешности проводимых работ и оценивать возможные результаты.

Если при ликвидации негерметичности ЭК (ЛНЭК) и ЗКЦ цели проведения работ, как правило, понятны полное перекрытие путей притока воды, то при ОВП цели, а также критерии работ могут быть размыты или вовсе неверно определены. Так, главная цель проведения ОВП нередко определяется как увеличение продуктивности скважин и упускается из виду, что приток углеводородов зависит не только от текущего уровня обводненности, но и от имеющихся запасов, пластового давления, режима работы системы поддержания пластового давления (ППД) и т.д. Поэтому, если перед РИР и ОВП поставлены такие цели, как устранение или ограничение поступления воды в скважину, это уже можно считать ценным технологическим и экономическим ре-зультатом данных работ. К сожалению, на практике такой подход далеко не всегда вызывает адекватную реакцию заказчиков.

В-третьих, успешность РИР и ОВП во многом зависит от правильности построения дизайна обработки и точности подбора химического реагента или состава под этот дизайн. Выбор химреагентов, условий и сроков их отверждения/гелеобразования, оборудования, режимов закачки, должны проводиться с учетом типа обводнения скважины и геолого-технических условий ее эксплуатации.

Неправильное построение дизайна и некорректный подбор химреагентов, несоблюдение регламента закачки, неквалифицированный персонал бригады капитального ремонта скважин (КРС), неисправность оборудования – все это обычные причины неуспешных РИР и ОВП.

ПРОВЕДЕНИЕ РИР И ОВП НА СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТАХ

Все сказанное выше относится к относительно простым и стандартным ситуациям, в которых соблюдение правильного подхода к планированию и проведению данного вида геолого-технических мероприятий (ГТМ) может значительно повысить успешность и эффективность работ по снижению обводненности добываемой продукции. Вместе с этим, есть ряд объектов, где проведение РИР и ОВП сопряжено со значительными сложностями и где построение дизайна обработки и выбор «химии» не всегда очевидны.

К таким случаям в первую очередь можно отнести РИР и ОВП в высокопроницаемых пластах, зонах поглощений и трещиноватых карбонатных коллекторах. Проведение ГТМ в таких скважинах может потребовать применения специальных мер по снижению приемистости, а также закачки больших объемов химических реагентов, что в свою очередь делает такие обработки экономически нецелесообразными.

Следующий случай – ОВП в скважинах с ГРП. Рано или поздно пластовая или закачиваемая вода начинает попадать в трещину ГРП, и обводненность добываемой продукции резко возрастает. Снизить приток воды и при этом не закупорить полностью трещину ГРП – нетривиальная задача. Известно об опыте проведения подобных работ, например, с перепродавкой тампонирующих реагентов вглубь трещины, но такие операции далеко не всегда приводят к успеху, и гарантировать их результат весьма затруднительно.

Рис. 3. Принцип установки водоизоляционного экрана в скважинах с подошвенной водой
Рис. 3. Принцип установки водоизоляционного экрана в скважинах с подошвенной водой

Значительные сложности возникают и при проведении ОВП в скважинах с подошвенной водой. Принципы и опыт создания водоизоляционного экрана ниже водонефтяного контакта (ВНК) известны (рис. 3), но такие ГТМ также требуют больших объемов тампонажных реагентов, а успех работ не гарантирован. В условиях доминирующей в России системы оплаты работ по успешности немногие сервисные компании готовы рисковать и проводить такие обработки.

При выполнении работ по ОВП в скважинах с открытым стволом отсутствует возможность контроля интервала, куда фильтруются химические реагенты, что сильно усложняет их проведение.

Наконец, проведение ОВП в горизонтальных скважинах связано со сложностями на всех этапах: от диагностики интервала поступления воды до закачки химреагента в зону водопритока. Это обстоятельство, а также необходимость использования сложного дорогостоящего оборудования сдерживают развитие данного вида ГТМ.

Конечно, это неполный перечень современных вызовов в развитии РИР и ОВП, но таких объектов в нефтегазовой отрасли много и они требуют разработки и применения новых технологий и нестандартных решений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Григулецкий В.Г. Обводнение месторождений — коренной вопрос современности российской нефтегазовой отрасли // Технологии ТЭК. 2007. № 4. С. 14-16.
  2. Диагностика и ограничение водопритоков / Б. Бейли, М. Крабтри, Дж. Тайри, Ф. Кучук, К. Романо, Л. Рудхарт, Дж. Элфик // Нефтегазовое обозрение. 2001. Т. 6. № 1. С. 44-67.
  3. Демахин С.А., Демахин А.Г. Химические методы ограничения водопритока в нефтяные скважины. – М.: Недра, 2011.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Предупреждение преждевременного обводнения скважины применением составов на базе кремнийорганических соединений при первичном цементировании
Опыт цементирования скважин Усинского месторождения облегченными тампонажными составами с различными способами облегчения
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №04/2018

Инженерная практика

Выпуск №04/2018

Эксплуатация осложненного фонда скважин. Ремонт скважин. Подготовка и транспорт углеводородов
Осложненный фонд ПАО «НК «Роснефть», ПАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «Сургутнефтегаз» и др.Оборудование, программное обеспечение и методики для добычи нефти в условиях выноса мехпримесейОпыт и технологии борьбы с АСПОВентильные приводы в составе УЭВН и СШНУОчистка ПЗП и забоя нагнетательных скважин и скважин с боковыми стволамиЗащита сварных соединений трубопроводов от коррозииХимические реагенты для подготовки и транспорта нефтиУтилизация и переработка ПНГ
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2018
Международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ – 2018: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией, эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

27-29 августа 2018 г., г. Казань, конференц-зал «Габдула Тукай»
Задачей Конференции является обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненных коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда – июль 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

23 – 27 июля 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.