Ограничение водопритоков составами акор

 

Одним из способов решения проблемы водо-притоков в нефтяных и газовых пластах и водоперетоков че­рез каналы некачественно зацементированного заколонного пространства является АКОР, разработанный в б.ВНИИКРнефти (Л. А. Скородиевская, А. М, Строганов и др.); и применяюще­гося в различных модификациях.

Анализ свойств значительного числа водоизолирующих материалов и результатов их применения в различных геоло­го-технических и климатических условиях приводит к выводу о том, что многие составы имеют определенный набор полез­ных качеств, однако составы, обладающие комплексом всех необходимых свойств, отсутствуют. В наибольшей степени всем требованиям, предъявляемым к водоизолирующим свойствам, отвечают составы на основе кремнийорганических соедине­ний АКОР.

Эти составы широко применяются последние 15 лет и пре­терпели изменения от быстро отверждающихся хлорисиланов с уменьшенным содержанием активного хлора на основе кремнийорганических эфиров до водонаполненных композиций. В нефтяной промышленности для ограничения водопритоков в скважины были использованы двух- и трехкомпонентные со­ставы АКОР (АКОР-2, АКОР-4, АКОР-Б), которые готовили из отдельных компонентов непосредственно перед их примене­нием. Первым из водонаполненных кремнийорганических со­ставов является АКОР-4. Он успешно применен почти в 500 скважинах Западной Сибири. Но его приготовление вызывало некоторые затруднения, и поэтому разработан состав АКОР-Б с улучшенными характеристиками. Это одноупаковочный со­став. Его можно применять как в товарном виде, так и гото­вить на его основе водонаполненные составы.

Составы АКОР — легко фильтрующиеся жидкости вязкос­тью 1,2-100 мПа. с (АКОР-Б имеет вязкость 1-3 мПа·с) и плот­ностью 0,97-1,20 г/см³. Селективность воздействия их на водонасыщенные участки пласта, регулируемые время отверж­дения и вязкость, позволяют с большей эффективностью про­водить водоизоляционные работы, Полное отверждение соста­вов по объему обеспечивает продолжительный эффект тампо­нирования при больших депрессиях. Они могут быть исполь­зованы в широком интервале пластовых или забойных темпе­ратур: от 15 до 300° С, способны отверждаться под действием воды любого типа и любой минерализации. Температура за­мерзания ниже —50°С, составы АКОР обладают высокой адге­зией к породе пласта, достаточной прочностью и др.

Составы АКОР в последних модификациях технологичны, без труда могут применяться в больших объемах. Технология применения отработана и уточнена на тысячах скважин в СНГ и странах дальнего зарубежья.

Существующая технология с применением составов АКОР направлена на снижение добычи воды и повышение текущих дебитов нефти, увеличение межремонтного периода и повы­шение успешности работ. Технология предназначена для огра­ничения притока вод при прослойном, подошвенном обводне­ниях и ликвидации водоперетоков по негерметичному цемент­ному кольцу, а также для выравнивания профиля приемисто­сти в нагнетательных скважинах. Работы могут проводиться при механическом и фонтанном способах эксплуатации с подъе­мом и без подъема подземного оборудования. Отсутствие опе­раций по разбуриванию и повторной перфорации ствола сква­жины значительно снижает трудоемоксть и стоимость ремонтно-изоляционных работ.

Технология предусматривает также совместное использова­ние состава АКОР и цемента. Подобные работы проводят в сква­жинах, где одной из причин обводнения являются заколонные перетоки из выше- и нижележащих интервалов пласта, а также приток подошвенных вод. Докрепление цементом выполняли в тех случаях, когда необходимо было восстановить крепь сква­жины. Применение технологии по схеме АКОР + цемент, где используются материалы с различной способностью по закупо­риванию поровых каналов, обусловливает высокую эффектив­ность изоляционных работ. При последовательной закачке двух тампонажных материалов происходят тампонирование мелких пор и микротрещин фильтрующимся составом АКОР, обладаю­щим высокой проникающей способностью, и заполнение круп­ных трещин цементным раствором. В результате достигается наибольшая эффективность работ. Высокая технологическая успешность при использовании указанной схемы быть достиг­нута и в нагнетательных скважинах.

Наибольшая эффективность по предупреждению водопри­токов достигнута при обводнении скважин по прослоям, раз­общенным непроницаемыми прослоями мощностью более 1 м. Наименее успешны работы по борьбе с обводнением скважин при прорыве фронта нагнетаемых вод по монолитному пласту. Продолжительность водоизоляционного эффекта при этом типе обводнения зависит от местоположения скважины в системе разработки. Если скважина расположена в первом добываю­щем ряду от нагнетательного ряда, то продолжительность эф­фекта изоляции в 2-3 раза меньше по сравнению с располо­жением скважины в стягивающем ряду. Для других видов об­воднения такой зависимости не прослеживается. Успешные операции проведены при трех- и пятирядных блоковых систе­мах разработки. Наиболее целесообразно применение селек­тивных материалов АКОР при изоляции пластов-обводнителей в скважинах, эксплуатирующих совместно два и более объек­тов.

А. М. Строганов, Л. А. Скородиевская и М. Л. Мирная ис­следовали коррозийную стойкость состава АКОР-Б. Скорость коррозии определяли по изменению массы образцов, выдер­жанных в испытуемом составе в течение 3 часов. Исследова­ния при 20° С проводили в динамике с использованием лабора­торного продольного встряхивателя, при 50° С — в термостате в статических условиях. Результаты (средние величины по 5 опытам) приведены в табл. 10.10. Для сравнения взят АКОР-Б, не разбавленный водой.

Изучение коррозионной активности АКОР-Б показало, что при водоизоляционных работах можно использовать имеюще­еся промысловое оборудование.

Для определения температуры замерзания состава прове­дены исследования в климатической камере. Образцы соста­ва выдерживали в камере в течение 3 ч. при —50°С и далее такое же время при —60°С. Образцы не замерзали.

Сроки хранения АКОР-Б изучали на образцах проб, поме­щенных в плотно закрытых емкостях и хранящихся при тем­пературе окружающего воздуха в течение 12 мес. Повторные проверки свойств состава проводили через каждые 4 мес. Результаты показали, что свойства материала практически не изменяются в течение года, то есть срок сохраняемости АКОР-Б не менее 12 мес.

Кремнийорганические полимерные материалы обладают высокой термической устойчивостью, однако, в присутствии воды процессы деструкции связи Si — О — Si, приводящие к механическому разрушению материала, протекают активно. В целях определения продолжительности эффекта тампонирова­ния и водоизоляции отдельных пластов или интервалов пласта при нормальных (60—100°С) и высоких температурах (100— 250°С) Л. А. Скородиевской, А. М. Строгановым и Ю. Н. Ян­ковским была изучена гидротермальная стойкость отвержденных составов АКОР-1, АКОР-2, АКОР-4 и АКОР-Б. Вывод: Наи­более устойчивыми являются составы АКОР-Б и АКОР-2. Водоизолирующий экран из АКОР-4 не столь долговечен, как из АКОР-2 и АКОР-Б. Составы АКОР-1, АКОР-2 и АКОР-Б можно использовать для длительного отключения отдельных интерва­лов или пластов, в том числе с высокими температурами, а АКОР-4 наиболее целесообразен для ремонтно-изоляционных работ в скважинах с пластовыми температурами до 100—120°С. Но в реальных условиях скорость разрушения материала бу­дет значительно ниже.

Высокую тампонирующую способность составов АКОР под­тверждают исследования, проведенные теми же авторами на установке УИПК-1М с модельными песчаными кернами. Результаты обработок кернов составами АКОР после суток тер-мостатирования при 250° С и давлении 15 МПа (табл. 10.11) показывают снижение их проницаемости более чем на 99%. Градиент давления прорыва воды через обработанные керны не менее 60 МПа/м.

Таблица 10.10