Обоснование и разработка комплексной технологии освоения и ремонта скважин в карбонатных низкопроницаемых коллекторах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.15, кандидат наук Купавых, Кирилл Сергеевич

• Купавых, Кирилл Сергеевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Купавых, Кирилл Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

1.1 Причины низкой проницаемости прискважинной зоны пласта

1.2 Влияние механического воздействия на физические свойства нефтяного пласта

1.3 Основные существующие методы освоения скважин в осложненных условиях

1.4 Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методика экспериментальных исследований

2.2 Теоретические исследования

2.3 Методика планирования и обработки результатов экспериментальных

исследований

Выводы по главе 2

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЗП

3.1 Аналитические исследования гидродинамического воздействия на ПЗП

3.1.1 Постановка и решение задачи о перепаде давления в ПЗП в зависимости от частоты импульсов и создаваемого давления на устье скважины

3.1.2 Аналитические исследования взаимосвязи перепада давления на забое от количества рабочей жидкости и ее динамической вязкости

3.2 Разработка технологической схемы гидродинамической обработки пласта при освоении и ремонте скважин

3.3 Разработка экспериментального стенда для исследования колебательных процессов при продвижении фронта ударной волны от устья модели скважины в модель породы - коллектора

Выводы по главе 3

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА КИСЛОТНЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КАРБОНАТНЫЕ ПОРОДЫ-КОЛЛЕКТОРЫ

4.1 Анализ эффективности применения смесей заводских ингибированных кислот

4.2 Создание композиций технологических жидкостей для повышения дебита

скважин в карбонатных коллекторах

Выводы по главе 4

ГЛАВА 5 ОПЫТНО - ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛОЖЕННЫХ РАЗРАБОТОК

5.1 Результаты производственных испытаний

5.2 Технико-экономическая оценка предложенным разработкам

Выводы по главе 5

Заключение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка комплексной технологии освоения и ремонта скважин в карбонатных низкопроницаемых коллекторах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Перспективы развития нефтяной промышленности России в значительной мере определяются состоянием её углеводородных ресурсов. В разработку вовлечено более 60% текущих запасов, степень выработки нефтяных залежей в настоящее время превышает 50%, в том числе около 40% в Тюменской области и 70% - в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. За счет опережающего извлечения наиболее продуктивных залежей нефти качественно изменяется их структура, возрастает доля трудноизвлекаемых ресурсов и низкодебитных скважин, снижается эффективность добычи нефти. В связи с этим вовлечение в активную разработку трудноизвлекаемых запасов связано с использованием прогрессивных технологий (средств) бурения и освоения скважин [10].

Общая оценка качества коллекторов производится преимущественно по их емкостным характеристикам, показателем которых является, прежде всего, открытая пористость. Согласно этим классификациям к высокоёмким относятся породы, пористость которых равна или превышает 20 %.

Значительный вклад в исследование способов обработки призабойной зоны пласта кислотным воздействием внесли отечественные и зарубежные исследователи: К.Б. Аширов, Ю.В. Вердеревский, Ю.И.Войтенко, Р.Г. Галев, И.М. Галлямов, М.Н. Галлямов, Ю.В. Зейгман, A.B. Михалюк, М.Х. Мусабиров, M.JI. Сургучев, Б.М. Сучков, В.И. Токунов, А.Б. Харитонов, P.C. Хисамов, М.Дж. Экономидес и другие.

Отдельными вопросами повышения эффективности освоения и ремонта скважин гидродинамическими методами занимались отечественные и зарубежные исследователи: В.П. Дыбленко, Ю.П. Желтов, В.В. Живаева, Н.И. Крысин, В.И. Кудинов, O.JI. Кузнецов, M.P. Мавлютов, А.Х. Мирзаджанзаде, Ч.С. Мэттьюз, В.Н. Николаевский, P.H. Хорн, С.А. Христианович, Л.Б. Хузина, Б.Дж. Чемпен, A.B. Шипулин, В.Н. Щелкачев, P.C. Яремийчук и другие.

Цель работы

Повышение эффективности освоения и ремонта нефтяных скважин в низкопроницаемых коллекторах.

Идея работы заключается в создании комплексной технологии освоения и ремонта скважин путем совмещения цикличного гидродинамического воздействия на низкопроницаемую карбонатную породу - коллектор с кислотной обработкой пласта.

Основные задачи исследований.

1. Проведение анализа современного состояния освоения и ремонта скважин.

2. Разработка технологической схемы воздействия на пласт при освоении и ремонте скважин.

3. Теоретическое обоснование процессов гидродинамического воздействия на низкопроницаемый пласт.

4. Исследование составов технологических жидкостей для освоения ремонта скважин в низкопроницаемых коллекторах. Физическое моделирование и проведение стендовых исследований процессов заканчивания скважин в осложненных условиях.

5. Разработка составов жидкостей для воздействия на пласт.

6. Опытно - производственная оценка предложенным разработкам.

Методика исследования носила экспериментально - теоретический

характер и включала экспериментальные исследования составов технологических жидкостей для освоения и ремонта скважин, научное обоснование и разработку комплексной технологии освоения и ремонта скважин, физическое моделирование и проведение соответствующих стендовых исследований.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании зависимости перепада давления на забое скважины от частоты прилагаемых ударных импульсов на устье и вязкости скважинных жидкостей, а так же экспериментальном установлении на модели скважины характера распространения фронта волны при ее удалении от забоя.

Защищаемые научные положения.

1) В низкопроницаемых карбонатных коллекторах образование вторичной проницаемости может быть обеспечено управлением скоростью реакции кислотной композиции на основе HCL и HF путем введения в ее состав 5% неионогенных ПАВ.

2) Создание на устье модели скважины ударных импульсов путем кратковременных открытий пневмозадвижки (0,3-0,5 сек.) способствует возникновению гидродинамического фронта волны в призабойной зоне продуктивного пласта, которая по протяженности и амплитуде зависит от величины начального давления на устье, глубины скважины, а также частоты создаваемых импульсов, причем амплитуда ударной волны возрастает прямо пропорционально удалению от забоя и достигает максимума на расстоянии 3-4 метров, после чего наблюдается ее затухание.

3) Разработанная комплексная технология освоения и ремонта низкодебитных скважин с использованием гидродинамического воздействия на призабойную зону пласта в сочетании с химической обработкой соляно-кислотным составом позволяет повысить среднесуточный дебит скважин до трех раз.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

определяется современным уровнем аналитических и достаточным объемом экспериментальных исследований, воспроизводимостью полученных экспериментальных данных.

Практическая значимость состоит в разработке комплексной технологии воздействия на карбонатные низкопроницаемые пласты, а также составов технологических жидкостей для её реализации.

Апробация работы.

Основные положения и результаты исследований докладывались: на ежегодном Международном форуме молодых ученых «Проблемы недропользования» (Санкт-Петербург, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2012), на 53-й Международной научной конференции

студентов и аспирантов (Польша, Краков, 2012), на Международной конференции «Эффективность и устойчивое развитие горной промышленности» (Германия, Фрайберг, 2013), на VII Всероссийской конференции «Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых» (Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получено 3 патента РФ.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 76 наименований. Материал диссертации изложен на 105 стр., включает 8 табл. и 37 рис., 1 приложение.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

1.1 Причины низкой проницаемости прискважинной зоны пласта

Низкая проницаемость пласта в призабойной зоне может быть обусловлена его геологическими характеристиками, физическими свойствами добываемого флюида (например, высокопарафинистые и высоковязкие нефти) или причинами, вызывающими частичное закупоривание микроканалов в пористой среде и, соответственно, снижающие проницаемость призабойной зоны скважины при различных технологических операциях [20].

Породы с пористостью 10 - 5 % и ниже относятся к малоёмким коллекторам. В такой разряд попадает большинство карбонатных пород. Однако имеются многочисленные примеры крупных (в том числе и гигантских) залежей в так называемых плохих, низкоёмких карбонатных коллекторах (таблица 1.1). Таблица 1.1 - Частота встречаемости различных величин пористости

продуктивных карбонатных пород в различных нефтегазовых провинциях [16]

Пористость, % НГП <5 5-10 10-15 15-20 >20 Суммарное количество залежей

Тимано-Печорская 4/5 13/16 29/36 29/36 5/6 80/100

Волго-Уральская 64/5 290/23 606/47 242/19 75/6 1277/100

Сев.Кавказ-Мангышлакская 24/16 24/16 27/18 34/23 38/27 147/100

Днепрово-Припятская 19/19 47/47 23/23 9/9 2/2 100/100

Прикаспийская 3/7 16/39 15/37 3/7 4/10 41/100

Средняя Азия 14/9 18/12 58/38 49/32 13/9 152/100

Западная Сибирь 9/37 4/17 - 5/21 6/25 24/100

Лено-Тунгусская 1/7 2/14 9/65 2/14 - 14/100

Суммарное количество залежей 138/8 410/22 771/42 373/20 147/8 1835/100

Примечание: в числителе - количество залежей, в знаменателе - % от суммарного количества залежей

В связи с отмеченным, применение методов, позволяющих увеличить приток на стадии освоения, а так же при капитальном ремонте скважины является актуальной задачей. Один из наиболее распространенных методов увеличения притока - кислотная обработка (в частном случае, соляно-кислотная - СКО) призабойной зоны продуктивных пластов. В свою очередь, повышение эффективности кислотных обработок достигается добавлением различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). При этом происходит увеличение проникающей способности кислоты, более полное удаление из пласта продуктов реакции, повышение диспергирующего действия кислоты на асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО).

Установлено, что водонасыщенные известняки и пористые доломиты имеют высокую удельную поверхность, поэтому реакция нейтрализации соляной кислоты протекает чрезвычайно быстро. В этих условиях замедление реакции кислоты с карбонатами становится определяющим в успешности СКО. В трещиноватых коллекторах значительная часть кислоты проникает в стенки этих трещин, при этом кислота практически мгновенно нейтрализуется, т.к. удельная поверхность контакта кислоты с водонасыщенной породой очень большая. Глубина проникновения кислоты до ее нейтрализации составляет несколько сантиметров, этим обстоятельством вызвано желание ограничить впитывание кислоты стенками трещин (каналов). Применение ПАВ позволяет существенно снизить поверхностное натяжение раствора кислоты на границе с углеводородной жидкостью, замедлить скорость реакции кислоты с породой.

Кроме того, есть причины снижения проницаемости призабойной зоны пласта (ПЗП) [5, 20]:

- Загрязнение механическими примесями;

- Физико-литологическое разбухание цемента горной породы при взаимодействии с различными технологическими жидкостями;

- Термохимическая обработка.

Загрязнение механическими примесями ПЗП может происходить по причинам [1]:

- впрессовывания в поровую среду частиц шлама, образованного при бурении;

- засорения пористой среды ПЗП твердой фазой промывочного раствора. Глубина проникновения твердых частиц в пористую среду при вскрытии пласта находится в зависимости от геометрических характеристик фильтрационных каналов и находится в пределах от 1 до 20 мм [43];

- низкой устойчивости пород продуктивного горизонта фильтрационному размыву при эксплуатации скважины, вызывающему разрушение скелета пласта и попадание частиц породы на забой скважины;

- гидродинамических репрессий на пласт, возникающих при пульсирующей подаче бурового раствора, включении и остановке насоса, спускоподъемных операциях, при спуске колонны труб с высокой скоростью (дополнительное давление на забой может возрасти на 4-10 МПа);

- кольматации ПЗП частицами тампонажного раствора в процессе цементирования скважин [36, 43];

- насыщения коллоидно-дисперсными частицами при проведении спускоподъемных операций за счет возвратно-поступательного движения фильтрата бурового раствора и пластового флюида [3];

- попадания в продуктивный горизонт илистых частиц с жидкостью, закачиваемой в пласт для системы поддержания пластового давления (1111Д);

- загрязнения ПЗП минеральными частицами, приносимыми флюидом из отдаленных участков пласта;

- выпадения сульфидожелезистых осадков в ПЗП нагнетательной скважины в следствии перенасыщенности закачиваемых вод солями и изменения термодинамических условий (значимую роль в выпадении осадков играют процессы перемешивания несовместимых вод).

Физико-литологические причины снижения проницаемости ПЗП обуславливаются воздействием пресной воды на скелет породы и цементный камень [12, 63]. Причиной разбухания глин является катионный обмен с поглощением воды. Химический состав воды значительно влияет на

разбухаемость глин и ухудшение проницаемости коллекторов. Причины попадания воды в пласт:

- закачка воды в пласт для ППД;

- кислотная обработка скважины при капитальном ремонте скважин (КРС), раствором с содержанием воды или, когда используют в качестве промывочного агента воду или жидкость на основе воды;

- проникновение в продуктивный пласт посторонних слабоминерализованных пластовых вод, или попадание их в эту зону в следствии капиллярных процессов.

Термохимические процессы приводят к снижению проницаемости при изменении в ПЗП термодинамического равновесия, к ним относятся [4, 48]:

- парафиновые отложения в трещинах и порах коллектора с низкой температурой пласта. Снижение температуры в ПЗП при продолжительной эксплуатации скважины и закачке жидкости с поверхности в пласт;

- попадание в продуктивный пласт сильноминерализованных и высокотемпературных вод и последующее их охлаждение (способствует отложению солей и снижению проницаемости ПЗП);

- образование в газовых скважинах гидратов.

Из всех перечисленных причин снижения проницаемости ПЗП главными являются: загрязнение механическими примесями пористой среды, отложение парафина в продуктивном пласте с низкой температурой и набухание цементного камня при его контакте с водой.

1.2 Влияние механического воздействия на физические свойства нефтяного

пласта

Производственный опыт нефтедобычи показывает, что в различных геолого-промысловых условиях, при разных технических характеристиках скважин, методы вызова притока и очистки призабойной зоны имеют различную эффективность, которая определяется влиянием факторов, основными из которых являются:

- вид очистки скважины (промывка, свабирование, имплозия и т.д.);

- геологические особенности продуктивных пластов и физико-химические характеристики содержимого флюида (проницаемость, пористость, трещиноватость, сцементированность породы, плотность, вязкость и т.д.);

- контроль технологических параметров при проведении операций по очистке скважины (контроль давления в скважине, скорость извлечения жидкости и т.д.);

- технологические показатели режима работы залежи, техническая конструкция скважины и ее состояние (пластовое давление, обводненность добываемого флюида, глубина скважины и т.д.).

Квазиравновесное состояние пласта возможно нарушить механическим воздействием и вызвать в пласте продолжительное перемещение флюида на глубинах, где скелетная порода при объемном сжатии пористой среды деформируется в упругом режиме. Перемещение пластового флюида в узких каналах или пористых средах под действием внешнего перепада давления может быть сопровождено переходом флюида в специфическое энергетическое состояние, при котором происходит локальное выделение энергии [21, 32]. Эффекты, способствующие или препятствующие разрыву пласта и сохранению положительного эффекта во времени, должны учитываться при разработке технологии механического воздействия.

Движение флюида в прискважинной зоне пласта осуществляется под влиянием разности давлений в скважине и в окружающем породном массиве: происходит очистка поровых каналов коллектора; устраняется блокирующее влияние остаточных фаз газа, нефти и воды; инициируется фильтрация флюидов в низкопроницаемых пропластках и зонах, и повышается охват пласта, как по толщине, так и по простиранию. Возможность перемещения флюида в поровом массиве обусловлена наличием различного вида пустот (пор, трещин, каверн), которые являются гидродинамическими каналами, частично или полностью заполненными насыщающим флюидом.

Пластовое давление в процессе эксплуатации скважины постепенно

уменьшается в связи с отбором насыщающего флюида и отчасти компенсируется технологией поддержания пластовой энергии за счет заводнения.

Проведение циклических гидравлических ударов в среде активных жидкостей (кислотные составы, углеводородные растворители, ПАВ) приводит к [72]:

- разрыву глинистой корки и разрушению пластовых кольматантов (отложения солей, парафина, асфальтенов);

- образованию микротрещин и увеличению проницаемости ПЗП;

- обеспечению закачки реагентов в скважины;

- увеличению глубины растворения породы и проницаемости в образованных трещинах.

1.3 Основные существующие методы освоения скважин в осложненных

условиях

Если традиционные методы вызова притока, основанные на принципе снижения давления в скважине, за счет уменьшения плотности жидкости или её уровня не дают необходимой депрессии для притока пластового флюида используют следующие методы освоения скважин в осложненных условиях.

Кислотные обработки

Впервые кислоту использовали для воздействия на пласт в 1895 г. Кислота, закачиваемая в микроскопические протоки пласта горной породы, растворяет ее и, таким образом, увеличивает проходы.

Наиболее часто для кислотной обработки используется соляная кислота, так как она недорога и не оставляет нерастворимых продуктов реакции.

Когда соляная кислота закачивается в известковый пласт и происходит химическая реакция. Скорость реакции во время кислотной обработки пропорциональна концентрации кислоты и температуре и обратно пропорциональна давлению. Но так как для возвращения высоковязких растворов отработанной кислоты из пор в пласте требуется существенное давление, концентрации выше 15% редко применяются для кислотной обработки. При этом,

для обеспечения наиболее равномерного широкого охвата пласта в составы для кислотной обработки вводятся различные реагенты для замедления реакции.

Авторский коллектив под руководством Р.Г. Галева [23] предложил технологию направленных СКО, сущность которых заключается в закачке в пласт временно блокирующего кислоту гидроэмульсионного раствора, где средой является углеводородная жидкость, фазой - вода или водные растворы солей, а в качестве эмульгатора и стабилизатора применяется ПАВ. Этот состав закачивается в работающие участки пласта, а следом закачиваемая кислота поступает в неработающие. После обработки при освоении блокирующий состав разжижается пластовой нефтью.

Ю.Л. Вердеревским [19], В.И. Токуновым [66] предложены технологии глубокого химического воздействия, основанные на введении в кислотный состав загустителей и замедлителей реакции. Данные технологии позволяют в 10-20 раз увеличить охват пласта кислотной обработкой, что позволяет кратно увеличить дебит скважины.

Б.М. Сучковым [64] предложены технологии пенокислотных обработок, замедление скорости реакции при которых происходит за счет уменьшения поверхности контакта кислоты с породой из-за содержания газовой среды. Эта технология имеет ряд ограничений в применении, например: необходимость дополнительного газокомпрессорного оборудования, сложность разрушения стабильных пен, невозможность применения для гидроимпульсного воздействия и др.

М.Х. Мусабировым [51] предложены составы нефтекислотных эмульсий, где в качестве среды выступает нефть, а фазой является кислота, присутствуя в нефти в виде глобул. Реакция начинает происходить после разрыва нефтяной пленки глобул при их вдавливании в поровый канал меньшего, чем глобула, размера. За счет этого происходит реакция только в каналах малой проницаемости.

Такими исследователями, как М.Н. Галямов, И.М. Галямов, А.Б. Харитонов и др. [24, 25, 26, 27, 70], предложены технологии кислотного гидроразрыва пласта

(ГРП) на основе загущенных кислотосодержащих растворов. Предлагается осуществление разрыва пласта нефтекислотной эмульсией с дальнейшей закачкой смеси кислот замедленного действия. Однако технология не предполагает дальнейшей закачки твердодисперсных расширителей, что в последующем снижает эффективность обработки за счет смыкания трещин.

Предварительные испытания

При кислотной обработке следует оценить несколько характеристик, поэтому испытания так важны. Керны или обломки выбуренной породы дают сведения о пористости, проницаемости и насыщенности пласта водой и нефтью. Образец сырой нефти из пласта можно также проверить на склонность к эмульгированию. Если сырая нефть образует эмульсии, либо со свежей, либо с отработанной кислотой, следует добавлять соответствующие деэмульгаторы.

Другой важный фактор — выяснение способности к набуханию силикатных компонентов пород пласта. В некоторых случаях частицы глин и бентонитов могут увеличиваться в размерах в несколько раз под действием кислотных растворов. Эти увеличившиеся частицы способны заблокировать микроскопические протоки в коллекторе или, что еще хуже, уменьшить размер протоков по сравнению с начальным. Таким образом, если проверка показывает, что образец породы имеет склонность к набуханию, необходимы дополнительные средства контроля силикатов для предохранения от набухания и вызываемого им повреждения.

Оборудование для кислотной обработки

Для кислотной обработки нефтяных и газовых скважин разработано специальное транспортное и насосное оборудование. Растворы кислоты перевозят на промысел в автоцистернах емкостью от 2 до 13 м . Химические добавки замешиваются в кислоту во время заправки цистерны.

Методика обработки приведена ниже:

• удалить жидкость из скважины свабированием (поршневанием) или тартанием (откачиванием);

• если скважинная жидкость не была удалена, кислоту следует нагнетать в

пласт после нее;

• для полного проникновения кислоты в пласт необходимо вслед за ней подать вытесняющую жидкости в достаточном количестве;

• давление, прикладываемое для задавки кислоты в пласт, определяется техническими характеристиками насососных агрегатов;

• после истечения достаточного времени, для окончания реакции, извлечь отработанную кислоту и продукты ее реакции тартанием, свабированием, откачиванием насосом или фонтанированием из скважины, если достаточно велико забойное давление.

В случае водонагнетательных скважин часто достаточно просто возобновить нагнетание, чтобы заставить отработанную кислоту перейти из призабойной зоны в пласт. Это не помешает дальнейшей эксплуатации. При обычной контролируемой кислотной обработке колонна насосно-компрессорных труб (НКТ) остается в скважине, что позволяет осуществить заполнение скважины до устья жидкостью. НКТ устанавливается ниже продуктивной зоны.

Другой вид контролируемой обработки — пакерный метод. В этом случае в НКТ непосредственно над зоной, подлежащей кислотной обработке, вводится пакер (расширяющаяся пробка). Происходит заполнение скважины нефтью, после чего закачивается кислота по колонне НКТ и локализуется на уровне продуктивной зоны. Затем пакер устанавливается, не позволяя кислоте перемещаться вверх по кольцевому зазору. В некоторых случаях сначала устанавливается пакер, а удаление нефти из колонны НКТ производится свабированием, после чего вниз прокачивается кислота. Иногда кислота прокачивается в колонну НКТ таким образом, что вытесняет перед собой нефть в пласт.

Важное преимущество пакерного метода заключается в том, что происходит изоляция кислоты в участке пласта находящегося ниже пакера. Это позволяет исключить ее проникновение в вышележащие по стволу скважины непродуктивные зоны. При необходимости снижения перепада давления на разных сторонах пакера и предотвращения его срыва в кольцевой зазор может

производиться закачка нефти.

Другие распространенные виды контролируемой обработки: метод селективных электродов, методика радиоактивных меток, комбинированные методы, а также применение шаровых уплотнителей и временных пластозакупоривающих материалов. Все эти методы имеют свои достоинства и недостатки и подлежат тщательному анализу перед применением.

В целом достоинство селективной кислотной обработки состоит в том, что максимальное положительное действие кислоты достигается посредством ее попадания только в заданный участок. Помимо того, что кислота не поступает в непродуктивные зоны, она может направляться на менее проницаемые участки, в которые в ином случае не попадет.

Недостатки селективной кислотной обработки заключаются в ее более высокой стоимости, сложности проведения и (в некоторых случаях) увеличении времени, необходимого для прочистки скважины после обработки [34].

Свабирование

Свабирование скважин возможно применять для различных целей, таких как: освоение скважины, вызывая приток из пласта; очистка ПЗП после проведения химической обработки от продуктов реакции; очистка от механических примесей забоя скважины, выносимых из призабойной зоны пласта (в случае невозможности промывки забоя из-за поглощения промывочного раствора ввиду низкого пластового давления или хорошей проницаемости ПЗП); очистка ПЗП от механических примесей, внесенных нагнетаемым агентом в пласт. Обработка ПЗП физическими методами воздействия на пласт представлена на рисунках 1.1,1.2.

Рисунок 1.1 - Схема свабирования при высоком уровне в скважине: 1 — сальник; 2 — подъёмный лифт; 3 — эксплуатационная колонна;

4 — канат; 5 — сваб; 6 — седло.

I

Рисунок 1.2 - Схема свабирования в насосном режиме: 1 — сальник; 2 — подъёмный лифт; 3 — эксплуатационная колонна; 4 — канат; 5 — сваб; 6 — клапан.

Утечки жидкости через сваб зависят от ряда факторов, в том числе, от конструкции сваба, высоты столба поднимаемой жидкости, плотности и ее вязкости, шероховатости внутренней поверхности колонны НКТ и др. Сокращение времени подъема жидкости, за счет увеличения скорости подъема сваба, соответственно позволит и сократить объем утечек. Однако, по мере снижения уровня (более 1000 м) в скважине, при небольших притоках из пласта, высота поднимаемого свабом столба жидкости может оказаться меньше Н^, а объем утечек больше объема поднимаемой жидкости, что делает невозможным и дальнейшее снижение уровня жидкости в скважине. Для преодоления этого может быть рекомендован следующий технологический прием, представленный на рисунке 1.3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Купавых, Кирилл Сергеевич, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Азимов P.A. Комплексная характеристика гидродинамических явлений с учетом особенностей геологической структуры / P.A. Азимов, Г.И. Коршунов, Ю.Н. Приходько // Народное хозяйство Республики Коми. - 1998. - № 2. - с.23-26.

2. Аль-Харти С. Возможности интенсификации притока в высокотемпературных скважинах / С. Аль-Харти, О. А. Бастос, М. Сэмюэл, Дж. Стилл, М. Дж. Фуллер, Н. Э. Хамзах, М. И. Пудин бин Исмаил, А. Парапат // Нефтегазовое обозрение. - Зима 2008-2009. - Том 20, №4. - с.66-79.

3. Амиян В.А. Вскрытие и освоение нефтегазовых пластов / В.А. Амиян, Н.П. Васильева. - М.: Недра, 1972. - 306 с.

4. Антониади Д.Г. Научные основы разработки нефтяных месторождений термическими методами / Д.Г. Антониади - М.: Недра, 1995. - 313 с.

5. Андреев В.Е. Повышение эффективности выработки трудноизвлекаемых запасов нефти карбонатных коллекторов: учебное пособие /В.Е. Андреев, Ю.А. Котенев, А.Г. Нугайбеков и др. - Уфа: УГНТУ, 1997. - 137 с.

6. Апасов Р.Т. Разработка и обоснование эффективных комплексных технологий воздействия на скважины с низкой продуктивностью после ГРП: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (25.00.17) / Апасов Ренат Тимергалеевич; Тюменск. гос. нефтегаз. унив, Тюмень, 2006. - 159 с.

7. Аромстронг К. Усовершенствованные рабочие жидкости для ГРП и улучшение экономических показателей скважин / К. Аромстронг, Р. Кард, Р. Наваррет и др. // Нефтегазовое обозрение. Шлюмберже. - Весна 1999. - с.46-63.

8. Ахназарова С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: учебное пособие для хим.-технол. спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. - М.: Высш. шк., 1985. - 327 с.

9. Барашков В.Н. Основы теории упругости: учебное пособие / В.Н. Барашков, И.Ю. Смолина, Л.Е. Путеева, Д.Н. Песцов. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит, ун-та, 2012. - 184 с.

10. Белорай Я.Jl. Трудноизвлекаемые ресурсы и разработка залежей вязких нефтей / Я.Л. Белорай, И.Я. Кононенко, М.В. Чертенков, A.A. Чередниченко // Нефтяное хозяйство. - 2005. - № 7. - с.120-122.

11. Бернулли Д. Гидродинамика, или записки о силах и движениях жидкостей / Перевод В. С. Гохмана. Комментарии и редакция А. И. Некрасова и К. К. Баумгарта. Л.: Изд. АН СССР. - Серия «Классики науки». - 1959. - 554 с.

12. Бойко B.C. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. Учеб. для вузов. / B.C. Бойко. - М.: Недра, 1990. - 427 с.

13. Бочкарев A.B. Плазменно-импульсное воздействие. Перспективы применения на горизонтальных скважинах [Электронный ресурс] / A.B. Бочкарев // Технологии, №4-5 (033), Сентябрь. - 2010. - с.38-41. - Режим доступа: http://www.cttimes.org/kscms/uploads/editor/files/pdf-files/issue_33_38-41.pdf.

14. Браунли К.А. Статистическая теория и методология в науке и технике / К.А. Браунли. - М.: Наука, 1977. - 408 с.

15. Булатов В.П. Фундаментальные проблемы теории точности. / Коллектив авторов под ред. В.П. Булатова, И.Г. Фридлендера. - СПб.: Наука, 2001. - 504 с.

16. Булач М.Х. Низкопоровые коллекторы нефтегазоносных провинций России и СНГ / М.Х. Булач, Л.Г. Белоновская, Л.П. Гмид. - Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2007 (2). - с.11-14.

17. Валеева P.P. Особенности геологии месторождений нефти республики Башкортостан (Волго-Уральская нефтегазоносная провинция) и значения содержащихся в них микроэлементов / P.P. Валеева. // Студенческий саптер международного общества инженеров-нефтяников «Проблемы геологии и освоения недр». Том 1. - Томск. - 2014. - с. 262-263.

18. Вежнин С.А. Применение технологии плазменно-импульсного воздействия для выравнивания профиля приемистости [Электронный ресурс] / С.А. Вежнин, В.К. Нечаев, Н.П. Агеев // Нефтяное хозяйство. - 2010. - №5. - с.94-98. - Режим доступа: http://www.novas-energy.ru/ru/about/articles.php?ELEMENT_ID=2074.

19. Вердеревский Ю.Л. Состав и технология для глубокой обработки призабойной зоны скважины в карбонатных коллекторах / Ю.Л. Вердеревский // Oillndustry. - 1994. - Май. - с.44-45.

20. Власов В.В. Причины нарушения первичной гидродинамической связи «пласт-скважина» и технологические недостатки методов очистки, основанных на принципе откачки жидкости [Электронный ресурс] / В.В. Власов, A.A. Ишмурзин // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». - 2003. - №2. - Режим доступа: http://ogbus.ru/authors/Vlasov/Vlasov_l .pdf.

21. Газизов А.Ш. Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений на основе ограничения движения вод в пластах / А.Ш. Газизов, A.A. Газизов. - М.: Недра, 1999. - 284 с.

22. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник / И. Гайдышев. - СПб: Питер, 2001. - 752 с.

23. Галеев Р.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья / Р.Г. Галеев. - М.: КУБК-а, 1997. - 352 с.

24. Галлямов И.М. Применение полимер-кислотного воздействия в условиях низких температур. / И.М. Галлямов, М.С. Судаков, Е.А. Шафикова, Г.И. Апкаримова // Материалы первой научно-технической конференции молодых специалистов ООО «Башнефть-Геопроект». Уфа. - 2009. - Вып. 121, ч.2 - с.25-27.

25. Галлямов И.М. Разработка метода кислотной стимуляции скважин и повышение нефтеотдачи пластов в терригенных коллекторах / И.М. Галлямов, А.Г. Вахитова, Г.И. Апкаримова, В.Н. Павлычев, Н.В. Прокшина, Р.И. Галлямов // Научно-технические проблемы добычи нефти в старом нефтедобывающем регионе. Юбилейный сборник научных трудов. - Уфа. - 2007. - Вып. 119, ч.2. -с.177-183.

26. Галлямов И.М. Результаты испытаний растворителя комплексного действия РКДМФ в лабораторных и промысловых условиях / И.М. Галлямов, А.Г. Вахитова, Е.А. Шафикова, Г.И. Апкаримова, М.С. Судаков, A.A. Карпов // Сборник научных трудов. Уфа. - 2008. - Вып. 120. - с.260-233.

27. Галлямов М.Н. Повышение эффективности эксплуатации нефтяных скважин на поздней стадии разработки месторождений / М.Н. Галлямов, Р.ТТТ. Рахимкулов. М.: Недра, 1978. - 207 с.

28. Гилязов Т.Ф. Анализ методов повышения продуктивности скважин на основе оценки эксплуатации нефтяных месторождений [Электронный ресурс] / Т.Ф. Гилязов // Труды МГТА: электронный журнал. - 2008. - №6 (2). - Режим доступа: http://www.e-magazine.meli.ru/vipusk6.htm.

29. Гмид Л.П. Атлас карбонатных пород-коллекторов / Л.П. Гмид, С.Ш. Леви. - Труды всесоюз. Нефт. Н.-и. Геол.-развед. Ин-та тс. - Вып. №313. -Ленинград: Недра, 1972. - 150 с.

30. Желтов Ю.П. О гидравлическом разрыве нефтеносного пласта / Желтов Ю.П., Христианович С.А. // Известия Академии наук СССР. Отд-ние техн. наук. -1955.-N5.-c.3-41.

31. Жуковский Н.Е. Полное собрание сочинений. Том VII. Гидравлика. / Н.Е. Жуковский. М. - Л.: Главная редакция авиационной литературы. - 1937. -146 с.

32. Замахаев B.C. Переходные процессы в пластах при первичном вскрытии и их влияние на освоение скважин / B.C. Замахаев // Журн. «Бурение», Специальное приложение к журналу «Нефть и Капитал». - № 2. - с.11-14.

33. Источник колебаний - генератор плазменно-импульсного воздействия (ПИВ) [Электронный ресурс] / ООО «Новас». - Режим доступа: http://www.novas-energy.ru/ru/technology/technology .php

34. Кадралиев Б.И. Общий обзор современного состояния повышения нефтеотдачи кислотной обработки [Электронный ресурс] / Б.И. Кадралиев, A.A. Исмаилов // Мир научных исследований. - 2011. - №8-9 (50-51). - Режим доступа: http://www.barrell.ru/influence/influencel.html

35. Коваленко B.C. Частично инфинитное моделирование: Основания, примеры, парадоксы / B.C. Коваленко. СПб.: Политехника, 2005. - 480 с.

36. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Интенсификация добычи вязкой нефти из карбонатных коллекторов / В.И. Кудинов, Б.М. Сучков. Самара: Кн. изд-во, 1996. -437 с.

37. Кудинов В.И., Сучков Б.М. Методы повышения производительности скважин. / В.И. Кудинов, Б.М. Сучков. Самара: Кн. изд-во, 1996. - 414 с.

38. Купавых К.С. Освоение скважин в осложненных условиях / К.С. Купавых // Записки Горного института. - 2013. - том №206. - с. 93-98.

39. Купавых К.С. Оценка влияния пав на эффективность кислотной обработки карбонатных пород. / К.С. Купавых, Н.И. Николаев, Д.А. Волкотрубов, A.A. Петров // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. Материалы VII Всероссийской конференции. Пермь: ПНИПУ. - 2014. - с. 119-121.

40. Купавых К.С. Перспективы применения комплексной технологии освоения и ремонта скважин в низкопроницаемых коллекторах. / К.С. Купавых, Н.И. Николаев, A.B. Шипулин // Научно-технический журнал «Инженер-нефтяник». - 2013. - №4. - с. 10-12.

41. Купавых К.С. Результаты исследований и эффективность применения комплексной технологии химической обработки призабойной зоны пласта / Н.И. Николаев, A.B. Шипулин, К.С. Купавых // Территория Нефтегаз. - 2015. - №4. -с.100-104.

42. Купавых К.С. Экологические особенности ремонта нефтяных скважин при низкой проницаемости коллекторов. / Н.И. Николаев, A.B. Шипулин, К.С. Купавых // МАНЭБ. Экология и развитие общества. - 2013. - №2-3 (8). - с. 37-41.

43. Лебединец Н.П. Изучение и разработка нефтяных месторождений с трещиноватыми коллекторами / Н.П. Лебединец. М.: Наука, 1997. - 396 с.

44. Леонов М.Я. Развитие мельчайших трещин в твердом теле / М.Я. Леонов, В.В. Панасюк // Прикладная математика и механика. - 1959. - №5. - с.391-401.

45. Лесь И.В. О проведении «струйного» гидроразрыва пласта. / И.В. Лесь // Бурение и нефть. - 2010. - №2. - с. 32-36.

46. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы математико-статистической теории обработки наблюдений. — 2-е изд. — М., 1962. 337 с.

47. Максвелл Дж. К. Материя и движение / Дж. К. Максвелл. — М.— Ижевск: РХД, 2001.- 178 с.

48. Мингулов Ш.Г. Технология освоения глубокозалегающих коллекторов за счет тепловой обработки глубинными диссипаторами гидравлической энергии: дис. на соиск. уч. ст. к.т.н. (25.00.15) / Мингулов Шамиль Григорьевич; С.-Петерб. гос.горный ин-т (техн. ун-т), 2001. - 108 с.

49. Михалюк A.B. Горные породы при неравномерных динамических нагрузках / A.B. Михалюк. - Киев: Наукова думка, 1980. - 154 с.

50. Михалюк A.B. Торпедирование и импульсный гидроразрыв пород / A.B. Михалюк. - Киев: Наук.думка, 1986. - 207 с.

51. Муслимов Р.Х. Комплекс технологий обработки призабойной и удаленной зон карбонатных пластов / Р.Х. Муслимов, Г.А. Орлов, М.Х. Мусабиров // Нефтяное хозяйство. - 1995. - № 3. - с.47-49.

52. Налимов В.В. Логические основания планирования эксперимента / В.В. Налимов, Т.И. Голиков. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: «Металлургия», 1980. - 152 с.

53. Нигматуллин Р.И. Эффект аномальных колебаний с интенсивными всплесками давления в ударной волне, распространяющихся по водной суспензии бентонитовой глины / Р.И. Нигматуллин, В.А. Пыж, И.Д. Симоненков // Изв. вузов: Нефть и газ. - 1983. - №11. - с.45-47.

54. Нифонтов Ю.А. Ремонт нефтяных и газовых скважин / Ю.А. Нифонтов, И.И. Клещенко, А.П. Телков. - С-Пб.: AHO НПО «Профессионал», 2005. - 915с.

55. Новые технологии повышения нефтеотдачи пластов, получившие развитие на месторождениях ОАО «ЛУКОЙЛ» [Электронный ресурс] / Всероссийская ассоциация АсБур. - Режим доступа: http://www.asbur.ru/bank_technology/m&tody_uveHcheniya_nefteotdachi_mun_gidrodi namicheskie/novye_tehnologii_povysheniya_nefteotdachi_plastov_poluchivshie/

56. Огун Дж. О. О преобразовании пространства начальных данных для задачи Коши с особенностями решения типа взрыва / Дж. О. Огун, Ю.Н. Орлов, В.Ж. Сакбаев // Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. - 2012. - № 87. -31 с.

57. Патент №2266402 Российская Федерация, Е21В43/25, Е21В43/16. Способ возбуждения колебаний скважинной жидкости / A.B. Шипулин, М.Р. Петриченко, М.Х. Валеев, A.M. Хуррямов. - Опубликован 20.12.2005.

58. Патент №2511167 Российская Федерация, Е21В43/25. способ обработки призабойной зоны скважины, оборудованной штанговым насосом / К.С. Купавых, A.B. Шипулин. - Опубликован 10.04.2014.

59. Патент №2520115 Российская Федерация, Е21В43/25. Способ обработки призабойной зоны скважины / К.С. Купавых, A.B. Шипулин. - Опубликован 20.06.2014.

60. Патент №2522327 Российская Федерация, Е21В43/25. способ обработки призабойной зоны скважины / К.С. Купавых, A.B. Шипулин. - Опубликован 10.07.2014.

61. Райзер Ю.П. Высокочастотный разряд высокого давления в потоке газа как процесс медленного горения / Ю.П. Райзер // Журнал прикладной механики и технической физики. - 1968. - № 3. - с.3-10.

62. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство / JI.3. Румшинский. - М.: Наука, 1971. - 192 с.

63. Сидоровский В.А. Вскрытие пластов и повышение продуктивности скважин / В.А. Сидоровский. - М.: Недра, 1978. - 256 с.

64. Сучков Б.М. Добыча нефти из карбонатных коллекторов / Б.М. Сучков. -Москва-Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотичная динамика, 2005. - 688 с.

65. Технологический процесс свабирования скважин [Электронный ресурс] / Освоение, свабирование, дренирование скважины. - 2011. Режим доступа: http://com.neftrus.eom/6.html

66. Токунов В.И. Технологические жидкости и составы для повышения продуктивности нефтяных и газовых скважин / В.И. Токунов, А.З. Саушин - М.: Недра-Бизнес центр, 2004. - 711 с.

67. Уиттекер Э.Т. Курс современного анализа. 4.2. / Э.Т. Уиттекер, Дж.Н. Ватсон // М.: ГИФ-МЛ, 1963. - с.233-256.

68. Усачев П.М. Гидравлический разрыв пласта. / П.М. Усачев. - М.: Недра, 1986. - 165 с.

69. Ханукаев А.Н., Миркин В.Г. О распространении волн напряжения при взрыве в твердых породах / А.Н. Ханукаев, В.Г. Миркин // СПб: Записки Горного института им. Плеханова. - Том 14. - 1962. - №1. - с.3-12.

70. Харитонов А. Обработка призабойной зоны - система N-FLOW. Опыт применения в России / А. Харитонов // Бурение и нефть. - 2010. - №6. - с. 10-12.

71. Христианович С.А. О модуле сцепления в теории трещин / С.А. Христианович, Г.И. Баренблатт // Известия АН СССР, Механика твердого тела. -1968. - №2. - с.70-75.

72. Шипулин А.В. Технологии волнового воздействия на нефтяные пласты / А.В. Шипулин, Ш.Г. Мингулов // СПб.: Недра. - 2011. - с.9-14.

73. Элиот С. Tethys Petroleum: Опыт применения технологии радиального бурения: Северный Уртабулак [Электронный ресурс] / Стив Элиот // Rogtec. Drilling (Бурение). - 2011. - с.60-68. - Режим доступа: http://www.rogtecmagazine.com/PDF/Issue_026/07_Tethys_Petroleum_on_Radial_Dril ling_Technology_North_Urtabulak.pdf

74. Al-Hashim Н. Effect of multiple hydraulic Fractures on gaswell performance / Al-Hashim H., Kissami M., Al-Yousef H.Y // J.Petrol, Technol. - 1993. - V.45. - N6. - P.558-563.

75. Duval G.E. Shock waves in the study of solids / G.E. Duval // Applied Mechanics Review. - 1962. - №4. -16 p.

76. Kupavykh K.S. Well development in complicated conditions. / N.I. Nikolaev, K.S. Kupavykh. // Scientific Reports on Resource Issues. - 2013. - VI Parti. - pp. 113118.