Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное состояние разработки многих нефтяных месторождений Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (ЗСНГП) характеризуется значительным снижением дебитов скважин из-за обводнения и разрушения коллекторов в прискважинных зонах пластов (ПЗП) и образованием песчаных пробок, наличием значительного количества скважин находящихся в простое и низким (менее 0.4) коэффициентом извлечения нефти (КИН).
Все вышесказанное в значительной степени относится к месторождениям, продуктивные пласты которых сложены слабосцементированными коллекторами, в том числе и Федоровскому нефтегазовому месторождению (объект разработки АС4-8) Среднеобской НТО, где количество скважин, находящихся в ремонте по причинам обводнения, разрушения коллекторов в ПЗП и образования песчаных пробок, составляет около 18 %.
Длительные периоды эксплуатации скважин также приводят к образованию негерметичности эксплуатационных колонн и заколонных перетоков воды.
Форсированные отборы жидкости, а иногда и неконтролируемое закачивание воды из-за сложного геологического строения, создали условия для прорыва нагнетаемых вод к нефтенасыщенным интервалам продуктивных пластов, разрушения коллекторов и образования песчаных пробок.
Все эти обстоятельства приводят к значительному количеству скважин (до 20 %), работающих с наличием песка в продукции (до 0.5 кг/м ). Эксплуатация таких скважин с осложнениями не позволяет в конечном итоге достичь проектного коэффициента извлечения нефти (КИН).
Для интенсификации добычи нефти на Федоровском месторождении в значительном количестве выполняются операции по гидравлическому разрыву пластов (ГРП), где в процессе эксплуатации отмечается вынос проппанта из трещин гидроразрыва, последующее их смыкание и падение дебита.
В этой ситуации остается значимой и актуальной проблема разработки эффективных геолого-технических мероприятий (ГТМ) по ограничению пескопроявлений и выноса проппанта из трещин ГРП.
Цель работы
Повышение эффективности работы нефтяных скважин путем научного обоснования, разработки и внедрения технико-технологических решений по ограничению пескопроявлений и закреплению проппанта в трещинах гидроразрыва.
Основные задачи исследования
-
Анализ текущего состояния разработки Федоровского нефтегазового месторождения и оценка эффективности геолого-технических мероприятий, реализуемых в процессе разработки.
-
Обоснование и разработка метода и выбор закона распределения отказов в работе нефтяных скважин из-за разрушения слабосцементированных коллекторов и образования песчаных пробок объекта разработки АС4-8 Федоровского месторождения.
-
Разработка технологической жидкости на углеводородной основе для глушения нефтяных скважин, состава и технологии для ликвидации заколонных перетоков.
-
Разработка и исследование составов и технологий для закрепления коллекторов в прискважинных зонах пластов и проппантов в трещинах гидроразрыва.
Объект и предмет исследования Объектом исследования является эксплуатационная нефтяная скважина со слабосцементированным продуктивным пластом; предметом - составы и технологии ограничения пескопроявлений посредством закрепления коллекторов в прискважинных зонах пластов и проппанта в трещинах гидроразрыва.
Научная новизна
-
Обоснованы и разработаны метод и программа оценки эффективности геолого-технических мероприятий по ограничению пескопроявлений при эксплуатации нефтяных скважин.
-
Теоретически и экспериментально обоснованы и разработаны состав жидкости глушения на углеводородной основе, композиция и технология для ликвидации заколонных перетоков.
-
Теоретически и экспериментально обоснованы и разработаны составы и технологии применения песко-и проппантозакрепляющих композиций и объяснен механизм снижения пескопроявлений и выноса проппанта при их использовании.
Практическая ценность и реализация работы На основании обобщения и проведения теоретических, лабораторных и опытно-промышленных исследований на скважинах констатируется следующее.
-
Разработанный метод и программа оценки эффективности геолого-технических мероприятий по закреплению коллекторов в ПЗП и ограничению пескопроявлений при эксплуатации нефтяных скважин позволит прогнозировать оптимальные периоды времени проведения ГТМ, то есть плановые мероприятия по ограничению и ликвидации пескопроявлений.
-
Разработанные полимерные пескозакрепляющие композиции («Геотерм» с литерами 01,02, 03,04,05,06,07,08,011) на основе смол ФР-50Р, ФРФ-50РМ, жидкого отвердителя ОЖ и порообразователя [(ШТ^СОз] и технологии их применения для повышения добычи углеводородов прошли апробацию на месторождениях Среднеобской НТО, Надым-Пурской НТО, о. Сахалин, Краснодарского и Ставропольского краев с высоким (80-90 %) процентом успешности (пат. 2246605 РФ, пат. 2352603 РФ, пат. 2352604 РФ). По разработанным и утвержденным техническим условиям (ТУ2257-075-26161597-2007) с дополнениями, осуществляется выпуск
водопескоизолирующей (крепящей) композиции отечественной
промышленностью под названием «Геотерм». Основные защищаемые положения
-
Метод и программа оценки эффективности геолого-технических мероприятий по закреплению слабосцементированных коллекторов в ПЗП нефтяных эксплуатационных скважин.
-
Составы и технологии применения разработанных композиций «Геотерм» для закрепления коллекторов в ПЗП и проппантов в трещинах гидравлического разрыва пластов.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Область исследования соответствует паспорту специальности 25.00.15 -Технология бурения и освоения скважин, а именно пунктам:
-
Тепломассообменные процессы при бурении с целью разработки технологии и технических средств по улучшению коллекторских свойств призабойной зоны пласта, интенсификации притока пластового флюида, предупреждения загрязнения недр, обеспечения охраны окружающей среды.
-
Моделирование и автоматизация процессов бурения и освоение скважин при углублении ствола, вскрытии и разобщении пластов, освоении продуктивных горизонтов, ремонтно-восстановительных работах, предупреждении и ликвидации осложнений.
Область исследования соответствует также специальности 25.00.17-«Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», а именно пункту 3: «Научные аспекты и средства обеспечения системного комплексного мультидисциплинарного проектирования и мониторинга процессов разработки месторождений углеводородов, эксплуатации подземных хранилищ газа, создаваемых в истощенных месторождениях и водонасыщенных пластах с целью рационального недропользования».
Апробация работы
Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Межрегиональной научно-технической конференции с Международным участием, посвященной 45-летию Тюменского индустриального института (ТИИ-ТюмГНГУ) «Подготовка кадров и современные технологии для ТЭК Западной Сибири (Тюмень, 2008); Межрегиональной научно-технической конференции с Международным участием, посвященной 10-летию ИНиГ и 65-летию Победы в Великой Отечественной войне «Подготовка кадров и современные технологии для ТЭК Западной Сибири» (Тюмень, 2010); Международная научно-практическая конференция посвященная 50-летию Тюменского индустриального института «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2013); научно-техническом совете ООО НПФ «ГЕОТЕРМ» (Тюмень, 2013); расширенном заседании кафедр «Бурение нефтяных и газовых скважин» и «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» ИГиН ТюмГНГУ (Тюмень, 2013).
Публикации
Основное содержание диссертации представлено в 13 печатных работах, включающих одну монографию, девять научных статей и три патента Российской Федерации. Четыре работы опубликованы в изданиях, включенных в перечень ВАК Министерства образования и науки РФ.
Объем и структура работы
