Технология ограничения водопритока в добывающие скважины с применением нефтесернокислотной смеси (НСКС)

 

При разработке технологии ограничения водопритоков в добывающие скважины с применением концент­рированной серной кислоты в смеси с нефтью учитывались следующие основные требования:

1) сохранение проницаемости нефтенасыщенной части пласта для нефти, т. е. обеспечение селективности изоляции путей водопритоков;

2) получение кислого гудрона в призабойной зоне пласта или на устье скважины;

3) соблюдение оптимального соотношения между серной кислотой и нефтью для получения необходимого количества кислого гудрона;

4) исключение возможности обратного вытеснения кисло­го гудрона из пласта;

5) освоение скважин после водоизоляционных работ без дополнительного или повторного вскрытия пласта.

Экспериментальные работы по применению НСКС в про­мысловых условиях были проведены «ТатНИПИнефтью» со­вместно с «Татнефтью».

Для реализации описанных выше механизмов образования водоизолирующей массы в пластовых условиях разработаны технологические схемы получения и закачки нефтесернокис­лотной смеси в обводненный коллектор (рис. 10.2). Схема I применяется для получения кислого гудрона непосредственно в обводненной скважине путем одновременно-раздельной за­качки серной кислоты по насосно-компрессорным трубам и нефти по кольцевому пространству. Схема II основывается на закачивании ранее приготовленной на устье НСКС с извест­ными параметрами через НКТ в обводненный пласт нефти по кольцевому пространству для сохранения проницаемости верх­ней части пласта. В отдельных случаях предусматривается ис­пользование пакера. Схема III, как и схема I, связана с получе­нием кислого гудрона на забое скважины, но с последующим закреплением интервалов перфорации цементом или отверждающимися смолами типа ТСД-9 с формалином.

Постоянной подачей нефти по кольцевому пространству при закачивании кислоты решаются две задачи: 1) восполнение недостающей для образования кислого гудрона нефти, так как в промытых водой зонах количество остаточной нефти не пре­вышает 10-28% порового объема; 2) сохранение проницаемо сти пласта для нефти в результате постоянного поступления ее в верхние перфорированные отверстия, а кислоты в нижние под действием гравитационных сил — плотность серной кис­лоты в 2-2,5 раза превышает плотность нефти.

Объем Ш кислого гудрона, необходимый для закупорива­ния обводненных зон пласта, определяется по формуле:

 

W = 0,785 d²hm,

 

где d — диаметр зоны распространения кислого гудрона по пласту;

h — толщина обводненной части пласта;

m — эффективная пористость пласта.

Остальные технологические параметры применения НСКС определяются опытным путем в промысловых условиях.

Рис. 10.2. Технологические схемы применения НСКС для ограничения притока вод в скважины:

1 — серная кислота; 2 — нефть; 3 — тампонажный материал;

4 — нефтекислотная смесь; 5 — глинистые породы; 6 — водонефтяной

контакт; 7 — вода.

 

ГАЗОИЗОЛЯЦИОННЫЕ РАБОТЫ

Предупреждение возникновения очагов газа имеет свои особенности, в первую очередь, в связи со специ­фикой поведения самого природного газа. Применялись мно­гие материалы и методы.

По типу изолирующего материала можно дать следующую классификацию методов изоляции газопритоков:

закачка воды с целью получения кристаллогидратов в газо­насыщенной области пласта;

закачка водных растворов хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов. При снижении давления в газонасы­щенной зоне соли выпадают в осадок; закачка нефти;

закачка конденсата и водного раствора ПАВ;

создание изолирующего экрана с помощью пенообразующих агентов;

селективные методы блокирования путей прорыва газа.

Используется физико-химическое взаимодействие газа с раствором асфальтосмолистых веществ (АСВ) в аромати­ческих растворителях, в результате которого происходит осаждение высокомолекулярных АСВ в загазованном поро-вом пространстве горной породы. Возможно также примене­ние АСВ, где в качестве растворителя используют пластовую нефть, ароматические углеводороды, четыреххлористый уг­лерод. Для предупреждения образования газового конуса на уровне ГНК закачивают сжиженные углеводородные газы на глубину до 6 м, а затем на такую же глубину — пластовую нефть, загущенную добавкой от 0,01 до 0,5% нефтерастворимых веществ (полутвердый полиэтилен). Существует способ создания изолирующего экрана из отложений серы на грани­це нефть—газ. Отложения серы образуются в результате ре­акции между серным ангидридом и сероводородом в присут­ствии воды. В работах зарубежных ученых для предотвраще­ния прорыва газа вокруг ствола скважины ниже ГНК реко­мендуется устанавливать непроницаемый экран, например, вводить в пласт измельченный пластический материал — син­тетический каучук или синтетические пластмассы, или нагне­тать в пласт нерастворимый в нефти и газе материал, закупо­ривающий поры. Ими же предложен способ ликвидации межпластовых перетоков газа в скважинах, основанный на закач­ке в скважину гелеобразующих составов на основе ПАА, сши­ваемого хромовыми соединениями.

Из всего многообразия рекомендованных составов немногие нашли практическое применение, а результативных еще меньше.

Определенный интерес могли бы представить методы, ос­нованные на создании в пласте на уровне ГНК протяженного радиального изолирующего экрана. Наиболее эффективными из проведенных работ по ограничению газопритоков в нефтя­ные скважины оказались РИР, где в качестве газоизолирую­щих композиций использовались:

водорастворимый тампонажный состав (ВТС-1, ВТС-2) на основе гликолевых эфиров в КОС;

вязкоупругий состав на основе высокомолекулярных водо­растворимых полимеров (ВУС, ГОС). Эти составы в пластовых условиях в широком диапазоне температур вступают в реак­цию гидролитической поликонденсации с образованием геля элементоорганических полимеров, которые селективно заку­поривают поры горной породы. Применение ВУС на основе высокомолекулярных водорастворимых полимеров в качестве газоизолирующей композиции опробовано на многих скважи­нах Лянторского месторождения.

Изоляция достигается в результате адсорбции и механи­ческого удержания молекул полимера в пористой среде путем создания вязкоупругой структуры, обеспечивающей блокиро­вание зоны фильтрации газа.