ОБЗОР ПРИМЕНЯЕМЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ

Вследствие того, что единственным методом, направленным на повышение нефтеизвлечения на первом блоке Архангельского месторождения является закачка СПС, остановимся на нем более подробно.

Технология СПС направлена на повышение текущего и конечного коэффициента нефтеотдачи за счет выравнивания неоднородности продуктивного пласта, регулирования охвата пласта заводнением и перераспределения потоков в пластах вследствие снижения проницаемости наиболее проницаемых интервалов, перераспределения потоков по пласту и вовлечения в работу низкопроницаемых зон. [6]

Результатом внедрения технологии являются:

• ограничение прорыва закачиваемых вод в добывающие скважины по высокопроницаемым зонам пласта;
• стабилизация, либо снижение обводненности продукции окружающих добывающих скважин, гидродинамически связанных с нагнетательными скважинами;
• вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов нефти из зон с пониженной проницаемостью;
• увеличение добычи нефти по участкам залежей и месторождениям в целом. [17]

Известно, что сущность предлагаемой технологии потокоотклонения на скважинах первого блока Архангельского месторождения сводится к следующему. В нефтегазовых пластах, разрабатываемых на искусственном водонапорном режиме, в результате закачки в призабойную зону нагнетательных скважин сшитых полимерных систем происходит снижение проводимости наиболее проницаемых пропластков продуктивного разреза и снижение расхода воды по промытым высокопроницаемым интервалам. В результате, за счет увеличения градиента давления между зоной нагнетания я зоной отбора и изменения направления фильтрационных потоков в пласте в процессе активной выработки запасов вовлекаются нефтенасыщенные пропластки пониженной проницаемости и обводненности, ранее неохваченные или слабо охваченные заводнением.

К геолого-физическим факторам эффективного применения технологии относятся следующие условия  [6]:

• залежи продуктивных пластов, представленные коллекторами любого типа, с проницаемостью 0,02 - 2,0 мкм²;

залежи с фонтанным, механизированным, газлифтным фондом;

• залежи, по которым осуществляют закачку пресных, пластовых и подтоварных вод.

Геолого-физические критерии эффективного применения технологии СПС представлены в таблице 3.1

Таблица 3.1

Геолого-физические критерии применения технологии [6]

Применяемые реагенты и состав композиций СПС

Для выравнивания вертикальной неоднородности пластов и подключения к разработке низкопроницаемых пропластков используются гелеобразующие композиции на основе водных растворов полимеров акриламида с добавлением сшивающего агента. Применение сшивающихся полимерных систем в технологиях ПНП предусматривает использование медленно сшивающихся составов, способных проникать вглубь пласта и эффективно регулировать распределение фильтрационных потоков. [17]

К полимерным гелеобразующим композициям предъявляются следующие требования:

• закачиваемая в пласт полимерная композиция должна обладать оптимальными реологическими свойствами, обеспечивающими высокую селективность фильтрации в слоисто-неоднородном пласте, за счет чего большая часть закачиваемого объема композиции должна попадать в высокопроницаемые промытые водой зоны пласта, и минимальная часть - в низкопроницаемые нефтенасыщенные пропластки;
• время гелеобразования композиции должно быть не меньше времени ее закачки в пласт; [6]
• образующиеся в пласте гели должны создавать повышенные фильтрационные сопротивления в высокопроницаемых зонах, достаточные для перераспределения фильтрационных потоков и подключения к разработке низкопроницаемых пропластков, остаточный фактор сопротивления R_ост. ≥ 30. Технологические свойства сшивающихся полимерных композиций определяются физико-химическими характеристиками исходных реагентов (полиакриламида, сшивателя, растворителя). Технические требования, предъявляемые к полимерам акриламида, представлены в таблице 3.2. [6]

Таблица 3.2

Технические требования к полимерам акриламида для технологии выравнивания проницаемостной неоднородности пласта

В качестве сшивающего агента используется уксуснокислый хром (ацетат хрома), применение которого дает возможность варьировать диапазон времен гелеобразования в широких пределах.

В качестве растворителя для приготовления композиций СПС могут быть использованы воды, применяемые в системе ППД (природные, технические, пластовые). [6]

Технология СПС обеспечивает высокую эффективность применения при условии правильного выбора реагентов и составов композиций применительно к геолого-физическим условиям конкретного месторождения, который осуществляется на основании комплекса физико-химических исследований, а также физического и математического моделирования. [6]

Оборудование для осуществления технологического процесса

При осуществлении технологического процесса по приготовлению и закачке СПС применяется следующее оборудование:

• комплект оборудования для обвязки арматуры скважины;
• передвижная установка УДР-32М;
• насосный агрегат типа ЦА-320 (для определения приемистости скважины перед проведением закачки СПС). [6]

Рис. 3.1. Технологическая схема обвязки оборудования с устьем скважины

при проведении работ по закачке СПС

Условные обозначения

УДР-32М -  Установка по приготовлению и закачке композиции СПС

НЛ - Нагнетательная линия ЛОВ Линия отбора воды из системы ППД

 - Обратный клапан

БАС - Буфер арматуры скважины

 - Кран высокого давления БГ Блок-гребенка ШК Шарнирное колено

УС - Устройство смешения СПС с наполнителем

ЦА - 320 - Цементировочный агрегат с наполнителем

Установка УДР-32М предназначена для приготовления и закачки на устье скважины пульпы, содержащей растворенный полимер и сшиватель. Для того, чтобы полимер полностью растворился при движении по НКТ при закачке в скважину, глубина залегания продуктивного пласта должна быть не менее 700 м. [6]

Схема обвязки оборудования с устьем скважины представлена в на рис. 3.1.

Таблица 3.3

Технические характеристики установки УДР - 32М

Комплект оборудования для обвязки арматуры скважины и водовода с установкой представлен в таблице 3.3. [17]

Технология проведения работ по регулированию заводнения с применением СПС 

Производство работ осуществляют согласно технологического плана на основании План - Заказа, выданного ведущим геологом Предприятия-Заказчика.

В План - Заказе должны быть отражены следующие сведения:

• номер скважины, площадь;
• диаметр, глубина спуска и давление опрессовки эксплуатационной колонны;
• уровень подъема цемента за колонной;
• глубина искусственного и текущего забоев;
• интервалы перфорации;
• интервал глубин, подлежащих исследованию и воздействию;
• диаметр и глубина спуска НКТ;
• техническое состояние скважины и время её готовности к проведению работ. [6]

Перед проведением работ на скважине выполняется комплекс промысловых геофизических исследований (ПГИ), по результатам которого определяют техническое состояние эксплуатационной колонны, отметку текущего забоя, профиль приемистости скважины.

Производится определение приемистости скважины. Если приемистость составляет менее 250 м/сут при давлении, равном давлению в водоводе, производится обработка призабойной зоны путем закачки кислотного поверхностно-активного состава (КПАС) до достижения требуемой величины

Перед закачкой композиции в пласт необходимо произвести калибровку дозировочных узлов передвижной установки УДР - 32М, включающую калибровку шнекового дозатора ПАА и дозировочного насоса ацетата хрома. [6]

Реализация технологии воздействия на пласт или призабойную зону скважин предполагает следующую схему осуществления закачки:

• проведение комплекса лабораторных исследований реагентов, используемых для приготовления композиций;
• производится расстановка оборудования согласно (рис. 3.1), обвязка и опрессовка нагнетательной линии на 1,5-кратное ожидаемое рабочее давление;
• приготовление и закачка в пласт рабочих составов композиций;
• продавка композиции в пласт;
• остановка скважины на период гелеобразования (для пластов с температурой до 40 °С - время гелеобразования - 2 суток, для пластов с температурой до 80 °С - 1. сутки);
• определение приемистости скважины;
• запуск скважины под нагнетание. [6]

В процессе закачки необходимо соблюдение следующих условий:

• непрерывная закачка всего запланированного объема композиции:
• не допускаются остановки скважин на период смены бригад;
• не допускается проведение замеров приемистости скважин по воде в период закачки запланированного объема композиции.

В случае длительной остановки закачки по техническим причинам -поломка установки, отсутствие воды на водоводе системы ППД, отсутствие электроэнергии технологическими службами, по согласованию с Заказчиком, принимается решение либо о продолжении закачки, либо о повторении всего комплекса работ с начала. [6]

Прекращение закачки необходимо при превышении предельно допустимого давления, равного давлению опрессовки эксплуатационной колонны.

После завершения закачки и остановки скважины на время гелеобразования скважина переводится под нагнетание воды и пласт насыщается 8-12 часов.

После насыщения пласта производится определение приемистости скважины и производится запуск скважины под нагнетание.

По результатам составляется акт, производятся заключительные работы и выполненный объем работ предъявляется Заказчику.

Контроль за проведением технологического процесса на скважине осуществляется супервайзером, а в его отсутствие - мастером бригады ПНП, и заключается в соблюдении расчетных величин объема композиции СПС и концентрации реагентов (расход реагентов), а также в выполнении вышеперечисленных технологических требований. [6]