Лекция № 26,27. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЗС И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КРС.

Капитальный ремонт скважин, а также технологические воздействия на призабойную зону (ПЗС) являются сложными и дорогостоящими операциями ; при этом успех этих работ не всегда являются стопроцентным. В последние годы в различных странах проводятся интенсивные исследования, направленные на повышение успешности, в частности, обработок призабойных зон добывающих и нагнетательных скважин применяемыми методами.

Эффективность любого технологического воздействия на ПЗС связана с точным знанием причин ухудшения (изменения) состояния призабойной зоны и подбором соответствующих методов воздействия. Любой метод технологического воздействия должен базироваться на тщательном планировании работ на скважине и на надежном и достоверном мониторинге (контроле) процесса в реальном времени его проведения.

Например, по данным фирмы AGIP, 12% кислотных обработок оказались неудачными, в основном, из-за отсутствия контроля за их проведением. Определить причины неудач и получить при повторных обработках положительные результаты удалось использованием метода мониторинга состояния ПЗС, разработанного Дж. Паккалони. В основу этого метода положена упрощенная стационарная гидродинамическая модель фильтрации кислотного раствора. Суть мониторинга заключается в замерах и регистрации с заданной периодичностью устьевого давления Р_у, объемного расхода Q_р и плотности кислотного раствора r_р. Для каждого замера этих параметров в реальном времени процесса рассчитываются динамическое забойное давление и репрессия на пласт, а также показатель скин-эффекта S. По изменению величины скин-эффекта судят об эффективности воздействия. Расчет характеристик в реальном времени процесса осуществляется благодаря цифровой регистрации параметров и системе компьютерного анализа.

Метод Дж. Паккалони обладает рядом существенных недостатков и позволяет сделать оценку состояния ПЗС, верную только в качественном отношении и только для скважин с существенным загрязнением ПЗС. В других случаях он дает ошибки и десятки и сотни процентов. Более того, в случае, когда проводимость призабойной зоны выше, чем проводимость пласта (удаленной зоны), метод дает неверную оценку даже в качественном отношении, показывая наличие загрязнения ПЗС, причем значительного.

Дальнейшим развитием мониторинга кислотных обработок явился метод Л. Прувоста и М. Экономайдиса, используемый компанией «Doowell Schlumberger» для определения показателя скин-эффекта в реальном времени процесса. В основе этого метода лежит теория нестационарной фильтрации неоднородной жидкости в однородном пласте, на основе которой рассчитывается забойное давление для модели с определенными параметрами. В процессе мониторинга по измеряемому на устье давлению рассчитывается забойное давление, которое сравнивается с забойным давлением по гидродинамической модели, для которой показатель скин-эффекта S=0.Этот метод получил достаточно широкое распространение в нефтепромысловой практике. Однако этому методу присущи и определенные недостатки, что ограничивает его применение. В частности, метод предполагает, что свойства нагнетаемой и пластовой жидкостей одинаковы; известна гидропроводность пласта (в случае, когда гидропроводность пласта неизвестна, метод не может быть применен).

Российская компания «Стройком-ойл» в 1998-2002 годах провела исследования, связанные с проблемой мониторинга технологических воздействий на призабойные зоны эксплуатационных скважин. Теоретическая часть базируется на нестационарной фильтрации неоднородной жидкости в неоднородном пласте, а метод позволяет вести мониторинг всех видов физико-химических обработок призабойных зон (ОПЗ)и ремонтно-изоляционных работ (РИР). Мониторинг возможен при следующих условиях:

1. Перед обработкой отсутствует информация об основных характеристиках ПЗС (неизвестны приемистость или продуктивность, гидропроводность и проницаемость, состояние и степень загрязнения и т.д.).

2. Закачка жидкости носит нестационарный характер со значительными колебаниями расхода и давления.

3. Свойства нагнетаемой и пластовой жидкостей различны по вязкости, плотности и реологическим характеристикам.

4. В процессе технологического воздействия фильтрационно-емкостные свойства ПЗС и эффективная толщина пласта (под воздействием закачиваемой технологической жидкости) изменяются.

Ни один из известных методов при этих условиях неприменим.

Анализ эффективности ОПЗ и РИР показал, что контроль состояния ПЗС является необходимым условием повышения эффективности этих работ, а надежный и достоверный мониторинг позволяет управлять ходом процесса для получения максимальной эффективности при снижении расхода дорогостоящих реагентов; технология процесса может быть изменена, а в крайнем случае - процесс может быть прекращен вовсе.

Одним направлением капитального ремонта скважин являются ремонтно-изоляционные работы, связанные с прекращением или снижением поступления воды в скважину. Источниками воды являются:

1. Система ППД, когда вода закачивается в нефтенасыщенный пласт.

2. Вышележащие или нижележащие неперфорированные водоносные горизонты при недостаточной толщине непроницаемых (глинистых) разделов между нефтенасыщенными и водонасыщенными горизонтами и их нарушении при реализуемых депрессиях в процессе эксплуатации скважины. Если непроницаемые разделы имеют большую толщину и не нарушаются в процессе эксплуатации скважины, вода может поступать через нарушенный цементный стакан (заколонные перетоки).

3. Обводненные пропластки перфорированного слоистого пласта.

4. Обводненные неперфорированные пропластки слоистого пласта непроницаемыми разделами небольшой мощности, и их нарушения в процессе эксплуатации скважины.

5. Водяные конусы подошвенной воды.

При мониторинге РИР в скважинах необходимо контролировать:

· Гидропроводность пласта;

· Показатель скин-эффекта;

· Приемистость скважины; в случае снижения приемистости необходимы дополнительные работы по улучшению гидродинамической связи продуктивного горизонта со скважиной.

К настоящему времени накоплена достаточная информация по быстропротекающим пластовым процессам при технологических воздействиях на ПЗС, а существующие технические и технологические средства позволяют получать достоверные данные о динамическом забойном давлении и расходе уже во время исследования скважины на приемистость перед проведением технологического воздействия, т.е. знать состояние ПЗС перед началом обработки.

Основная литература: 3[806-813]

Контрольные вопросы: 5[209-214]

1. Для чего создаются мониторинги проведения работ?

2. С чем связана эффективность любого технологического воздействия на ПЗС?

3. В чем сущность метод разработанного Дж. Паккалони?

4. В каких случаях возможен мониторинг разработанный российской компанией «Стройком-ойл»?

5. Какие параметры нужно контролировать при мониторинге РИР?