Исследование и разработка технологий дифференцированной водоизоляции продуктивных пластов при капитальном ремонте скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.10, кандидат технических наук Латыпов, Рифгат Фаздалович

• Латыпов, Рифгат Фаздалович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Латыпов, Рифгат Фаздалович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОИЗОЛЯ-ЦИОННЫХ РАБОТ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ПОЗДНЕЙ СТАДИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1.1 Общие направления совершенствования ремонтных работ, проводимых на площадях Ромашкинского месторождения.

1.2 Геолого-промысловая характеристика проницаемых пластов -объектов проведения ремонтных водоизоляционных работ, осложняющие производство РИР при разработке многопластовых залежей нефти.

1.3 Анализ существующих технологий и специальных материалов для водоизоляционных работ.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВОДОПРИТОКОВ.

2.1. Применение органических и неорганических полимеров при ремонтных работах.

2.2. Особенности структурирования глинистой корки на границе контакта с цементным камнем.

2.3. Структурирование полимеров в поровом объеме.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ВОДОИЗОЛЯЦИИ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Методы исследований.

3.2. Разработка и лабораторные исследования тампонирующих составов на основе эфиров ортокремниевых кислот.

3.3. Лабораторные исследования водных растворов алюмохлорида и анализ их результатов.

3.4. Исследование герметичности контактной зоны "глинистая корка- цементный камень" и анализ результатов.

3.5. Исследование структурирования полимеров в поровом объеме . 87 Выводы по разделу 3.

4. ОПЫТНО-ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ РЕКОМЕНДУЕМЫХ КОМПОЗИЙ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ.

4.1. Отработка технологии применения кремнийорганического продукта 119-286 Т

4.2 Отработка технологии применения водных растворов алюмо-хлорида. ЮО

4.3 Технология применения смолы Ремонт-Н для упрочнения глинистой корки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технологий дифференцированной водоизоляции продуктивных пластов при капитальном ремонте скважин»

В современных условиях эксплуатации Ромашкинского месторождения, находящегося на поздней стадии разработки, при ухудшении структуры запасов и старении фонда скважин, работы по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин являются неотъемлемой частью комплекса геолого-технических мероприятий, направленного на стабилизацию уровня добычи нефти. Успешное решение этой проблемы во много раз усложняется в условиях многопластовых залежей на поздней стадии разработки месторождений, когда существенно изменяется динамическое состояние залежи, снижается эффективность воздействия принятой системы разработки на конечные показатели добычи нефти. Обводненность большинства скважин составляет более 90 %, что в свою очередь приводит к падению темпов отбора нефти, требует дополнительных затрат на сбор и утилизацию попутной воды. В связи с этим большое значение приобретает совершенствование методов ограничения водопри-токов и изоляции межпластовых перетоков жидкости при эксплуатации скважин, так как продолжительность и стоимость ремонтов возрастает с каждым годом, а эффективность, выражающаяся в дополнительной добычи нефти, снижается.

В настоящее время на Ромашкинском месторождении проблемы восстановления скважин методами капитального ремонта весьма актуальны. Капитальный ремонт требуется в 40% скважин. Такие объемы невозможно осуществить только традиционными технологиями. Разработка новых методических подходов, технологических решений и технических средств позволит повысить уровень эффективности и качества водоизоляционных работ и тесно связанные с ним показатели увеличения добычи нефти и нефтеотдачи продуктивных пластов. Одним из условий решения этой задачи является всестороннее изучение геолого-технических условий проведения ремонтных водоизоляционных работ, учет гидродинамического состояния пластов и залежи в целом, фильтрационно-емкостных характеристик продуктивных горизонтов, состав и характер их насыщенности, что позволит выявить причину возникновения осложнений. Поэтому актуальным направлением исследований является конкретное обоснование и дифференцированный подход к совершенствованию известных, разработке новых материалов и технологий их применения.

Цель работы. Повышение эффективности водоизоляционных работ разработкой технологий по ограничению водопритока применительно к конкретным геолого-технических условиям скважин.

Основные задачи исследований

Заключение диссертации по теме «Бурение скважин», Латыпов, Рифгат Фаздалович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На основании аналитических исследований и анализа промыслового материала по эффективности водоизоляционных работ на месторождениях в поздней стадии эксплуатации установлена необходимость дифференциации применения гидроизолирующих материалов в зависимости от конкретных геолого-технических условий и термогидродинамических особенностей строения и эксплуатации залежи, геолого-физических и фильтрационно-емкостных характеристик пластов, типа коллектора, динамики и вида обводнения, минерализации пластовых вод.

2. Для повышения герметичности заколонного пространства и недопущения перетоков в процессе эксплуатации скважин, разработаны технологические мероприятия по их предупреждению в процессах первичного цементирования, путем упрочнения глинистой корки алкилрезорциновыми фенолформальдегид-ными смолами (Ремонт-Н).

3. Для ограничении притока вод любой степени минерализации разработан тампонирующий состав на основе эфиров ортокремниевых кислот, метил-карбинола и технической соляной кислоты (продукт 119-296Т) с регулируемыми сроками твердения и отверждающийся во всем поровом объеме терриген-ных и карбонатных коллекторов.

4. Научно обоснована возможность проведения водоизоляционных работ тампонирующими гелями в трещиноватых карбонатных коллекторах при пластовых давлениях до 7 МПа и температурах 20-30°С.

4.1. Экспериментально подтверждено образование в этих условиях тампонирующего геля при взаимодействии 3-8%-ного раствора алюмохлорида с карбонатной составляющей пород.

4.2. Разработана технология применения разбавленных растворов алюмохлорида для комплексной обработки призабойной зоны обводнившихся скважин с карбонатными коллекторами.

5. Разработаны и введены в действие РД 39-0147585-085-93 «Технология ограничения притока вод в нефтяные скважины на основе кремнийорганиче-ского продукта 119-296 Т» и Временная Инструкция по технологии применения разбавленных растворов алюмохлорида для комплексной обработки призабойной зоны обводнившихся скважин с карбонатными коллекторами.

6. Экономический эффект от внедрения технологий составил 3718,7 тыс. руб, дополнительная добыча нефти - 30,736 тыс.т, сокращение отбора воды -1123,989 тыс.т.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Латыпов, Рифгат Фаздалович, 2000 год

1. Поддубный Ю.А., Соркин А .Я., Кан В.А., Сидоров И.А. Оценка эффективности обработок призабойной зоны обводненных скважин // НТЖ. Строительство скважин на суше и на море. С. 11-14.

2. Поляков В.Н., Мавлютов М.Р., Алексеев JI.A., Колодкин В.А. Технология и техника борьбы с поглощениями при строительстве скважин. Уфа: КИ-ТАП, 1998.- 192с.

3. Поляков В.Н., Ишкаев Р.К., Лукманов P.P. Технология заканчивания нефтяных и газовых скважин. Уфа: КИТАП, 1999.- 402 с.

4. Вершинин Ю.Н., Возмитель В.М., Кошелев А.Т. и др. Состояние и пути совершенствования водоизоляционных работ на месторождениях Западной Сибири // Обз. информ. Сер. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. М.: ВНИИОЭНГ,1992.- 68 с.

5. Блажевич В.А., Стрижнев В.А. Проведение РИР в скважинах в сложных гидродинамических условиях// Обз. инф. Сер. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1981.- Вып. 53 с.

6. Мамедов А.А. Нарушения обсадных колонн при освоении и эксплуатации скважин и способы их предотвращения. -М: Недра, 1974.- 200 с.

7. Гошовский С.В., Абдуладзе A.M., Клибанец Б.А. Совершенствование способов вскрытия нефтегазовых пластов // Обз. инф. Сер. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1983,- Вып. 13 (52).- 24 с.

8. Галеев Р.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья. -М.: КУБК-а, 1997. 351с.

9. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / Муравьев И.М., Андриасов Р.С., Гиматудинов Ш.К. и др. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1970.-445 с.

10. Пыхачев Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравлика. Учебное пособие. М.: Недра, 1972.- 360 с.

11. Клещенко И.И., Григорьев А.В., Телков А.П. Изоляционные работы при за-канчивании и эксплуатации нефтяных скважин // М.: Недра, 1998, 267 с.

12. Ишкаев Р.К., Габдуллин Р.Г. Новые способы вторичного вскрытия пластов и конструкций забоев скважин-Тюмень: Изд-во «Вектор Бук», 1998.- 212с.

13. В.А. Блажевич, В.Г. Уметбаев, В.А. Стрижнев. Тампонажные (изоляционные) материалы для ремонтно-изоляционных работ в скважинах // Справочник, Уфа, 1992.

14. А.Ш. Газизов, И.Г.Юсупов и др. Временная инструкция по применению гидролизованного полиакрилонитрила (гипана) для изоляции пластовых вод в нефтяных скважинах, Бугульма, ТатНИИ. 1973.

15. И.А. Сидоров, Ю.А. Поддубный и др. Технология обработок скважин, обводненных подошвенной водой, растворами сополимеров. РД 39-1-755-82. М.: ВНИИнефть, 1982.

16. И.Ф. Глумов, В.Д. Кочетков и др. Инструкция по технологии изоляции притока вод в нефтяных скважинах с применением алкилированной серной кислоты в смеси с нефтью. РД 39-1-33-77. ТатНИПИнефть, Бугульма, 1977.

17. А.В. Амиян, В.А. Амиян. Ограничение водопритока и изоляция вод с применением пенных систем // Обз. информ. М.:ВНИИОЭНГ, 1984.- Вып.8(80).

18. Р.Г. Габдуллин, P.P. Кадыров и др. Инструкция по технологии ограничения водопритока в нефтяные скважины с использованием нефтепирансернокис-лотной смеси. РД 39-0147-585-059-91, ТатНИПИнефть, Бугульма, 1991.

19. Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти /Г.З. Ибрагимов, К.С. Фазлутдинов, Н.И. Хисамутдинов // Справочник.- М.: Недра, 1991.-383 с.

20. Разработать технологию повышения производительности обводненных скважин с использованием кремний органических водоизолирующих составов и кислотных композиции: Отчет о научно исследовательской работе (заключительный) /СибНИИНП;- Тюмень, 1989. ДСП

21. Ограничение водопритока в нефтяные скважины /Петров Н.А., Юрьев В.М., Селезнев А.Г. и др. // Обз. информ. -М.: ВНИИОЭНГ, 1995. 65 с.

22. Кадыров P.P. Взаимодействие сополимеров акриловых кислот в пористой среде с электролитами при изоляции вод в нефтяных скважинах // Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. 1986. 160 с.

23. Бережной А.И. Изучение стяжения в суспензиях тампонажных цементов и его возможного влияния на качество цементирования газовых скважин //В кн.: Крепление скважин и разобщение пластов. М.: Недра, 1961.

24. Харьков В.А., Паняев В.М. Экспериментальное изучение процесса разрушения и восстановления цементного кольца в скважине // Тр. ТатНИИ.-Л.:Недра, 1965.-Вып. VII.

25. Сурков В.Т. и др. Промывочная жидкость с тампонирующими свойствами для повышения качества разобщения пластов // Тр. ТатНИИ. М.:Недра, 1966. - Вып. V.

26. Булатов А.И. О природе затрубных газо-, водо- и нефтепроявлений. Газовая промышленность, 1963. -№ 12.

27. Булатов А.И. и др. Экспериментальное исследование путей продвижения газа по стволу скважины в полупромышленных условиях // НТЖ. Изв. ВУЗов. Нефть и газ, 1969. № 3.

28. Хангильдин Г.Н. Исследования контракции цемента и влияние ее на герметичность затрубного пространства нефтяных и газовых скважин // НТЖ. Нефтяное хоз-во. М.: ВНИИОЭНГ, 1968. - № 9.

29. Мещеряков С.В., Ногербеков Б.Ю. Контракция тампонажных цементов в условиях минерализованных пластовых вод // Тр. института нефти АН Каз. ССР, том 4, Алма-Ата: изд-во АН Каз. ССР, 1961.

30. Кирсанов А.В. и др. Применение бентонитовых глин Татарии в машиностроительной промышленности // Пром. Экономический бюллетень. Тат-совнархоз, 1960. - Вып. 8.

31. Покровский В.А., Сидоров И.А. Об агрессивности подземных вод Ромаш-кинского нефтяного месторождения по отношению к цементному камню // НТЖ. Татарская нефть, 1962.- № 9.

32. Серб-Сербинина Н.Н., Цзян-Лун, Кузнецова А.Е. Исследование структуро-образования в водных дисперсиях гуматов бентонитовых глин при их взаимодействии // Тр. Межреспубликанского совещания в Баку. М.: Гостоптех-издат, 1962.

33. Булгаков Р.Т., Газизов А.Ш. и др. Ограничение притока пластовых вод в нефтяные скважины. М., Недра, 1976. - С.27.

34. Юсупов И.Г., Максутов Р.А., Кадыров P.P., Калашников Б.М. Исследованиеосаждения гидролизованного полиакрилонитрила в пористой среде применительно к изоляции закачиваемых вод // НТЖ. Нефтепромысловое дело. -М.: ВНИИОЭНГ, 1978.- № 3. С.8-11.

35. Юсупов И.Г. Крепление нефтяных скважин органо-минеральными композиционными материалами // Дисс. на соискание уч. степени д-ра техн. наук. Бугульма, 1983.-393 с.

36. Усачев П.М., Сидоров И.А., Галыбин A.M. и др. Ограничение притока вод в нефтяные скважины (состояние и перспективные методы) // Сборник. Регулирование процессов эксплуатации нефтяных залежей. М.: Наука, 1976. -С.176-186.

37. Меркулов В.П., Дудин Ю.Д., Кукин В.В., Савельев Г.А. Селективная изоляция обводнившихся неоднородных пластов // НТЖ. Нефтепромысловое дело. -М.: ВНИИОЭНГ, 1977. -№ 5. С.23-27.

38. Забродин П.И., Раковский Н.Л., Розенберг М.Д. Вытеснение нефти из пласта растворителями. М.: «Недра», 1968. - С.6-9, 104-111.

39. Баранов Ю.В. Исследование поведения сополимеров метакриловой кислоты в пористых средах в присутствии растворов электролитов // Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук., Казань, 1975. С. 112-126.

40. Сидоров И.А., Поддубный Ю.А., Кан В.А. Воздействие на призабойную зону скважин в целях ограничения отбора воды // М.: ВНИИОЭНГ, 1978-С.11-22.

41. Гончарова Л.В. Основы искусственного улучшения грунтов // Изд-во МГУ, 1973. С.140-156.

42. Каргин В.А. Перспективы применения полимеров для закрепления грунтов // Пленарные доклады и решения VI Всесоюзн. совещания по закреплению и уплотнению грунтов. Изд-во МГУ, 1970. - С.9-15.

43. Липатов Ю.С. Влияние границы раздела на реакции синтеза и структуру трехмерных полимеров // № 12 Х-А, 1968. С.23-73.

44. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров // Химия. М.-1977. - С.52-53.

45. Дипатова Т.Э., Иващенко В.К. Синтез и физико-химия полимеров // Киев: Наукова думка, 1970. № 6. - С.73-76.

46. Разработка сополимеров кислот акрилового ряда для изоляции притока пластовых вод в нефтяные скважины // Шифр 59-76, Казанский ХТИ им. С. М. Кирова, науч. рук. Кузнецов В.В. 1976. С. 18-29.

47. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров // НТЖ. Химия.1. М., 1977.-С.24-33.

48. Титков Н.И., Дон Н.С. Технология цементирования нефтяных скважин. -М.: Гостоптехиздат, 1960.

49. Отчет ТатНИПИнефть по договору № 93.051.94 Создание технологий повышения коэффициента нефтеизвлечения за счет ограничения водопритока при разработке сложно-построенных карбонатных коллекторов. Руководитель Глумов И.Ф., Бугульма, 1993.

50. Калашников Б.М. и др. Промысловые испытания гидролизованного полиак-рилонитрила (гипан) при изоляции пластовых вод // РНТС. Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 1971. № 5.

51. Калашников Б.М. Применение гидролизованного полиакрилонитрила (гипана) в качестве селективного материала для изоляции притока пластовых вод // Тр. ТатНИПИнефть. Бурение скважин и добыча нефти, 1972. Вып.21.

52. РД 39-0147585-022-88. Технология ограничения притока вод в нефтяные скважины с использованием сополимеров акрилов кислот и алюмохлорида // ТатНИПИнефть, 1988 Кадыров P.P., Губадуллин Р.Г., Латыпов С.С.

53. Временная инструкция по проверке качества стеклопластиковых труб. Выпущена отделением стеклопластиков электротехнического института им. В.И. Ленина. М., 1971.- С. 1-9.

54. Отчет ТатНИПИнефть по договору 93.669.95 Комплексная технология изоляции притока вод и обработки призабойной зоны продуктивного пласта с карбонатными коллекторами, Бугульма; Руководитель Кадыров P.P., 1994.

55. Данюшевский B.C. и др. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987.

56. Патент № 1710698 Способ изоляции вод в карбонатных или карбонизированных пластах. // Татарстан Р.Ф. Заявл. 28.03.89.

57. ГОСТ 1581-85 "Цементы тампонажные".

58. Каримов В.Х. Ибатуллин Р.Х. Анализ состояния и пути улучшения технологии цементирования скважин на Ромашкинском месторождении // НТЖ. Татарская нефть, 1953.- № 2.

59. Латыпов Р.Ф., Шакуров Р.А., Николаев Б.В. Эффективность ремонта обсадных колонн стальными пластырями // НТЖ. Нефтяное хозяйство. М.: Недра, 1987.-№2.-С. 15-17.

60. Латыпов Р.Ф., Маннанов Ф.Н., Кадыров P.P. и др. Результаты использования эфиров ортокремниевых кислот при ограничении водопритоков // ПТНПИЖ. Нефть Татарстана. г.Казань.- № 3-4 5-6., 1999.- С.30-32.

61. Латыпов Р.Ф., Маннанов Ф.Н., Кадыров P.P. Результаты и перспективы проведения водоизоляционных работ на месторождениях ОАО «Татнефть» // ПТНПИЖ. Нефть Татарстана. г.Казань.- № 5-6, 1999.

62. А.с. SU № 1375797 А1 Е 21 В 33/134. Устройство для установки моста в обсаженной скважине / Латыпов Р.Ф., Клеев A.M., Смеркович Е.С., Каримов Г.С., Шакуров Р.А. Заявл.12.06.86. № 4140812. Опубл. 23.02.88. Бюл. № 7.

63. А.с. SU № 1694865 А1 Е 21 В 43/00. Устройство для воздействия на призабойную зону скважины /Латыпов Р.Ф., Смеркович Е.С., Козлов А.В., Каримов Г.С., Маннанов Ф.Н. Заявлено 07.12.88. № 4617694. Опубл. 30.11.91. Бюл. № 44.

64. А.с. SU № 1678113 А1 Е 21 В 43/25. Устройство для обработки призабой-ной зоны пласта / Латыпов Р.Ф., Клеев A.M., Смеркович Е.С., Козлов А.В. и др. Заявлено 07.12.88. № 4616019. Зарегист. 15.05.91.

65. Номикосов Ю.П. О влиянии толщины глинистой корки на цементировку скважин // Тр. Академии нефтяной промышленности. М.: Гостоптехиздат, 1955.- вып. И.

66. Патент № 96120597/03 RU, МПК6 Е 21 В 43/22. Способ повышения нефтеотдачи пластов / Смирнов А.В., Грайфер В.И., Волков Н.П., Ишкаев Р.К. и др. Заявлено 11.10.96; Опубл. 20.02.98. Бюл № 5.

67. Гусев С.В. Кремнийорганические соединения фирмы "WACKER-CHEMIE GmbH" для повышения нефтеотдачи пластов // НТЖ. Нефтяное хозяйство. М.: ВНИИОЭНГ, 1995, № 3. - С.65-68.

68. Гусев С.В. Результаты промышленного внедрения силиконов фирмы "WACKER-CHEMIE GmbH" на месторождениях АО "Юганскнефтегаз" // НТЖ. Нефтяное хозяйство. М.: ВНИИОЭНГ, 1996. № 5. - С.72.

69. Патент ФРГ №4434880 "Verfahren zur Forerderung von Erdoel".

70. Свиридов B.C. Применение водоизолирующих материалов на промыслах Краснодарского края // НТЖ. Нефтяное хозяйство. М.: ВНИИОЭНГ, 1988. -№ 2. С.62-64.

71. Патент РФ №2071549. Состав для изоляции водопритоков в скважину // БИ №1, 1997.

72. Патент РФ №2071548. Способ изоляции водопритоков в скважину // БИ №1, 1997.

73. Агзамов Ф.А., Измухаметов Б.С., Каримов Н.Х., Мавлютов М.Р. Повышение долговечности тампонажного камня в агрессивных флюидах нефтяных и газовых скважин // Самарский филиал секции «Строительства» РИА, 1998 . -272 с.

74. Ишкаев Р.К. Комплекс технологий по выработке остаточных запасов нефти. Уфа: КИТАП, 1998. - 302 с.

75. Временная Инструкция по технологии применения разбавленных растворов алюмохлорида для комплексной обработки призабойной зоны обводнив-шихся скважин с карбонатными коллекторами // АО Татнефть, 1996.