Разработка технологических жидкостей для восстановления производительности газовых скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.15, кандидат технических наук Шихалиев, Ильгам Юсиф оглы

• Шихалиев, Ильгам Юсиф оглы
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шихалиев, Ильгам Юсиф оглы

Введение.

1 Анализ проблемы восстановления производительности газовых скважин.

1.1 Особенности восстановления производительности газовых скважин '

1.2 Анализ эффективности применения жидкостей глушения в условиях аномально-низких пластовых давлений.

1.3 Анализ эффективности применения кислотных обработок высокотемпературных скважин.

1.4 Анализ отечественного и зарубежного опыта в области ликвидации межколонных давлений.

2 Применяемые материалы и методы испытаний.

3 Исследование и разработка составов технологических жидкостей для глушения газовых скважин.

3.1 Анализ применения технологических жидкостей с наполнителями для глушения газовых скважин в условиях АНПД.

3.2 Разработка технологических жидкостей, не содержащих твердую фазу, для глушения газовых скважин в условиях АНПД.

3.2.1 Разработка жидкости глушения без твердой фазы, обладающей высокими ингибирующими свойствами.

3.2.2 Разработка биополимерной жидкости глушения без твердой фазы, устойчивой к биодеструкции.

3.3 Применение жидкостей глушения без твердой фазы, в качестве промывочных жидкостей.

4 Разработка и исследование кислотных составов для интенсификации притока флюидов высокотемпературных скважин.

4.1 Исследование ингибиторов коррозии для проведения кислотных обработок высокотемпературных скважин.

4.2. Обратные кислотные эмульсии для обработки высокотемпературных скважин.

Исследование причин возникновения МКД и разработка технологической жидкости для ликвидации МКД в газовых скважинах.

5.1 Исследование причин возникновения МКД на скважинах Песчано

У мете кого ПХГ. ^g

5.2 Разработка технологической жидкости для предупреждения и ликвидации МКД в процессе строительства и ремонта скважин.

5.3 Анализ динамики газонасыщенности приповерхностных отложений в приустьевых зонах скважин №№ 126 и 93 Песчано-Умётского ПХГ. 85 6. Результаты опытно-промышленных испытаний разработанных технологических жидкостей на газовых месторождениях и ПХГ ОАО «Газпром» и технологическая оценка их эффективности.

6.1 Промысловые испытания жидкости для глушения скважин без твердой фазы были проведены на скважине №180 Песчано-Уметского ПХГ и на скважинах № 12601 Ямбургского ГКМ, № 144 Юбилейного НГКМ, №№ 147, 501, 726, 818, 232Медвежьего ГКМ.

6.2 Опробование технологии ликвидации МКД с привлечением вязко-упругого состава было проведено на скважинах № 87, 93, 126, 142, 180, 200, 399 Песчано-Уметского ПХГ, Елшанского ПХГ (№№ 399, 472), Степновском ПХГ(№ 129).

6.3 Оценка эффективности применения разработок.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологических жидкостей для восстановления производительности газовых скважин»

Актуальность работы.

Одной из основных причин потери продуктивности скважин с аномально низкими пластовыми давлениями на месторождениях и подземных хранилищ газа (ПХГ) с большой мощностью высокопроницаемых продуктивных пластов является необоснованный подход к применению технологических жидкостей без учета их физико-химических характеристик. Поэтому разработка составов технологических жидкостей для глушения с временным блокированием приза-бойной зоны в процессе заканчивания, освоения и ремонта скважин, предотвращающих загрязнение призабойной зоны высокопроницаемых пластов, является актуальной проблемой для многих месторождений и подземных хранилищ газа.

Наиболее остро стоит проблема предупреждений и ликвидации межколонных давлений (МКД) в процессе строительства и ремонта скважин, которые возникают из-за некачественного цементирования, перфорации и режимов эксплуатации скважин. Применяемые в настоящее время технологии обеспечивают снижение величины МКД в 2-4 по сравнению с начальной величиной, что недостаточно. Кроме того, применение ряда технологий приводит к обеспечению эффективной изоляции на весьма короткий срок.

Совершенствование технологий по предупреждению и ликвидации межколонных давлений в процессе строительства и ремонта скважин являются приоритетными задачами научных исследований в нефтегазовой промышленности.

Данная работа посвящена решению обозначенных выше проблем.

Цель диссертационной работы. Повышение качества вскрытия продуктивных пластов, освоения и проведения работ по предупреждению и ликвидации межколонных давлений в газовых скважинах путем создания эффективных технологий и технологических жидкостей.

Основные задачи работы.

1. Анализ причин возникновения и разработка методов предупреждений и ликвидации межколонных давлений (МКД) в процессе строительства и ремонта скважин.

2. Анализ применения технологических жидкостей с наполнителями для глушения скважин.

3. Разработка эффективных технологических жидкостей без твердой фазы с улучшенными физико-механическими свойствами для глушения скважин.

4. Разработка составов солянокислотных эмульсий и выбор эффективных ингибиторов для проведения работ по интенсификации притока флюидов.

5. Практическая реализация разработок и оценка их эффективности:

Научная новизна.

1. Экспериментально и теоретически обоснована возможность применения реагента «МКв» коагулянт катионный в качестве ингибитора набухания глин в составе жидкости глушения. На уровне изобретения предложена жидкость для глушения скважин без твердой фазы, обладающая высокими ингиби-рующими свойствами по отношению к глинистым минералам.

2. Экспериментально обоснована возможность применения реагента Морпен в качестве биоцида в составе жидкости глушения. На уровне изобретения предложена биополимерная жидкость для глушения скважин, не подвергающаяся биологическому разрушению в течение длительного времени.

3. Экспериментально выявлена высокая ингибирующая и эмульгирующая способность реагентов, выпускаемых под маркой ВНПП; подобраны эффективные ингибиторы коррозии, обеспечивающие защиту металлической поверхности при воздействии высоких температур.

4. Впервые установлена высокая герметизирующая способность вспененного вязкоупругого состава на полимерной основе с газообразующими добавками для предупреждений и ликвидации межколонных давлений (МКД) в процессе строительства и ремонта скважин.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Для сохранения естественной проницаемости продуктивных пластов после деблокирования в условиях аномально низких пластовых давлений разработаны технологические жидкости без твердой фазы для глушения газовых скважин (Патент РФ № 2314331, Патент РФ № 2345114).

2. Разработаны солянокислотные инвертные эмульсии для проведения работ по интенсификации притока флюидов высокотемпературных скважин, продуктивные пласты которых представлены карбонатными породами.

3. Разработан вязкоупругий состав для предупреждений и ликвидации межколонных давлений (МКД) в процессе строительства и ремонта скважин.

4. Технологическая жидкость без твердой фазы для глушения скважин внедрена на Медвежьем, Юбилейном и Ямбургском газоконденсатных месторождениях и Песчано-Уметском ПХГ, технология предупреждений и ликвидации МКД в процессе строительства и ремонта скважин прошли успешные испытания и внедрена на Песчано-Уметском, Елшанском и Степновском ПХГ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на V международной научно-практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти», посвященной 45-ти летию основания СЕВКАВНИПИГАЗ (г. Кисловодск, 15-19 октября 2007 г.); VI международной научно-практической конференции «Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти», (г. Кисловодск, 22-27 сентября 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 работы в рецензируемых научно-технических журналах, 2 патента РФ на изобретение. Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 страницах машинописного текста, включает 18 рисунков и 17 таблиц. Работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованных источников из 76 наименований.

Заключение диссертации по теме «Технология бурения и освоения скважин», Шихалиев, Ильгам Юсиф оглы

выводы

1. По результатам проведенного анализа различных жидкостей для глушения скважин в условиях аномально низких пластовых давлений выявлены основные параметры, определяющие их эффективность.

2. Для сохранения естественной проницаемости продуктивных пластов после деблокирования в условиях аномально низких пластовых давлений разработаны технологические жидкости без твердой фазы для глушения газовых скважин.

3. Обоснована возможность применения коагулянт катионного реагента «МКО» в качестве ингибитора набухания глин в составе жидкости глушения, а также реагента Морпен в качестве биоцида.

4. Разработаны эффективные солянокислотные инвертные эмульсии для проведения работ по интенсификации притока флюидов высокотемпературных скважин, продуктивные пласты которых представлены карбонатными породами.

5. Установлена высокая герметизирующая способность вспененного вяз-коупругого состава на полимерной основе с газообразующими добавками для предупреждений и ликвидации межколонных давлений (МКД) в процессе строительства и ремонта скважин.

6. Технологическая жидкость без твердой фазы для глушения скважин внедрена на Медвежьем, Юбилейном, Ямбургском газоконденсатных месторождениях и Песчано-Уметском ПХГ, а технология ликвидации межколонных давлений прошла успешные испытания и внедрена на Песчано-Уметском, Ел-шанском и Степновском ПХГ ОАО «Газпром».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шихалиев, Ильгам Юсиф оглы, 2009 год

1. Рябоконь, С.А. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта Текст. / С.А. Рябоконь, A.A. Вольтере [и др.] // Обзор, инф. Сер. Нефтепромысловое дело / ВНИИОЭНГ. М.: ВНИИОЭНГ, 1989.-49 с.

2. A.c. 796394 СССР, МКИ3 Е 21 В 43/12. Жидкость для глушения скважины Текст. / T.JI. Чернышева, В.А. Шульгина, В.В. Бальцер (СССР). № 2742674/22-03 ; заявл. 26.03.79 ; опубл. 15.01.81, Бюл. № 2 - 2 е.: ил.

3. A.c. 1339119 СССР, МКИ4 С 09 К 7/02. Безглинистый буровой раствор Текст. / Б.А. Андерсон, И.В. Утяганов, Г.П. Бочкарев, З.М. Шахмаев, М.Г. Шайдуллин (СССР). -№ 3973194/23-03 ; заявл. 05.11.85 ; опубл. 23.09.87, Бюл. №35-5 е.: ил.

4. A.c. 1790590 СССР, МКИ5 С 09 К 7/00, Е 21 В 33/13. Жидкость для глушения скважины Текст. / Н.И. Крысин, Г.А. Чуприна, Т.А. Скороходова, C.B. Матяшов, Д.М. Узбеков (СССР). № 4847716 ; заявл. 07.06.90 ; опубл. 23.01.93, Бюл. №3-3 е.: ил.

5. ООО «ТюменНИИгипрогаз». № 2001108734/03 ; заявл. 02.04.01 ; опубл. 20.08.02, Бюл. № 23 (II ч.) - 4 е.: ил.

6. Заканчивание и интенсифицирующие обработки скважин Текст. / Pro с. 11th World Petrol. Congr. London. Vol. 3 - 1983.

7. Стрижнев, К.В. Селективное воздействие на призабойную зону пласта Текст. / К.В. Стрижнев, Е.А. Румянцева, Т.Н. Лысенко // Интервал. 2005.4.5.-С. 64-69.

8. Пат. США № 4739833, кл. Е21В 43/27. Метод кислотной обработки призабойной зоны скважины в условиях высоких температур Текст. / опубл. 26.04.1988.

9. Пат. США № 4122896, кл. Е21В 43/27. Способ кислотной обработки карбонатных пород Текст. / опубл. 31.10.1978.

10. Пат. США № 4487265, кл. Е21В 43/27. Способ кислотной обработки подземных пластов Текст. / опубл. 11.12.1984.

11. Пат. США № 4267887, кл. Е21В 43/26, 43/27. Метод кислотнойобработки высокотемпературных скважин Текст. / опубл. 19.05.1981.

12. Пат. США № 4480694, кл. Е21В 43/27. Метод кислотной обработки высокотемпературных пластов Текст. / опубл. 06.11.1984.

13. Economides, M.Y. Reservoirs Stimulation second edition copyright Текст. / M.Y. Economides, K.G. Nolte. 1989.

14. Кристиан, М. Увеличение производительности скважин Текст. /

15. М. Кристиан, С. Сокол, А. Константинеску. — М.: Недра, 1985 256 с.

16. A.c. 1809019 СССР, МКИ5 кл. Е21В 43/27. Состав для обработки высокотемпературных карбонатных коллекторов Текст. / Н.В. Щукин, О.И. Лукина, С.А. Клопотовская (СССР). № 4884416 ; заявл. 22.10.90 ; опубл. 15.04.93, Бюл. №8-4 е.: ил.

17. Оценка эффективности применения добавок для предотвращения осадкообразования гидрата окиси железа в отработанной кислоте Текст. // JPT. 1985. - 37. - № 4. - С. 691-695.

18. Назыров, P.P. Предотвращение образования вторичных осадков при кислотных обработках скважин Текст. / P.P. Назыров, А.З. Саушин, Р.Г. Самокаев [и др]. -М.: ВНИИЭгазпром, 1989. 31 с.

19. Изучение физико-химических процессов, происходящих при разработке Кошехабльского месторождения, и рекомендации по эксплуатации скважин без осложнений Текст. : отчет о НИР (заключ.): ГИК/01.03 / СевКавНИПИгаз. Ставрополь, 2003. - 97 с.

20. Насибулин, И.М. Повышение эффективности обработок продуктивных пластов композициями на основе соляной кислоты Текст. / И.М. Насибулин, Г.И. Васясин, Б.А. Баймашев, P.P. Ахметзянов, [и др.] // Нефтепромысловое дело. 2008. - № 8. - С. 25- 27.

21. Пат. 2166613 Российская Федерация, МПК7 Е 21 33/138. Способ уплотнения крепи газовых скважин Текст. / Цыцымушкин П.Ф.,

22. Горонович С.Н., Хайруллин С.Н. и др. ; заявитель и патентообладатель Волго-Уральский науч.-исслед. и проект, ин-т нефти и газа, ООО «Оренбурггазпром». 98118177/03 ; заявл. 02.10.98 ; опубл. 20.06.99, Бюл. № 13 (ч. II). - 10 е.: ил.

23. Пат. 2250983 Российская Федерация, МПК7 Е21В 33/138. Состав для ремонтно-изоляционных работ в скважинах Текст. / Исмагилов Ф.З., Стерлядов Ю.Р., Файзуллин И Н. [и др.]; заявитель и патентообладатель

24. ОАО «Татнефть». № 2003130283/03 ; заявл. 13.10.03 ; опубл. 27.04.05. 5 е.: ил.

25. Пат. 2283424 Российская Федерация, МПК7 Е21В 33/138. Способ изоляции заколонных перетоков Текст. / Каушанский Д.А., Демьяновский В.Б. ; заявитель и патентообладатель Каушанский Д.А. № 2005135998/03 ; заявл. 21.11.05 ; опубл. 10.09.06. - 4 е.: ил.

26. Пат. 2325507 Российская Федерация, МПК 7Е21В 33/138. Способ изоляции водопритока в скважину Текст. / Крючков В.И., Ибрагимов Н.Г.,

27. Хисамов P.C. и др. ; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть». -№ 2006100834/03 ; заявл. 10.01.06 ; опубл. 20.07.07. 6 е.: ил.

28. Данилин, В.Н. Ликвидация межколонных перетоков газа водно-солевыми составами Текст. / В.Н. Данилин, О.Д. Ефимов, П.Е. Шурай / Кубан. гос. технол. ун-т. — Краснодар, 2001. Деп. в ВИНИТИ 20.11.01, № 2421-В2001.

29. Тенн, P.A. Использование гидропескоструйной перфорации для герметизации цементного кольца Текст. / P.A. Тенн, A.A. Перейма, Е.П. Серебряков [и др.] // Сб. науч. тр. / СевКавНИПИгаз. М.: ВНЙИГАЗ, 1999. - С. 40 - 46.

30. Басарыгин, Ю.М. Ремонт нефтяных и газовых скважин Текст. / Ю.М. Басарыгин, В.Д. Мавромати. Краснодар: Просвещение Юг, 2008. - 437 с.

31. Титов, Г.Н. Новые буровые растворы и технологии их применения Текст. / Г.Н. Титов, Ю.Н. Титов, Г.П. Жуков // Бурение и нефть. 2004. - № 78. - С. 30-33.

32. Дон, Н.С. Предупреждение и ликвидация перетоков флюидов в наклонно направленных скважинах на месторождениях Западной Сибири Текст. / Н.С. Дон, В.А. Шумилов, В.М. Горбачев [и др.] // Обзор, инф. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1981. - Вып. 17.-49 с.

33. Мосиенко, В.Г. Универсальная установка для испытания газопроницаемости керна Текст. / В.Г. Мосиенко, P.A. Гасумов, C.B. Нерсесов // Сб. науч. тр. ВНИИгаз. -М., 1997. С. 54-56.

34. Методика оценки ингибирующих свойств буровых растворов Текст. : РД 39-2-813-82 : введ. в действие с 01.01.83. Краснодар, ВНИИКрнефть, 1982.

35. Рачев, X. Справочник по коррозии Текст. / X. Рачев, С. Стефанова. — М. : Мир, 1982.

36. Данюшевский, B.C. Справочное руководство по тампонажным материалам Текст. / B.C. Данюшевский, P.M. Алиев, М.Ф. Толстых. М. : Недра, 1987. - С. 350-353.

37. Попов, JI.H. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия» Текст. : учеб. пособие / JI.H. Попов, H.JI Попов. М. : ИНФА-М, 2005. - С. 146-148.

38. Кондрашев, О.Ф. Физико-химические основы регулирования изолирующих свойств безглинистых полисахаридных буровых растворов Текст. : дис. докт. техн. наук : 25.00.15. Уфа, 2005. - 49 с.

39. Грей, Дж. Р. Состав и свойства буровых агентов, промывочных жидкостей Текст. / Дж. Р. Грей, Г.С. Дарли. [пер. с англ.] - М. : Недра, 1985. —506 с.

40. Капитонов, В.А. Повышение эффективности первичного вскрытия и освоения продуктивных пластов на основе применения биополимерных растворов Текст. : дис. канд. тех. наук. Санкт-Петербург, 2007.

41. Липчанская, Т.А. Сохранение и восстановление естественной проницаемости продуктивных пластов в газовых и газоконденсатных скважинах Текст. : дис. канд. техн. наук. Ставрополь, 2005.

42. Сенов, П.Л. Фармацевтическая химия Текст. / П.Л. Сенов. М.: Медицина, 1971. —543 с.

43. Шихалиев, И.Ю. Исследование ингибиторов коррозии для проведения кислотных обработок высокотемпературных скважин Текст. / И.Ю. Шихалиев, С.Н. Мохов, Т.А. Липчанская // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2008. - № 12. - С. 24-25.

44. Райкевич, С.И. Обеспечение надежности и высокой пр'одуктивности газовых скважин Текст. / С.И Райкевич. М.: ИРЦ Газпром, 2006. — 247 с.