Введение к работе
Актуальность проблемы. Разработка нефтяных месторождений Ноябрьского региона Западной Сибири и эксплуатация скважин имеют свои особенности из-за пониженной нефтенасыщенности порового пространства, повышенной гидрофильности пород-коллекторов и содержания в составе нефтей значительного количества парафина и асфальтосмолистых веществ. К геолого-физическим факторам, осложняющим разработку нефтяных залежей, относятся и высокие пластовые температуры и газонасыщенность нефтей.
Наряду с геолого-физичесжими, вследствие физико-химического воздействия на объекты разработки, действуют технологические факторы, снижающие проницаемость призабойной зоны пласта (ПЗП) в процессе вскрытия и эксплуатации скважины. Снижение проницаемости ПЗП происходит в результате кольматации порового пространства твердой фазой и фильтратом глинистого раствора при вскрытии бурением и перфорации. Ухудшение ПЗП происходит и при попадании механической примеси и продуктов коррозии скважинного оборудования при глушении и промывке скважин, выпадения асфальтосмолопарафиновых и солевых отложений из-за изменения термогидродинамических условий и образования водонефтяной эмульсии при проникновении пресной воды.
Под влиянием пресной воды в ПЗП скважин происходит набухание, а также диспергирование и переотложение глинистых составляющих цемента и породы-коллектора.
Анализ фактического промыслового материала, результатов геофизических и гидродинамических исследований показывает, что продуктивность и дебит значительной части добывающих скважин в процессе эксплуатации снижается, несмотря на проведение большого объема геологотехнологических мероприятий. Большая часть обработок призабойных зон (ОПЗ) не дают ожидаемого эффекта, в том числе и кислотные обработки, считающиеся менее трудоемкими и более технологичными в Ноябрьском нефтегазовом регионе.
Продуктивные объекты месторождений ОАО "Ноябрьскнефтегаз" представлены полимиктовыми коллекторами, основными слагающими породами которых являются песчаники, характеризующиеся изменчивостью минералогического состава, расчлененные глинистыми прослоями.
Указанный разрез требует более тщательного подхода при выборе рецептур рабочих жидкостей и технологии воздействия на призабойную зону пласта. Активные растворы, кроме стимулирования притоков, должны обладать свойствами защиты структуры глинистых пород, удержания в суспензии тонких частиц, отделившихся от пласта, способствовать предотвращению выпадения в осадок вторичных продуктов реакции кислотных составов с железом и алюминием, снижению межфазного
натяжения жидкостей в ПЗП, более глубокому проникновению в пласт и лучшему извлечению продуктов реакции из капиллярных каналов пористой среды.
Цель работы. Разработка комплекса мер по повышению эффективности технологий интенсификации добычи нефти из недонасыщенных нефтью высокотемперат)фных полимиктовых пластов.
В работе решены следующие основные задачи:
-
Установлен характер отложений, накапливающихся на забое скважин.
-
Подобраны рецептуры технологических жидкостей для промывки и глушения скважин.
-
Разработаны рецептуры кислотных композиций, способных к более глубокому проникновению в пласт и облегченному извлечению их фильтратов.
-
Экспериментально подобраны ингибиторы коррозии для защиты скважинного оборудования при кислотных обработках в условиях высоких пластовых температур.
-
Усовершенствована технология кисло гных обработок призабойных зон скважин при разработке недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов.
Методы решения задач. Поставленные задачи решааись путем анализа и обобщения физико-химических процессов, происходящих в нефтеносном пласте при его эксплуатации и воздействии на ПЗП скважины.
Основные результаты диссертационной работы получены экспериментально. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и промысловых условиях.
Научная новизна данной работы заключается в следующем:
1. Проведены исследования характера и состава материала, поднятого
с забоя при различных операциях по освоению скважин и кернового
материала продуктивных пластов. Установлено, что по минералогическому
составу, по растворимости в кислотных растворах и содержанию фильтрата
забойные отложения на 50-60 % имеют техногенный характер
происхождения.
2. Проведены исследования по разработке рецептуры
технологических жидкостей с повышенными пескоудерживающими
свойствами. Установлена зависимость пескоудержнвающих свойств
технологических жидкостей для промывки скважин от концентрации
добавленных к ним химических реагентов.
3. Исследовано влияние ПАВ на. межфазное натяжение кислотных
составов и их фильтратов. Установлено, что добавление 0,5 -1,0 % неонола
АФ9-12, превоцела NG-12, КОА и ГИПХ уменьшает межфазное натяжение
кислотных составов на границе с керосином в 6 - 9 раз, а их фильтратов - в
4,8-11,0 раз. Композиции АФ9-12 и NG-12, ГИПХ и NG-12 обладают аддитивными свойствами.
4. Исследованы ингибирующие свойства ПАВ, используемых на
месторождениях. Е!ыявлено, что предварительное покрытие металлических
изделий 0,1 % растворами КОА, ГИПХ-3, ГИПХ-ЗМ, ГИПХ-4, СНПХ-6012 и
корексит 7798 снижает скорость коррозии до 22,5 раз.
5. Разработана- технология ОПЗ полимиктовых коллекторов
кислотными составами при высоких пластовых температурах. Новая
последовательность технологических операций повышает эффективность
кислотных обработок.
В диссертационной работе разработаны и защищаются следующие научные положения:
1-І результаты исследований по определению характера отложений на забое скважин на месторождениях Ноябрьского нефтегазового региона;
П рецептура технологических жидкостей для промывки и глушения скважин, эксплуатирующих гидрофильные заглинизированные пласты;
П рецептура кислотных композиций для ОПЗ высокотемпературных пластов;
Q технология ОПЗ высокотемпературных полимиктовых пластов.
Практическая ценность и реализация результатов работы:
Разработан комплекс мер, увеличивающих продуктивность скважин, основанный на применении технологических жидкостей с улучшенными промывочными свойствами, многоцелевых буферных жидкостей и составов для воздействия на призабойную зону недонасыщенных нефтью высокотемпературных полимиктовых пластов. Основные положения диссертационной работы опубликованы. Предложения внедрены на месторождениях, разрабатываемых ОАО "Ноябрьскнефтегаз".
Апробация работы. Основные результаты, приведенные в диссертации, докладывались на следующих научных конференциях:
1.Секции геологии и разработки нефтяных месторождений научно-технического Совета ПО "Ноябрьскнефтегаз" под руководством Заслуженного геолога Российской Федерации к.г.-м.н. Мухаметзянова Р.Н. Ноябрьск, 1986-1994 гг.
2.1 школа-семинар "Системная технология воздействия на пласт" под руководством проф. Горбунова А.Т. и к.г.-м.н. Мухаметзянова Р.Н. Ноябрьск, 1987 г.
-
Научно-техническая конференция "Школа передового опыта по проблемам добычи нефти Ноябрьского региона". Ноябрьск, 1988 г.
-
II школа-семинар "Системная технология воздействия на пласт" под руководством проф. Горбунова А.Т. и к.г.-м.н. Мухаметзянова Р.Н. Ноябрьск, 1989 г.
5. Всесоюзная конференция "Современные методы увеличения
нефтеотдачи пластов". Бугульма. 1989 г.
6. Всесоюзная научно-техническая конференция"Проблемы
повышения нефтеотдачи пластов". Уфа. 1989 г.
7. Всероссийская научная конференция "Вычислительные средства
регистрации и интерпретации геофизических исследований скважин". Уфа,
1992 г.
8.Между народная конференция "Проблемы комплексного освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и природных битумов". Казань. 1994 г.
9.XVII школа-семинар по проблемам механики сплошных сред в системах добычи, транспорта и переработки нефти и газа под руководством академика Мирзаджанзаде А.Х. Уфа, 1995 г.
10.Всероссийская научная конференция "Фундаментальные проблемы нефти и газа". Москва, 1996 г.
11 .Всероссийская научно-техническая конференция "Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России". Москва, 1997 г.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 25 печатных работ, в том числе: 1 монография, 19 статей и 5 патентов Российской Федерации.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, включающего 106 наименований. Диссертация содержит 187 страниц, в том числе: 12 рисунков, 39 таблиц, 13 приложений на 22 страницах.
Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность к.г.-м.н. В.В.Калашневу, к.т.н. А.В.Валиуллину и к.т.н. Ганиеву P.P. за всестороніпою поддержку, внимание к работе и помощь в проведении лабораторных и промысловых работ.
Автор благодарен работникам НГДУ "Холмогорнефть" Шатскому Е.Г. и Шилову А.В.; НГДУ "Заполярнефть" Салямову 3.3. и Черкасову А.Б.; НГДУ «Суторминскнефть» Миассарову Г.З., Кудинову М.В., Велижаниной A.M. и к.т.н. Макееву Г.Н.; НГДУ «Муравленковскнефть» Павлову М.В. и Юдакову А.Н. за большую помощь при проведении промысловых испытаний.
Глубокую благодарность автор выражает научному руководителю академику РАЕН и член-корр. АН РБ, Заслуженному деятелю науки РБ, доктору физико-математических наук, профессору Саяхову Ф.Л., под чьим непосредственным научным руководством выполнялась работа, за внимание и поддержку в работе над диссертацией.
