Введение к работе
В Западной Сибири, крупнейшем нефтегазовом регионе России, за юследние годы значительно сократилась добыча нефти - с 400 млн. тонн 11987 г. до 226 млн.тонн в 1993 г. Падение добычи обусловлено тем, что :рупные нефтяные месторождения в силу интенсивной эксплуатации іступили в сложную позднюю фазу эксплуатации. Неуклонно нкисаются дебиты скважин, увеличивается обводненность продукции, шогие скважины простаивают в силу технических или других причин. Іоследнее пагубно сказывается на прогещаемости прискважинных зон іефтеносньїх пластов и техническом состоянии самих скважин. Іовторньїй ввод в эксплуатацию скважин после их длительного фостаивания или ремонта связан с улучшением состояния [рискважинных зон, повышением гидравлической связи между гродуктивныыи пластами и скважиной с помощью искусственных іетодов воздействия на пласты.
Вновь подготовленные запасы нефти приурочены в основном к ложнопостроенным залежам, коллекторы которых характеризуются юниженными фильтрационно-емкостными свойствами и дебетами [сфти менее 5 тонн в сутки. Это объективная закономерность, поэтому овлечение таких залежей в разработку также обусловлено применением гетодов интенсификации притоков.
Для улучшения гидравлической связи между продуктивными [ластами и скважиной и увеличения продуктивности добывающих кважин широко применяются различные методы воздействия на [рискважинную зону пласта (ПЗП). Наряду с традиционными методами оадействия. кислотными и термическими обработками, идроразрывами пластов и др., - в последние годы широкое аспространение получило импульсное воздействие - применение енераторов дав пения ПГД БК, электрогидравлическин метод и др.
При импульсном воздействии на ПЗП обычно образуются ополнительные пути потоку нефти in пласта в скважину в виде тдельных трещин или их системы. Эффективность импульсного оздействия не всегда высокая. Связано это со многими причинами, в
том числе с отсутствием знаний о факторах, влияющих на процесс трещинообразования пород при импульсной воздействии, и их недостаточном учете при проведении интенсификации. В первую очередь к такий факторам следует отнести размеры (диаметр и длину) каналов перфорации, состояние и свойства нх поверхности, характеристики горных пород, способствующие или препятствующие трещинообразованию - минеральный состав, глинистость, коэффициенты пористости и проницаемости, сложность флюидальной системы.
Диссертация посвящена научному и промысловому исследованию степени влияния размеров каналов перфорации и давлений гидродинамических импульсов на процесс трещинообразсвания в терригенных породах и создания на этой основе ресурсосберегающих технологий для интенсификации притоков.
Цель работы заключается в разработке геолого-геофизических основ методологии проведения в едином комплексе работ по вторичному вскрытию пластов каротажными перфораторами и интенсификации притоков пластовых флюидов импульсным воздействием, создаваемым взрывом пороховых зарядов генератора давления, в зависимости от классов терригенных коллекторов и их свойств.
При выполнении диссертационной работы решались следующиі основные задач:::
1. Выбор и усовершенствование установки высокого давления длз
моделирования напряженного состояния пород в прискважинной зоне і
процессов трещинообразования при импульсном взрывном воздействии.
-
Разработка методики и проведения экспериментальноп изучения процессов трещинообразования в образцах пород зависимости от давления импульсного воздействия через каналі перфорации разных размеров.
-
Анализ и обобщение результатов экспериментальны исследований процессов трещинообразования в образцах терригенны пород в зависимости от давления импульсного воздействия в канала перфорации, размеров (диаметра и длины) каналов, фильтрационш
їмкостньіх н прочностных свойств пород, подвергаемых интенсификации.
-
Анализ и обобщение промысловых данных по интенсификации притоков нефти из терригенных коллекторов импульсными взрывными методами.
-
Разработка рекомендаций' по выбору типов перфораторов для вскрытия терригенных KOjUiemropoB на месторождениях Западной Сибири и последующей интенсификации притоков нефти импульсным взрывным воздействием.
Научная новизна исследований состоит в следующем:
1. Впервые экспериментально установлено и подтверждено
промысловыми данными влияние каналов перфорации на процесс
трещинообразования при импульсном воздействии с целью
интенсификации притоков нефти. В зависимости от суммарной
просветности каналов перфорации, ее пропускной способности давление
последующего импульсного воздействия может быть полностью
направлено на процесс треті інообразования, либо существенно
ослаблено быстрым проникновением реагента давления в поровое
пространство.
-
Установлены зависимости между давлением гидродинамического импульса, приводящего к трещинообразованию, фильтрационно-емкостными, физическими и механическими параметрами пород и размерами каналов перфорации.
-
Разработаны рекомендации по выбору типов перфораторов для вторичного вскрытия коллекторов разных классов (по классификации А.А.Ханина) в зависимости от давления импульсного врьгоного воздействия, необходимого для образования трешиноватостн в прискважшмей зоне продуктивных пластов.
Основные защищаемые результаты и научные положения:
1. Установленные механизмы влияния размеров каналов перфорации на процесс трещинообразования в терригенных коллекторах при Импульсном воздействии.
2. Установленные значения давлений гидродинамического
импульса, при воздействии которых в породах начинается процесс
трещинообразования, и их зависимости от фильтрационных, физических
и механических свойств пород.
3. Методология выбора типов перфораторов для вторичного
вскрытия пластов н технических взрывных средств для последующей
интенсификации притоков нефти импульсными методами.
Практическая ценность работы: в диссертации приведены новые фактические данные, подтверждающие возможность повышения эффективности методов импульсного воздействия на пласты. Результаты работы указывают на возможность эффективного планирования в едином комплексе работ по вторичному вскрытию пластов и интенсификации притоков нефти импульсными методами.
Разработанные рекомендации по выбору типов перфораторов для вторичного вскрытия пластов с учетом особенностей и свойств последних позволяют эффективно и с меньшими затратами ресурсов провести работы по интенсификации притоков импульсными взрывными методами.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всесоюзных совещаниях в городах Джубга (1987 г.), Лермонтово (1990 г.), школах-семинарах передового опыта по вскрытию пластов и испытанию скважин Мингео РСФСР и Главткшеньгеологии (1979-1983 Г.Г.), Межгосударственной конференции в г. Тюмени (1993 г.) и др.
Фактический материал и личный вклад.
Диссертация подготовлена на основе результатов многолетних личных исследований автора по вторичному вскрытию терригенных коллекторов на месторождениях нефти Западной Сибири и интенсификации притоков из них, а также на основании результатов большого объема экспериментальных исследований, выполненных во ВНИПИвзрывгеофизике с формулированием автором задач исследований и личным участием в проведении работ. В работе использованы обширные геолого-геофизические и промысловые материалы по месторождениям Западной Сибири, которые подтвердили
предположения автора и других исследователей (З.Б.Стефанкевича и др.) о значительном влиянии каналов перфорации на процесс образования трещиноватости при импульсных методах воздействия на терригенные коллекторы с целью интенсификации притоков.
Автором совместно с сотрудниками ВНИПИвзрывгеофнзики разработана методика лабораторных исследований по изучению влияния размеров каналов перфорации на процесс трещннообразования в образцах терригенных пород при импульсном воздействии. Планирование лабораторных исследований, а также специальных работ в скважинах проводилось при непосредственном участии автора.
При выполнении диссертационной работы автор на протяжении многих лет тесно сотрудничал со специалистами ВНИПИвзрывгеофнзики, что дало возможность провести большой объем экспериментальных исследований, которые легли в основу диссертационной работы. Рассмотренный подход определил структуру диссертащюнной работы. Она состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы го 72 наименований.
Автор считает своим долгом выразить глубокую признательность специалистам и сотрудникам треста Сургутнефтегеофизика, АО Сургутнефтегаз и ВНИПИвзрывгеофизика за внимание и содействие данной работе, а также благодарность научным руководителям за постановку задач исследований и их корректировку в зависимости от полученных результатов.