Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-промысловые повышения газоотдачи и газоприемности продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями на подземных газохранилищах Прикарпатья

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Геолого-промысловые повышения газоотдачи и газоприемности продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями на подземных газохранилищах Прикарпатья"

РГ6 од

ЮйЗт ВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ ИВАНО-ФРАНКОВСКИй ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

На правах рукописи АДАМЕНКО ЯРОСЛАВ ОЛЕГОВИЧ

ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫЕ КРИТЕРИИ ПОВЫШЕНИЯ ГАЗООТДАЧИ И ГАЗОПРИЕМИСТОСТИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ С НИЗКИМИ ПЛАСТОВЫМИ ДАВЛЕНИЯМИ НА ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОХРАНИЛИЩАХ

ПРИКАРПАТЬЯ

Специальность 04.00.17 Геология, поиски и равведкл

нефтяных и газовым месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ивано-Франковск - 1993

Робота выполнена на кафедре геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений Ивано-Франковского института нефти и газа.

Научные руководители - Доктор геолого-минералогическим наук,

профессор, ' заслуженный работник Народного образования Украины А.А.Орло - кандидат геолого-минералогическим наук доцент М.И.Норный.

Официальные олоненты - доктор геолого-минвралогических наук

Н.Н.Гунька.

— кандидат геолого-минералогическим наук Л.М.Кузьмик^

Ведущая организация - комплексная научно-исследовательская

лаборатория УкрНИИГаа.

Защита состоится »^О " ___1993 г. в ^ часов

в конФеренц-валв на ааседании специализированного совета К 068.42.01 Ивано-Франковского института не»ти и газа по адресу! 28401В, г.Ивано-Франковск, ул.Карпатская, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-темнической библиотека Ивано-Франковского института неети и гааа.

Автореферат разослан " ________ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат геолого-минералогическим наук, доцент

Падва Г.А.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Одним и* наиболее крупных газопотребляющих районов Украины является Прикарпатье, откуда осуществляется основная доля экспортных поставок природного газа в страны Западной Европы и сосредоточены крупные промышленные центры Западной Украины. Поэтому, для повышения надежности газоснабжения при транспортировке газа зарубеж, а также покрытия местного дефицита газопотребления в напряженные осенне-весенний и зимний периоды года, воз№,кг < необходимость создания на Прикарпатье сети подземных хранилищ газа (ПУГ; на «азе ис ощь.о-шх газовых залежей месторождений.

Надежность работы любого ПХГ прежде всего зависит от продуктивности и приемистости эксплуатационно-нагнетательных скважин, что связано с большими объемами отбора и закачки газа в объекты подземного газохранвния за сравнительно небольшие промежутки времени. Однако, проводка сквахин по всему разрезу осуществляется, как правило, на одной и той же промывочной жидкости, которая в большенствв случаев не обеспечивает качественного .вскрытия объектов подземного газохранения. В то же время, низкие пластовые давления и высокие значения проницаемости продуктивных пластов способствуют проявлении копьматации в прискважинной зоне, а нередко и поглощению промывочных жидкостей. В связи с атим часто отмечаются случаи получения отрицательных результатов при опробовании объектов ПХГ.

Основные теоретические положения е области методов рационального вскрытия и опробования продуктивных пластов, а также способов повышения продуктигчости сквахин изложены в работах С. Абдулина, А.X.Мирзаджанзаде, А.А.Орлова,

В.И.Романюка, А.Н.Снарского, М.И.Чорного, В.Н.Щелкачова, Р.С.Ярвмийчука и др.

Следует отметить, что большенство проведенным исследований и выработанных по ним рекомендаций, в основном, касаются нефтеносных пластов, в то время, как проблема вскрытия газоносных пластов, особенно с низкими пластовыми давлениями, и Физическая сущность явлений, происходящих в их прискважинной зоне, до конца еще не разработана.

В связи с этим, исследования в этом направлении представляют особый интерес и занимают особое место е системе мероприятий, направленных на повышение эффективности разработки газовых

несторожие 1ИЙ и подземных хранилищ газа.

Большим резервом в повышении производительности скважин является внедрение аффективных способов интенсификации притоков газа. Однако, специфика процессов подземного газохранвния и сложные геолого-ПРонысловые условия- объектов ПХГ Прикарпатья ограничивают возможность применения уже известных методов интенсификации притоков раза и требумт создания новых научно обоснованных, волее прогрессивных технологических решений.

При проектировании методов интенсификации притоков газа вооростаит требования к точности определения основных геологических и технологических параметров указанного процесса. Поэтому изучение геолого—промысловых критериев повышения газоприемистости и газоотдачи пластов является актуальной задачей, особенно в условиях подземного хранения газа.

Цели и вадачи работы. Основная цель работы - комплексное изучение геологических и промыслозых Факторов, влияющих на газоприемистость и газоотдачу продуктивных горизонтов в условиях низких пластовых давлений. Она достигалась решением следующих «аоач!

- выяснение основных природных Факторов, которые, непосредственно влиямт на приток газа иа пласта в скважину!

- установление ореолов рассеяния цяр^пнатного вещества 5 цементе пород-коллекторов и Физико-геологической сущности процесса карбонатообРазования!

- проведение литолого-статистического анализа продуктивных отложений северо-западной части Бильче-Волицкой зоны Пгедкарпатского прогиба!

- установление и анализ основных техногенных Факторов, влияющих на газоприемистость и газоотдачу продуктивных пластов с низкими пластовыми давлениями;.

- разработка новых прогрессивных технологических решений в области кислотных обработок прискважинных зон газоносных пластов!

создание математической модели прогнозирования и оптимизации эффективности' проведения кислотных обработок в условиях подземного хранения газа на Прикарпатье.

Объектом исследования являлись Угерское, Бильче-Волицкое, Дашавсков и Опарсксэе подземные хранилища газа, а также рядом расположенные ' газовые месторождения северо-западной части

Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба.

Методы достижения поставленной цели. Проведена детальная интерпретация литолого-петрограФических и Фильтрационно-емностных свойств коллекторов по 22 газоносным площадям северо-заплднпй части Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба! выполнен анализ геолого-промысловых материалов бурения, освоения и эксплуатации скважин; проведены лабораторные, экспериментальные и стендовые исследования по созданию высокочастотного ультразвукового поля и Сго использования при солянэкислотчык обработках лрискважинных зон пластов? произ! ден матема'-лче.сий анализ и оценка влияния различных природных и технологических «акторов на гавоотдачу пластов.

Научная новизна. Полученные в ходе исследования результаты дают возможность научно обоснованно проводить комплексную оценку геолого-промыслозых Факторов, влияющих на газоприемистость и гавоотдачу объектов подземного хранения газа на Прикарпатье, что выражается в следующей'

- рассмотренные геологические и промысловые критерии, позволяют повысить эффективность вскрытия, освоения и эксплуатацию объектов подземного хранения газа на Прикарпатье в неогеновых и меловых отложениях!

- впервые для данного региона составлены схематические к .¿рты ореолов рассеяния карбонатного вещества в цементе горных пород сарматского и верхнемелового возрастов и предложена модель их Формирования и распределения в породах-коллекторах!

- на основании предложенной литолого-статистической модели продуктивных отложений внесены гополнения в современное представление о Фильтрационно—емкостном поле северо-западной части Бильче-Волицкой зоны Предкарпатского прогиба!

- предложено использовать высокочастотное (ультразвуковое) поле при проведении кислотных обработок скважин и разработаны технологические приемы проведения азото-спирто-солянокислогныи и азото-амульсионно-солянокислотных обработок прискважинных зон продуктивных пластов с использованием ультразвукового генератора!

- впервые для объектов подземного хранения газа Прикарпатья создана математическая ' модель прогнозирования и оптимизации эффективности проведения различных видов кислотных обработок.

Практическая ценность работы. Выполненные исследования являются завершенной натенатичвски обоснованной

геолого-промысловой модель» эффективности проведения

интенсификации притоков rasa ив пластов-коллекторов с низкими пластовыми давлениями.

Реализация результатов в производстве. Теоретические положения и практические выводы, разработанные в диссертационной работе, успешно реализуются в Управлении магистральных газопроводов "Львовтрансгаз" и "ХаРьковтрансгаз".

'Апробация работы. Результаты выполненных исследований

докладывались и обсуждались на Всесоюзном совещании "Получение и применение реагентов для процессов добычи нефти и газа на базе нефтехимического сырья" (г.УФа, июнь 1987 г.), на краевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Повышение эффективности строительства скважин, поисков, разведки и разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений в сложных горно-геологических условиях" (г.Ставрополь, июнь 1967 г.), на научно-техническом совещании "Эффективность проведения ремонтных работ и интесиФикация добычи газа на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа в ПО "Львовтрансгаз". (г.Львов, октябрь 1987 г.), на межотраслевой научно-технической конференции "Проблемы разработки газоконденсатных и нефтяных месторождений и интенсификация добычи углеводородного сырья" (г.Астрахань, март 1983 г.), на второй Всесоюаной научно-технической конференции "Вскрытив нефтегазовых пластов и освоение скважин" (г.Ивано-Франковск, октябрь 1988 г.), на конференции молодых ученых и специалистов Ивано-Франковского института нсфти и газа (г.Ивано-Франковск, апрель 198? г.), на семинарах каФедры геологии и разведки нефтяных и газовых .месторождений . и кафедры теоретических основ геологии ИФИНГ (г.Иоано-Франковск, 1986-1993 гг.>.

Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 8 опубликованных работах и одном положительном решении на изобретение.

'Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций и содержит 143 страницы машинописного текста, 38 рисунков, 23 таблицы. Список использованной литературы включает 84 наименования.

Диссертационная работа выполнение автором в период обучения

в аспирантура и работы в научно-исследовательском секторе Иаано-Франковского института нефти и газа под руководством доктора геалого-минералогических наук, профессора А.А.Орлова и кандидата геолого-минералогических наук, доцента М.И.Морного, которым автор выражает своп глубокую благодарность за постоянное внимание и советы. Автор признателен кандидату

геолого-минералогических наук, доценту Э.И.Романюку оказавшему большую помощь при выполнении диссертационной работы, а также другим коллегам по работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулироввны цели и задачи исследований, отмечены содержащиеся в диссертационной работе (элементы новизны, показано научное и практическое значение работы.

в первой глава приведена краткая reoлого-тектоническая характеристика объектов подземного хранения гаоа на Прикарпатье.

В конце 70.-х .- середине ВО-х годов нашего столетия в связи с расширением экспортных поставок природного газа и покрытия местного дефицита газопотреблемия на ease истощенных газовых залежей ОпаРского, Бильчв—Волицкого, Угврского и Дашавского месторождений были созданы подземные хранилища природного газа.

В тектоническом отношении изучаемый район приурочен к северо-западной части Бильче—Волицкой зоны Предкарпатского прогиба, а именно к Кохано-Рудковскому и Угерско-Богородчвнскому тектоническим олементам. С первым <-вяз«но одно' из изучаемых подземных газохранилищ - Опарское. Опраекое ЛХР в тектоническом отношении приурочено к Свидницко-Опарской антиклинальной линии, которая протягивается параллельно Судово-Вишмянскому разлому. Структура Опарского ПХГ представляет собой бр»х «антиклиналь с более крутым юго-западным крылом, осложненным двумя поднятиями северо-западного простирания. Своды структур в плане вверх по разрезу незначительно смещены в юго-западном направлении.

К Угерско-Богородчанскому элементу приурочены

Бильче-Волицкое, Угерское и Дашавское подземные газохранилища. В верхнем - нижнесарматском структурно-тектоническом «гаже, к которому приурочены объекты исследования, все имеющиеся структурные поднятия представляют собой спокойные антиклинальные

складки, л я которых характерно совпадение структурным планов по отдельным песчано-глинистым комплексам нихнесарматских отлотений.

Угреская залехь в отложениях верхнего мела и нижнего сармата, с которыми связаны —объекты ПХГ, приурочена к горстоозразному эрозионно-тектоническому поднятию, осложненному продольными и поперечными нарушениями»

Бильче-Волицкая залежь отделена от Угерской узким грабснообразным прогибом. По сравнению с Угерской структурой, Бильче-Волицкое брахиантиклинальное поднятие более пологое и разбито параллельными и диагональными нарушениями на блоки.

Структура 1 Дашаоского подземного газохранилища по нижнемиоценовым отложениям представляет собой поднятие северо-западного простирания, расчлененное сбросовыми нарушениями на блоки.

Объекты подземного гаэохранения на Бильче-Волицкой и Угерской площадях приурочены к верхнемеловым и нижнесарматским отложениям. Верхнемеловые отложения представлены переслаивающимся комплексом осадков, сложенных песчаниками, алевролитами, сильно песчанистыми известняками, иэвестковистыми аргиллитами и мергелями.

Проведенное петрографические исследования коллекторов показали, что обломочный материал верхнемеловых пород в основном представлен кварцем <50-00%), кварцитом <2-ЗХ>, мусковитом и биотитом (2-3%), ортоклазом и микроклином (до 2У.). Сравнение формы и сортировки обломочного материала в породах показывает, что в основном преобладают полуокатанные и полууглов: тые обломки со средней их сортировкой, что характерно для относительно мелководных образований. Точечные и линейные контакты верен наиболее распространены в верхнемеловых коллекторах. С ними соседствует цемент пленочной или прерывно-пленочной структуры, при выполнении отдельных пор мелкозернистым кальцитом. Во многих пгсчано-алевритовых породах в порах наблюдается инФильтрационный кальцит.

' Объектами подземного гаэохранения в нихнесарматских отложениях на Опарской площади были выбраны три песчано-глинистых комплекса - IV, V, VI газоносные горизонты, на Угерской площади -XIV, ХУа, ХУе, XV газоносные горизонты, на Бильче-Волицкой площади - XIV и XV газоносные горизонты и на Дашавской площади -

X и VIII газоносные горизонты.

Проведенные литолого-петрограФические исследования

илжнесарматских отложений показывают, что они представлены )лигомиктовыми песчаниками,/ которым свойственна массивная или сеспорядочная, спорадически параллельнослоистая текстуры. Зогнуто-выпуклые» контакты зерен распространены в местах попепения кварцевого регенерационного цемента. Точечные контакты •аспространены в алевролитах, где присутствует глинистый, глауконитовый, карбонатный и/т базальный тип цементации. В цементе пород глинистое вещество чаете преовлад-.гт над карбонатным, причем первое в основном представлено минералами из группы монтмориллонита.

Пластовые воды, связанные с объектами подъемного газохранения на Прикарпатье, чаще всего х лор-каль циеаого, реже гидрокарйонатно-натриевого типа. Их минерализация достигает Ю-80 г/л при сравнительно низком содержании ионов кальция и магния.

В пластовых водах ПХГ содержится значительное количество растворенного газа. В составе гааов преобладает метан (болев 80Х). Количество тяжелых углеводородов не превышает IX.

Начальные пластовые давления в объектах-залежах ПХГ были в основном близки к гидростатическим (6.1-10.3 МПа>. В период эксплуатации объектов ПХГ пластовое давление снижается в среднем на 3.7-3.9 МПа.

Геотермический градиент в районе Расположения ПХГ составляет 3-Я °С/100 м. Пластовые температуры объектов ПХГ не высокие и составляют 25-55 °С.

Во второй главе рассмотрен»- геологические Факторы направленные на повышение продуктивности скважин.

Определяющей группой Факторов среди всех геологических характеристик для решения поставленной задачи являются Фильтрационно-емкостные свойства горных пород - пористость и проницаемость, а также наличие в цементе пород-коллекторов карбонатных аутигенных минералов.

Фильтрационные и емкостные свойства отложений изменяются ч довольно широких пределах. Проведенные микроскопические исследования шлифов из нижнесарматских и верхнемеповых коллекторов позволили отнести их ко II-V классам по классификации А.А.Хаина.

Межгранулярная пористость верхнемеповых песчаников высокяч !«

достигает в районах Угерско и Бильче-Волицы 20-24*. Песчаники сильно карбонатизированы и нередко переходят в песчаные известняки. Сравнение. формы пор свидетельствует, что у болыаенства изученных песчаников и алевролитов преобладают 4-х лучевые поры с летальными - - пережимами, ухудшающие их •»ильтрационные свойства. Большое практическое значение имеют дугообразные поры, локализующиеся по границам зерен, между зернами и цементом, внутри аутигенных минералов, которые составляют цемент песчано-алевритовых образований. Такие поры возникают в результате отслоений, микроподвижек частиц в породе, усыхания коллоидов и уменьшения объема при кристаллизации соседних минералов.

Разрез нижнесарматских отложений (дашавская свита) представлен типичной молассовой Формацией. Порогов пространство нижнесарматских песчаников представлено в основном межзерновыми, седиментационными порами, незначительная часть которых является аффективной. Седиментационные поры чаще всего неправильной формы, размером 0.04-0.23 мм. Соединительные капиллярные каналы (шириной 10-20 мкм) и сами поры плотно залечены цементирующим материалом. Эффективные поры, образовавшиеся, по-видимому, в результате выщелачивания цемента, имеют неправильную, лапчатую, иногда вытянутую форму. Эффективный объем перового пространства по шлифам не превышает 3-7%. Емкостные и Фильтрационные Параметры коллекторов дашавской свиты колеблются в широких пределах. Нежзерновая пористость колвбается от 2 до 30% и характеризует поровые коллекторы низкой, средней и высокой емкости. Нежзерновая проницаемость изменяется от 0.1х10~1ВМ2 до 1500х Обычно

в породах с относительно повышенной пористостью и проницаемостью содержится от 12 до 30% глинисто-карбонатного цемента.

Все выше перечисленные свойства верхнемеловых и нижнесарматских отложений можно назвать основополагающими геологическими Факторами, влияющими на продуктивность" скважин.

Проведенный статистический анализ вероятностного распределения основных петрофизических свойств коллекторов объектов подземных газохранилищ» а также прилегающих газоносных площадей, указал на логнормальное и полимодальное распределение величин пористости, проницаемости и караонатности. Построенное корреляционно-регрессионные зависимости выявили обратную взаимосвязь Пористости и карбонатности, проницаемости и

' карбонатности.

На основании проведенных исследований были внесены некоторые изменения и дополнения в современное представление о площадном распространении Фильтрационного и емкостного' полей нихнесарматских и верхнемелоеых отложений. Построенные карты открытой пористости и , общей проницаемости указали, что дифференциация Фильтрационно-емкостных 'параметров связана с такими Факторами!

— увеличение общей песчанистости в сторону Самборского и Бориславско-Покутского покровов!

— снижение песчанистости от крыльев к своду нихнемиоценооых структур!

— литологические и палеогеографические особенности седиментации.

Впервые в работе рассматривается вопрос образования и рассеяния карбонатных аутигенных минералов в цементе коллекторов Бильче-Волицкой зоны.

Известно, что карбонатные минералы являются

легкорастворимыми ^соединениями, тем самым способствуя улучшению Фильтрации пластового Флюида. Поэтому, изучение вопросов образования, накопления и распространения карбонатных минералов в продуктивных толщах позволяет в значительной степени повысить Эффективность геолого-промысловых работ на не«ть и газ.

Среди карбонатных образований в обломочных породах выделенно две разновидности. Первая приурочена к контактам песчаных и глинистых пластов и связана с поэднедиагенетическим отхатием поровых растворов глин в песчаники. Вторая разновидности карбонатных образований в изучаемом районе отнесена к массивным, относительна крупнозернистым песчаникам, образование цементов которых связывается с наиболее проницаемыми участками пластов-коллекторов. Среди типоморфных особенностей выделены! кальцит пвлитоморфный (седиментационный), тонкодисперсный яснекристаллический <диагенетический>, лучистый и с»еролитовый (раннеопигенетический), пойкилитовый и трещенный (более поздний). Это указывает на приуроченность карбонатов к разным частям пластов, контактирующим со слайопроницаемыми породами. Основная роль в образовании карбонатов отводится аФФекту Фильтрации пластовых флюидов в более проницаемые участки пластов. Достигая границы с песчаными породами, пластовые воды могут оказаться в

условиях перенасыщения к карбонатам, что вызывает их выпадение в осадок на границе песчаник-глина. Позже такой кальцит может подвергаться растворению в пластовых водах или наоборот служить экраном для ионов кальция.

В условиях постепенного погружения пород, находящийся в поровых водах карбонатный материал длительное время сохраняется в растворенном состоянии до момента тектонического воздымания района. Понижение парциального давления углекислоты вызывает садку карбонатов, поэтому многие трещины в осадочных породах изучаемого района залечены кальцитом.

С учетом данных про значительное вертикальное смещение скоплений нефти и газа относительна зон Их генерации, при вертикальное миграции флюидов резко снижаются термобарические показатели и изменяется гидрохимические условия. В результате чего у геохимических барьеров (на ' границах с первичными пластовыми Флюидами! осаждаются различные аутигенные компоненты, в том числе и карбонаты. Источником веществ и энергии являются солсс глубокие слои литосферы, в часности стратисферы. Первичная глубинная миграция имеет форму .потоков, и флюиды под высоким давлением инъецируются в пёс/аныв пласты.

Исходя . из предложенной модели Формирования карбонатных гг.-.ьерапив и лито логических особенностей изучаемого района, кахно предполагать, что максимальные концентрации аутигеннъм образований должны располагаться концентрически. А построенные впервые для северо-западной части Бильче-ВолицкоЙ . зоны Предкарпатского прогиба схематические карты ореолов рассеяния клрбонатного вещества в продуктивных отложениях подтвердили вышеописанную модель.

Составленные схематические карты, а также

литопого-статистическая модель коллекторских свойств в Угерскои газоносном районе позволяют использовать их при прогнозировании эффективности мероприятий по повышению продуктивности скважин, в частности при солянокислотных обработках прискважинных зон пластов.

В третьей главе дан анализ состояния работ по вскрытию и освоению объектов подземного хранения газа. Рассматривается влияние дисперсной Фазы и Фильтрата промывочных и цементирующих растворов на Фильтрационные и емкостные свойства пород-коллекторов, в зависимости от депрессии на пласт,

1 петроФизических свойств пород и времени контактирования растворов с продуктивными пластами.

Установленно, что в большенстее случаев вскрытие продуктивных горизонтов осуществляется вез надлежащего учета геолого-промысловой характеристики пород-коллекторов и Физико-химических свойств насыщающих их флюидов. Это приводит к существенному ' снижению емкостных и Фильтрационных свойств объектов ПХГ в призабойной зоне и искаженной оценке их продуктивности при опробовании, вследствии овразованмия гидратных слоев, набухания глинистого цемента коллекторов, образования нерастворимых осадков, стойких эмульсий и т.п.

Особое внимание уделено гидратации глинистых минералов коллектора и влиянию на это явление свойств промывочных жидкостей. Установленно, что буровые растворы на основе КМЦ и УЩР в наибольшей степени способствуют набуханию глинистого вещества, как нижнесарматских, так и верхнемеловых отложений. Рекомендуется проводить вскрытие Объектов ПХГ Прикарпатья беэглинистыми растворами на основе хлористого кальция и пластовой воды.

Проведенный анализ технологических ©акторов оскрытия и опробования объектов ПХГ показал, что наибольшая производительность скважин ожидается • при установлении готового Фильтра в эксплуатационную колонну диаметром 219 мм. Эффективность вскрытия объектов ПХГ также будет высокой при использовании перфораторов типа ПК-105 и ПК-ЮЗ в 219 "мм эксплуатационной колонне.

Кислотные обработки прискважинных зон объектов подземного гаэохранения, которые проводились раньше, оказались

малоэффективными и нередко приводили к получению негативных Результатов. В соязи с этим возникла необходимость в разработке научно обоснованных методов интенсификации притоков газа.

В четвертой глаов автором обосновывается необходимость регулирования Фильтрационных свойств прискважинных зон пласта, излажены результаты экспериментальных и стендовых исследований по созданию акустического поля высокой частоты и его использования для инициирования солянокиспотных обработок, а также приводятся разработанные технологии обработок прискважинных зон пластов.

Основной механизм поражения пласта в прискважинной области -. блокировка Части внутрипорового пространства твердыми частицами или технологическими Флюидами. Для регулирования Фильтрационных

свойств в прискзажинной зоне пласта применяют различные методы интенсификации притоков пластовых флюидов. Одним из самых популярных и аффективных способов являются солянокислотные обработки. Автором проводится детальный анализ композиционных составов кислотных растворов, которые применялись ранее для повышения производительности сквахин на подземных газохранилищах Прикарпатья. Делается вывод, что солянокислотные обработки будут аффективными, если в качестве замедлителя реакции кислоты с породой и понизителя набухания глинистого вещества горных пород в кислотном растворе будет использоваться хлористый кальций, в качестве стаеилизатора кислотного раствора - уксусная кислота, в качестве ингибитора коррозии наземного и подземного оборудования - ХОСП-Ю или катапин-А, катамин-А, Формалин, в качестве понизителя мехз>азного натяжения — метиловый спирт. Кроме способности умб'ныиать межФазмое натяжение, метиловый спирт имеет высокую упругость паров, которая придает ему повышенную летучесть и не адсорбируется на породах, что способствует испарению и удалению хидкой Фазы из пор пласта.

Промысловый опыт показал, что использование метанольного буфера и буфера из сжатого* газообрааного азота, закачиваемые в пласт перед, рабочим кислотны?! гастойРып, не только увеличивают эффективность кислотных обработок,. но и снижают время освоения сквахин, а такхе предупреждают вторичную закупорку порового пространства продуктами реакции. '

Исследования автора показали, что кислотный раствор не всегда мохет проникнуть в микропоры и микротрвщины в слабопроницаемом коллекторе, поэтому возникла необходимость создания тонкодисперсной гетерогенной системы кислотного раствора. Было установление, что возникновение такой системы возмохно в акустическом поле высоких частот. С атой целью автором было предлохено использование ультразвукового генератора гидродинамического типа, в котором энергия подаваемого хидкостного потока воэбухдает акустические колебания. В главе описывается Физическая сущность возникающего явления. Приведены выведенные автором эмпирические Формулы работоспособности ультразвукового генератора, основной из которых является расчет длинны кавитационного облака.

В процессе проведения экспериментальных исследований автором установление, что под воздействием ультразвука в насыщенной

азотом и водородом' воде происходит синтва аммиака.' Кроме этого, выла проведена серия экспериментов по созданию стойких •одо-неФтяных эмульсий в ультразвуковом поле. Размер глобул таких эмульсий не превышал 0.1-0.9 мкн, а устойчивость созданных эмульсий колебалась от 16 часоо до 180 суток и более. Был сделан вывод об эффективности применения ультразвука при инициировании еолянокислотных обработок.

Предложении два новых способа кислотных обработок -аэото-спирто-солянокислотная обработка в сочетании с ультразвуком (АССКО с УЗР) и азото-эмульсионно-кислотная обработка в сочетании с ультразвуком (АЭКО с УЗГ). Областью применения АССКО с УЗГ

\ I

являются сильнозакупоренные при;ква*инные зоны газоносных пластав, коллекторы которых представлены песчаниками с глинисто-карбонатным цементом. Технология данного вида кислотной обработки предусматривает возможность ее использования на газовых и газоконденсатных месторождениях, а также на подземных хранилищах газа с низкими пластовыми давлениями. Цель« АЭКО с УЗГ' является растворение маслинных Фракций и конденсата в призабойной зоне скважины и повышение естественной проницаемости приствольной части скважины и пласта-коллектора с выносом продуктов реакции на поверхность. АЭКО с УЗГ может использоваться на нефтяных, газовых и разоконденсатных месторождениях с низкими пластовыми давлениями.

В пятой главе приводится геолого-технологическая оценка эффективности кислотных обработок, проведенных на объектах подземного газохранения Прикарпатья.

Автором проводится анализ ранее проводимых кислотных обработок прискеажинных зон пластов на скважинах ПХГ, начиная с 1979 года. Делается вывод, что наибольшие приросты дебитов газа после" проведения обработок получаются при АССКО с УЗГ (а среднем 320%), а продолжительность действия эффекта от обработки длится более трех лет.

В главе приводятся составленные автором карты-схемы приростов дебитов газа подземных газохранилищ, которые в сочетании со схематическими картами карбонатности позволяют выбрать скважины для проведения кислотных обработок, а также оценить эффективность проводимого мероприятия.

Кроме этого, автором применялись методы математической статистики, теории информации и распознавания образов на основе

принципов адаптации и обучения с применением аппарата вычислительной техники для оценки эффективности проведения разработанных способов кислотных обработок. При этом решались задачи выбора наиболее важных Факторов, предположительно влияющих на прирост дебитов скважин после проведения соппнокислотных обработок по отобранным Факторам. Составленный автором пакет программ для проведения ассоциативно-информативного и множественного корреляционно-регрессионного анализов, позволили создать математическую модель эффективности проведения соляногалслотных обработок на объектах подземных хранилищ гава Прикарпатья.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные защищаемые положения и выводы'

1.К основным геологическим Факторам, влияющими на газоприемистость и- газоотдачу объектов подземного газохранения относятся литолого-петрограФические и Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов, прогнозирование которых возможно по предложенным математическим м'оделям и схематическим картам.

2.Процесс карбонатизации пород-коллекторов, являющейся .одним из основных Факторов • успеха техногенного повышения производительности скважин, связывается с инъекционно-диффуэионными процессами миграции пластовых флюидов и эффектом Фильтрации поровых растворов. Максимальное сосредоточение карбонатного вещестг в цементе коллекторов отмечается на границах литологических замещений и в плане имеют кольцеобразно-эллиптическую форму. Впервые, для евверо-эападной части Бильчв-Волицкой зоны составлвнны схематические карты карбонатности коллекторов верхнемелового и нижнесарматского возростов.

3.Основные промысловые Факторы повышения производительности объектов подземного газохранения связаны с влиянием дисперсной Фазы и Фильтрата промывочных VI цементирующих растворов на Фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов, в зависимости от депрессии на пласт.

4.Сочетание высокочастотного акустического поля и спигто-солянокислотного раствора позволяет в значительной степени повысить приток газа из пласта в скважину, особенно в условиях низких пластовых давлений.

3.Разработанная самоорганизующаяся математическая модель

совместно с картами-схемами приростов дееитов "аза позволяет .проводить погноз и оценку эффективности интенсификации притоков

газа.

Основные положения диссертации были изложенны в следующих

опубликованных работах!

1. Адаменко Я. О., Романюк В. И. , Чорный М.И. Метод оысора oEve;<Tce для интенсификации притоков газа на скважинах ПХР Г>едкарпатья // Проблемы разраб. неФТ. и газ. местор. и интенсификация добычи углеводородного сырья s Тез. докл. обл. науч.—техн. кон»., 22-26 марта 1988, Астрахань. - Астрахань, 1999. - П.41.

2. Адаменко Я.О., Романюк В.И., Чорный М.И. Эффективность проведения кислотных обработок г=иэаеойных зон сквахин на газовых промыслах Предкарпатья. М., 1990. - С.6-10 - (инф.сб. / ВНИИОЭНГ., Сер. газ.пром-сть? Вып. 2).

3. Заявка на изобретение N 4241141/24-28. МКИ В06В 1/20. Вих.»евай генератор /Романюк В.И., Чорный М.И., Адаменко Я.О. -(Положительнов решение от 26.02.1968). ДСП.

4. Новая технология обработки приоабойных зон / Романюк 3.11., Адаменко Я.О., Чорный М.И., Еадощук H.H. // Гаа. пром-сть. -198?. - N3. - С.24-23.

5. Романюк В.И., Адаменко Я.О., Чорный М.И. Применение буферных агентов при КО призабойных зон скважин // НеФт. и газ. пром-сть. - 1989. г N1. - С.42.

.6. Романюк В.И., Адаменко Я.О., Чорный М.И. Применение-эмульсионных растворов для повышения производительности скважин на подземных хранилищах газа // Получение и применение реагентов для процессов добычи неФти и газа на базе нефтехимического сырья ■ Тез. докл. Всесоюз. совещ., Уфа, 9-11 июня 1987. - УФа, 1997. - С.25.

7. Романюк В.И.,Адаменко Я.0.,Чорный М.И. Состояние прискважинных зон газоносных пластов после выхода скважин из бурения//ВскрЫ-тие неФтегаз. пластов и освоение ckb.i Тез.докл.Всесоюз.науч.-техн. конф. ,20-22 с<?нт. 1988, Ивано-Франковск. -М. , 1988. С.311-313.

8. Романюк В.И.,Адаменко Я.0.,4огный М.И.Технология аэото-спирто-солянокислотной обработки скважин. - К.¡Реклама, 1989. - 2с. •

9. Романюк S.И.,Адаменко Я.О., ЧорныйлМ.И. Технология азото-эмуль-сионно—кислотной обработки скважин.-К.«Реклама, 1989. - 2с.

Злк. ¿6I.th0- WO. m ce,' 1/ т n '-

DS2SÍZ4!£l uo'UJ.' бумаги 60x04 16. ойьем - 1-Цд-Л.

Отаел окератаэкой полиграфии ОУС, г.Иаано-Франковск, уп, Павфяловют, 6.