Изменение частоты обводнения
Страница 1

Толщина разобщающего пропластка, м

в первый год эксплуатации после строительства скважин

на третий год эксплуатации после строительства скважин

в первый год эксплуатации после ремонтного цементирования

0-1,5

40,0

30,0

11,3

1,5-4

21,2

14,8

5,6

более 4

2,8

6,0

2,0

Сопоставления интенсивности изменения функции Р= f(h) на первый год эксплуатации после проведения водоизоляционных работ (кривая 2) и после их строительства (кривая 1) показывает резкое ее уменьшение в интервале толщины разобщающего пропластка 0-4 м. Это обусловлено, очевидно, повышением надежности разобщения пластов при проведении водоизоляционных работ путем цементирования, при котором образовавшиеся после размыва глинистой корки каналы заполняются цементным раствором.В том и другом случае цементирование проводилось тампонажным цементом с последующей перфорацией кумулятивными перфораторами типа ПК-103 с плотностью 20 отверстий на один погонный метр и подъем жидкости осуществляется глубинными насосами. Преждевременное обводнение скважин после их строительства и проведение их водоизоляционных работ цементированием имеют различный характер.

obwod.jpg (10,4kb) Рис. 1. Зависимость частоты обводнения скважин Р от толщины разобщающего пропластка h: 1- через год эксплуатации 856 скважин Ромашкинского месторождения; 2 - те же скважины через 3 года эксплуатации; 3 - через год эксплуатации после водоизоляционных работ цементированием.

В первом случае преждевременное обводнение скважин происходит из-за наличия на стенках скважины глинистой корки и последующего его размыва, во втором - из-за образования трещин в цементном кольце, вследствие воздействия на него значительных динамических нагрузок при проведении в скважине различных технологических операций.Обобщение полученных результатов показывало, что преждевременное обводнение скважин в значительной степени зависит то толщины разобщающего пропластка. Резкое изменение интенсивности возрастания функции Р= f(h) при толщине разобщающего пропластка 3-4 м характеризует этот интервал как критический, который обусловливает различие в причинах и отсюда методах предупреждения преждевременного обводнения скважин.Для интервала толщины разобщающего пропластка 0-1.5 м первопричиной преждевременного обводнения является наличие на стенках скважин глинистой корки, для интервала 1,5-4 м - совместное влияние низких физико-химических свойств тампонажного цемента и глинистой корки, более 4м- низкая сопротивляемость цементного камня воздействию значительных динамических нагрузок.При существующей технологии цементирования скважин не удается полностью удалить глинистую корку с ее стенок, в результате чего в заколонном пространстве цемент не имеет непосредственного контакта с проницаемыми пластами.Экспериментальными исследованиями по изучению прочности глинистой корки и характера ее разрушения проведены на специально сконструированной установке, модулирующей часть ствола скважины в интервале залегания продуктивного пласта. Глинистая корка начинает разрушаться против выходного отверстия при достижении определенного удельного давления, возникающего на стенках скважины при радиальном потоке жидкости. В результате действия перепада давлений на этом участке глинистая корка прорывается и полностью вымывается или в ней образуются каналы (свищи). После этого зона максимального удельного давления на глинистую корку перемещается вниз вдоль контакта стенки скважины - цементное кольцо, нарушая герметичность последнего. Установлено, что глинистая корка не разрушается при подаче воды к торцевой части модели скважины (по площади поперечного сечения модели) под давлением 1 МПа, но интенсивно размывается при радиальном сечении воды по контакту стенка скважины - цементный камень под давлением 0,15 МПа.Для более детального исследования влияния глинистой корки на обводнение скважин нами были проанализированы результаты эксплуатации 16 скважин Акташской площади Ромашкинского месторождения.Нефтеносная толщина пласта в этих скважинах была вскрыта в кровле одним отверстием, созданным методом ГПП.Изучалось влияние на процесс обводнения скважин наличия на ее стенках глинистой корки и перфорации при условии, что вертикальные трещины в цементном кольце при создании одного перфорационного отверстия не распространяются на большие расстояния от интервала перфорации.Скважины разделены на три группы. К первой группе относятся скважины, у которых по геофизическим исследованиям не прослеживается разобщающий пропласток между нефтяным и водоносными пластами, ко второй - скважины с толщиной пропластка не более 1 м, к третьей - с толщиной более 1 м Усреднением показателей по группам скважин можно получить модели средних скважин для каждой группы. Так, средняя скважина первой группы проработала 58 мес. и обводнилась в течение первого года эксплуатации (безводный период эксплуатации составил 9 мес при соотношении добытой нефти и воды 0,25).Модель средней скважины, характеризующая вторую группу, проработала при некотором увеличении безводного периода эксплуатации по сравнению с моделью первой группы, хотя толщина нефтеносного пласта в этом случае на много больше, чем модели средней скважины первой группы.Показатели модели средней скважины, представляющей третью группу с толщиной разобщающего пропластка 1 м, отличаются от показателей первых двух групп. При толщине нефтеносного пласта 3,6 м и водоносного пласта 7,9 м модель скважины проработала без воды на 13 мес больше, чем модель первой группы скважин, при значительном превышении добытой нефти над количеством добытой воды с 1 м толщины пластов (более чем в 4,5 раза).Так, скважина 1548 с толщиной разобщающего пропластка 1,5 м вступила в эксплуатацию с дебитом 3 т/сут, затем дебит постепенно (в течение 2 мес) возрастал до 10 т/сут. Через 20 мес эксплуатации отмечено проявление воды - доля ее в добываемой продукции резко возросла. Для всех скважин с разобщающим пропластком толщиной менее 4 м характерно вступление В эксплуатацию с безводным дебитом нефти, скачкообразный рост безводного дебита, а также появление воды в добываемой продукции и резкое превышение добычи воды над нефтью.В скважинах 1712А, 1547 и 1548 после эксплуатации с одним перфорационным отверстием был произведен повторный прострел эксплуатируемого нефтеносного пласта кумулятивными перфораторами ПК-103 с числом отверстий соответственно 30, 10 и 5. Последующая эксплуатация показала, что увеличения дебита нефти в исследуемых скважинах не наблюдалось.Анализировались также результаты эксплуатации скважин с одним перфорационным отверстием - скв.1404 и 1387 и соседних скважин, в которых вскрыты те же пласты - соответственно скв.1309 (60 отверстий) и 1386 (четыре отверстия).Исследованием установлены равенство суточных дебитов соседних скважин и одинаковый скачкообразный характер их изменения. Скважина 1386 с разобщающим пропластком толщиной б м имела безводный период эксплуатации, скважина 1309, в которой прострелено 60 отверстий, даже при толщине разобщающего пропластка 9 м, обводнилась при вводе в эксплуатацию. При притоке жидкости со всей поверхности ствола скважины в интервале нефтеносного пласта увеличение плотности перфорации не приводит к повышению продуктивности скважины, так как количество поступающей в ствол скважины жидкости определяется пропускной способностью отверстий и в то же время улучшает условия для возникновения процесса обводнения скважин.При вызове притока жидкости из пласта, в скважину через перфорационные отверстия ее радиальным потоком глинистая корка постепенно размывается сначала в. районе созданных перфорационных каналов или микротрещин в цементном кольце.После размыва глинистой корки части интервала продуктивного пласта скважина эксплуатируется с постоянным дебитом. В процессе перераспределения давления между пропластками на контакте скважина - глинистая корка создаются условия, при которых происходит дальнейший ее размыв. Глинистая корка размывается до полного освобождения всего интервала нефтеносного пласта, причем скорость этого процесса зависит от коллекторских свойств пропластков, а также от создаваемого при эксплуатации перепада давлений.Полное освобождение от глинистой корки всего интервала нефтеносного пласта определяется в основном расстоянием от интервала перфорации до водоносного пласта, которое включает и толщину разобщающего пропластка. При толщине разобщающего пропластка менее 1,5 м происходит преждевременный прорыв глинистой корки водой в результате возникновения касательных напряжений, превышающих напряжения сдвига в корке. При толщине разобщающего пропластка 1,5-4м более полное подключение нефтеносного пласта в эксплуатацию и увеличение безводного периода эксплуатации скважин являются следствием ухудшения условий возникновения гидродинамической связи между интервалом перфорации и водоносным пластом. При образовании гидродинамической связи из-за низких физико-химических свойств тампонажного цемента вода поступает в интервал перфорации и начинает размывать глинистую корку.Процесс преждевременного обводнения скважин усугубляется прежде всего перфорацией с использованием технических средств - корпусных и бескорпусных кумулятивных перфораторов.При этих способах перфорации наличие обсадной трубы против перфорируемого пласта приводит к разрушению цементного камня, причем на значительном удалении от вскрытых участков, что является одной из причин преждевременного обводнения скважин. Известно, что ударная волна по металлу распространяется в 8 раз быстрее, чем по цементному кольцу. При многократных залпах при вскрытии пласта кумулятивными снарядами происходит встряхивание обсадной колонны, что приводит к отслоению цементного камня от нее. Как показывают исследования, подобные нарушения наблюдались в шести из десяти исследованных скважин в интервале от 2 до 6 м от перфорированных отверстий и четыре из них (40 %) обводнялись в процессе освоения.Результаты опытов, проведенных как в лабораторных условиях, так и в скважинах показывают, что при перфорации колонн, как пулевым залповым перфоратором, так и корпусным кумулятивным перфоратором (ПК-103) внутри колонны в интервале перфорации образуются мощные гидравлические удары (280 МПа и более). Причем мгновенное действие этих ударов приводит не только к разрушению цементного камня, но, зачастую, и к разрушению обсадной колонны.Кроме указанного, при этих способах перфорации возникают аварии из-за прихвата перфорационных снарядов, из-за малого зазора Между диаметром снаряда и внутренней стенкой обсадных труб, особенно при перфорации летучек, хвостовиков, а также эксплуатационных колонн при капитальном ремонте скважин.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Физические основы ограничения притока вод
Показаны факторы преждевременного обводнения продуктивных пластов и скважин при заводнении многопластовых нефтяных месторождений. Рассмотрены методы ограничения движения воды в пористой сре ...

Получение медноаммиачного волокна (целлюлозы) химическим методом
Среди различных видов искусственного волокна, которые изготовляются из целлюлозы, медноаммиачное волокно занимает особое место. Этот вид искусственного волокна впервые был по лучен давно: е ...

Основные понятия координационной химии
...