Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Разработка технологии вызова притока из карбонатных трещинно-кавернозных коллекторов (на примере нефтяных месторождений Белоруссии)

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии вызова притока из карбонатных трещинно-кавернозных коллекторов (на примере нефтяных месторождений Белоруссии)"

, - Л*

МИНИС1ЕРСТ30 ГЕОЛОГИИ СССР

НАУЧНО - ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "СОЮЗПРОМГЕОйШКА"

На правах рукописи

ДЕМЯНЕНКО НИКОЛАИ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫЗОВА ПРИТОКА ИЗ КАРЁОНАШХ ТРЕЩИНН0-ШЕРН03НУХ КОЛЛЕКТОРОВ /НА ПРИМЕРЕ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЕЛОРУССИИ/

Специальность 04.00Л2 - Геофизические методы поиоков и разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диооертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

\ О

Тверь - 1991

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском и проектном институте нефти

Научный руководитель; доктор технических наук, профессор Нсашин A.M.

Официальные оппоненты; доктор геолого-минералогических наук, профессор

Федорцов В.К. кандидат технических наук Клевцур А.П.

Ведущая организация; Нефтегазодобывающее управление "Речицанефтьк

Защита диссертации состоится " 2\J " /?Я ¿99/ г.

2 О

в IX ' часов на заседании специализированного Совета Д.071.18.01 при научно-производственном объединении "Союзпромгеофизика" по адресу: 17ОС@0$'9 г. Тверь, пр. Чайковского, 28/2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГИК НЮ "Союзпромгеофизика".

Автореферат разослан " ,?t " QkTfJtfJ 199 / г.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

-у.

< ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

• Т^/; . I

•^-Г^ЗЙуальносгь проблемы. Эффективность современных систем юбычи нефти и величина коэффициента нефтеизвлечения в значитель-юй степени определяется качеством первичного вскрытия продуктив-1ых горизонтов в процессе бурения, качеством вторичного вскрытия 1родуктивных объектов в эксплуатационной колонне перфорацией, а также эффективностью методов возбуждения и интенсификации притока.

За счет некачественного вокрыгия и недоосвоения пластов нефтяная промышленность недобирает значительные объемы нефти.

Существенным резервом в нефтедобывающей промышленности является широкое вовлечение в разработку месторождений с карбонатными коллекторами, содержащими до МО% мировых запасов нефти. В нашей стране потенциальные ресурсы нефти в карбонатных коллекторах достигают 30%.

В СССР с карбонатными коллекторами связаны месторождения нефти в Волго-Уральской провинции. Прикаспийской впадине, в Средней Азии, Днепровско-Донецкой впадине, Припятском прогибе, Предкавказье, в пределах Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты и в других регионах.

Карбонатные коллекторы характеризуются более сложным по сравнению с тёрригенными строением, большой литологической неоднородностью, многообразием структуры емкостного пространства, сложным характером фильтрационно-емкостных свойств. Для карбонатных коллекторов наряду с поровой и каверновой характерно наличие трещинной емкооти. Трещины являются основными каналами фильтрации. При вскрытии карбонатных коллекторов бурением даже при небольших репрессиях возможно глубокое проникновение бурового раствора в пласт. 3 связи о этим в карбонатных коллекторах особенно актуальна проблема сохранения их коллекгорских свойств при вскрытии и вывода скважин на оптимальные режимы работы в процессе возбуждения притока. 3 карбонат-

-к-

ных коллекторах проблему вокрыхие пласта - возбуждение притока необходимо решать в едином комплексе, так как для них результат возбуждения притока во многом зависят от качества вскрытия. Условное решение проблемы повышения эффективности процесса возбуж дения притока из карбонатных коллекторов может быть решено толе в комплексе при условии учета их строения, петрофизичеоких особ ноотей и соотояния околоствольной зоны после вскрытия бурением. Таким образом выбор темы диссертации вызван требованиями времен и практики, что и определяет ее актуальность.

Цель работы. Разработка технологии возбуждения притока и сложнопостроенных карбонатных трещинно-кавернозных коллекторов путем комплексного рассмотрения проблемы вскрытие плаота-возбуж дение притока о учетом петрофизичес;:их характеристик, строения соотояния околоствольной зоны в момент возбуждения притока.

Основные задачи исследований.

I. Изучение особенностей влияния различных типов буровых растворов на качество вокрыгия трещинно-каворнозних коллекторов бурением и разработка мероприятий по сохранению коллекторских свойств околосгвольной зоны продуктивных пластов.

2„ Установление границ эффективного применения сущеогвующи методов возбуждения и интенсификации притока.

3* Разработка новых методов возбуждения и интенсификации п тока и установление границ их работоспособности.

А. Изучение влияния петрофизичеоких особенностей коллектор и состояния околоотводьной зоны на успешность и эффективность буждения притока.

5. Разработка классификации пластов по геолого-физическим I бвкностям и состоянию околоотводьной зоны, а также для каждого класса пластов комплекса методов возбуждения и интенсификации п; тока.

6. Разработка блок-схемы технологии возбуждения притока дл.

рбонатных трещинно-кавернозных пластов.

7. Промысловые испытания методов возбуждения и интенсифика-и притока и определение экономической эффективности от их применил.

Методы решения поставленных задач. Поставленные задачи реша-сь теоретически и экспериментально - путем изучения и обобщения олого-промысловой информации по влиянии на процессы вскрытия и збуждения притока особенностей карбонатных трещинно-кавернозных лдекторов, а также проведения опытно-экспериментальных работ на рящихся и законченных бурением окважинах на нефтяных месторожде-ях Припятского прогиба.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в следуем:

1. Разработана технология возбуждения притока, учитывающая трофизические характеристики пласта и состояние околоствольной ны.

2. Изучены проблемы вскрытия пласта - возбуждения притока в ином технологическом комплексе,, в котором первый этап (вскрытие) едопредеяяег последовательность и.виды операций на втором этапе -эбуздение притока.

Зо Установлен характер влияния различных типов буровых растров на качество вокрытия трещинно-кавернозных коллекторов о разовыми геолого-физическими особенностями и разработана на основа-и этого классификация продуктивных пластов с целью выбора методов збуждения и интенсификации притока.

Разработаны мероприятия по сохранении коллекторских свойств •рных пород в околоствольной зоне при вскрытии пласта в процессе грения:

- выбор типа бурового раствора для вскрытия участков залежей различными геолого-физическими характеристиками;

-6- прогнозирование пластового давления в точке вскрытия продуктивного пласга бурением;

- разработка технических средств и технологии вскрытия проду тивных каверново-трещинных горизонтов с управляемой кольматацией пласга.

5. Разработаны на основе изучения reoлого-промысловых данных методы прогнозирования величины депрессии для вызова притока и гр диента давления закачки кислоты в пласт, при достижении которого восстанавливается гидродинамическая связь пласга со скважиной.

6. Разработаны методы гидромеханического воздействия на тре-щинно-кавернозные пласты с пластовым давлением, близким к гидрост тическому и ниже его, с целью декольматации околоствольной зоны.

7. Определены границы эффективного применения методов возбуж дения и интенсификации притокз для карбонатных трещинно-кавернозн коллекторов нефтяных месторождений Белоруссии.

'Практическая ценность работы. I. На основе экспериментальны; исследований разработаны мероприятия по сохранению коллекторских свойств околоствольной зоны пластов при вскрытии их бурением, ¿не, рение их позволило существенно улучшить условия возбуждения прито из нефтяных пластов мес;орождений Белоруссии и сократить стоимост строительства скважины.

¿. Разработаны новые, способы и регламентирована последовател носгь операций по возбуждении и интенсификации притока в зависимо от пегро,физических особенностей коллекторов месторождений Белоруссии. внедрение их на месторождениях Белоруссии и других районов с аналогичными геолого-физическими характеристиками продуктивных пш тов позволит существенно снизить время испытания скважин и сдават их в эксплуатацию с продуктивностью, близкой к потенциально возмо; ной.

Реализация работы в промышленности. Результаты проведенных диссертантом исследований были использованы при составлении стандартов объединения "Белоруснефть" на проведение геолого-технических работ в процессах заканчивания скважин на нефтяных месторождениях Белоруссии: СТП 00-090-89 "Испытание и освоение скважин", СТП 0С-С95-90 "Технология вскрытия проницаемых пластов с принудительной кольматацией".

Технология возбуждения притока включена в технические проекты разработки и реализована на Славаньском, Малодушинском, Березинском» Сосновском и Южно-Сосновском нефтяных месторождениях Белоруссии.

Суммарный экономический эффект от внедрения разработок за 1988 - 1990 г.г. составил около 340 тыс.руб.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на следующих совещаниях и семинарах г

- У1 и УП Республиканских научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов нефтяной промышленности Белоруссии.-г.Гомель,1982 г., г.Светлогорск,1983 г.;

- Республиканской научно-практической конференции "Совершенствование технологических процессов на стадии заканчивания скванин".-г.ГомельД98Э г.;

- респубяиканском научно-практическом семинаре "Совершенствование систем буровых раотворов для повышения скоростей бурения" (21-2* июня 1988 г.;.-г.Киев, ВДНХ УССР,1988 г.;

- Всесоюзной научно-технической конференции по проблеме: "Вскрытие продуктивных горизонтов и освоение нефтегазовых скважин".-г.йвано-$ранковскЛ982 г.;

- Второй Всесоюзной научно-технической конференции по проблеме: "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоениз скважин", посвященной 50-летип со дня рождения академика АН АзССР АД.Мирзаджанзаде, ^.Ивано--5ранковск,1988 г.;

- Всесоюзном отраслевом совещании по ремонту и освоению скв жин.-п.Дивноморск, 22-26 мая 1989 г. '

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных бот,, в т.ч. 2 изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех п выводов и списка литературы. Содержание работы изложено на страницах машинописного текста, включая 35 таблиц и 24 рисунка, список литературы - 157 наименований.

СОДШШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изл жены цели и задачи исследований, прчведены ооновные защищаемые ложения.

В первой главе дается краткая петрофизическая характерисг продуктивных пластов нефтяных месторождений Белоруссии. Прозеде анализ вскрытия плаотов в процеосе бурения и технологий возбужд и интенсификации притока, обоснованы основные задачи исследован

Основными нефгесодераащими породами на нефтяных мееторожде Белоруссии являются известняки,, доломитизированные известняки v ломиты елецко-задонского, воронежского, семилукского и саргаевс горизонтов. Глубина залегания продуктивных плаотов находится i делах I8C0 -4900 м. Залежи нефти пластовые, массивные, окранирс ные со слабой активностью проявления законтурной зоны.

Начальное пластовое давление в залежах от 26,5 до 80-90 I Текущие пластовые давления на разрабатываемых залежах близки гидроотатическому.

Коллекторы омешанного типа (по классификации Е.М.Смехова каверновой и трещинной емкостью. Исследованиями Басика Е.П., . резаева А.Н.", Мартынцвва 0.$., Пахольчука A.A. и др. установи

больиая послойная и зональная неоднородность коллекторов.

Открытая пористость по керну изменяется от 0,65 до 18,0$, а

по данным геофизических исследований - от 3 до 15$. Проницаемость

2

поровой части коллектора составляет 0,0001-0,01 «км, а трещин -0,05-1,0 мкм2.

Б зависимости от долевого участия каверновой составляющей в общей емкости сложного коллектора выделяют каверново-порово-трощш-ный и порово-каверново-трещинный типы коллекторов. Сложность строения и широкий диапазон изменения петрофизичеоких характеристик коллекторов требует дифференцированного подхода при вскрытии и освоении к каждому конкретному пласту.

Анализ влияния степени кольиатации околоотвольной зоны на процесс возбуждения притока показан, что затраты средств и времени при освоении пластов с захольматированной околоствольной зоной в два-три раза превышают затраты при освоении незакольматированных плао-тов. Поэтому необходимо степень кояьматации учитывать при выборе методов вызова и интенсификации притока, а проблему возбуждения притока рассматривать в едином комплексе со вскрытием продуктивного пласта бурением.

Обзор существующих технологий вскрытия трещинно-кавернозных пластов и типов буровых растворов, применяемых при этом,, а также технологий возбуждения и интенсификации притока показал,, что;

- из-за несовершенства технологий вскрытия и методов прогнозирования пластовых давлений во многих случаях репреосия на пласт превышает допустимые пределы;

- отсутствуют исследования о границах наименьшего вредного влияния различных типов буровых растворов на качество вскрытия плаотов бурением;

- широкое распространение находит технология вскрытия продуктивных пластов о принудительной кольматацией околоствольной зоны,

которув необходимо адаптировать для вокрытия трещинно-кавернозных коллекторов;

- при планировании технологического комплекса работ по возбуждению притока не учитываются петрофизические характеристики пласто!

- технологическая схема возбуждения притока из карбонатных трещинно-кавернозных пластов весьма несовершенна;

- при выборе типа перфоратора и плотности перфорации при вторичном вскрытии трещинно-кавернозных пластов не учитываются фильт-рационно-емкостные характеристики пластов и состояние околоствольной зоны;

- отсутствуют методы планирования депресоии на пласт при возбуждении притока;

- отсутствуют методы прогнозирования давления закачки кислоты, при котором будет восстановлена или улучшена гидродинамическая свя: пласта со скважиной первой кислотной обработкой в процессе возбуждения притока;

- отсутствуют простые методы волнового воздействия с оубинфра-звуковой частотой на околоствольную зону пластов с низкими пластовыми давлениями.

Проведенный обзор позволил определить основные задачи исследований.

Во второй главе разработана классификация трещинно-кавернозных пластов по фильтрационным и емкостным свойствам, а такне состоянию околоствольной зоны. В основу выделения классов положен характер влияния на породы-коллекторы буровых растворов на водной основе, особенности фильтрации пластовых флюидов и потери депрессии в околоствольной зоне за счет кольматации.

В качестве характеристики для выделения классов коллекторов по фильтрационным свойствам выбрана гидропроводность плаота, а по емкостным свойствам - удельная емкость пласта.

с

По фильтрационно-емкостным свойствам выделено пять классов

п ласт ob:

- весьма низкопроницаемые (kh/j/il мкм2.см/мПа.с; К^/^Ю);

- низкопроницаемые il<kh /jJ< Ю мкм2.см/мПа.с; Ю <vPn/7^100);

- среднепроницаемые ilQ<kb/ju^VX) мкм?см/мПа.с;

100<К°nh3< 500);

- высокопроницаемые (100<АЛ^4 300 мкм2. см/мПа.с;

500< Кa„h34, 1000);

- весьма высокопроницаемые (Jlh (jü > 300 мкм2.см/мПа.с;

К %Ь3 > 1000).

По коэффициенту кольматации околоствольной зоны (Kq) выделены пять типов вскрытых бурением пластов:

- с незначительной кольматацией (Kg -s 2);

- с невысокой кольматацией (2<К0«4);

- со средней кольматацией (4<КС«8);

- с высокой кольматацией (8 < Kg ХЧ);

- о весьма высокой кольматацией (Кс5' ЗД).

Анализ влияния пресных» минерализованных, соленасыщенных, инвертно-эмульсионных и сапропелевых буровых растворов на качество вокрытия продуктивных пластов в ыироком диапазоне изменения их фильтрационных свойств показал, что при гидропроводности пластов не выше 0,1 мкм2.см/мПа.с ни один из рассмотренных растворов не ухудшает коллекторских свойств околоствольной зоны.

С ростом гидропроводности пластов характер влияния различных типов буровых растворов различен. Для пластов, вскрывавшихся на ЗИЭР, с увеличением kft Iß доля закольматированных пластов растет 1 при гидропроводности более 300 мкм2.см/мЛа.с практически все маеты оказались закольматированными. По пластам, вскрывавшимся m пресных буровых растворах, с ростомkh/ß доля закольматирован-шх пластов сначала растет, достигая при lO<kh/jJ4,100 мкм^.см/мПа.с [0С%, а затем уменьшается до нуля приkh¿/и >300 мкм^.см/мПа.о.

Анааогично пресным буровым растворам воздействуют на околоствольную зону трещинно-кавернозных пластов минерализованные и соленасы-щенные буровые растворы, но диапазон пластов по гидропроводности, на которые отрицательное воздействие максимально, значительно шире, степень кольматации выше, а доля закольматированных■пластов несколь ко ниже. Сапрополевые буровые растворы вполне пригодны для вскрытия плаотов оо средними и низкими фильтрационными свойствами.

Установлено, что наименьшие изменения фильтрационных характеристик околоствольной зоны происходят при вскрытии пластов с репрес сией бурового раствора не более 1-2 МПа. Ошибки прогнозирования пластового давления приводят к тому, что в 54% случаев вскрытия тре щинно-кавернозных коллекторов месторождений Белоруссии бурением рег рессия превышает 3,5 МПа. Основными причинами низкой точности прогнозирования пластового давления и, как следствие, неправильного выбора плотности бурового раствора, применяемого для вскрытия, являются сложность геологического строения региона, небольшие размеры залежей, неточность и отсутствие регулярных замеров пластовых давлений, значительные колебания текущих пластовых давлений как по пл( щади, так и во времени.

Детальное изучение промыслового материала позволило разработать методику уточнения значений пластовых давлений в точке вокры-тия пласта скважиной.

Для получения истинного значения пластового давления в поисковых и разведочных скважинах после вскрытия бурением ¿0-30 м пласта проводят в 2-3. цикла опробование с помощью комплекта испытатеяьноп инструмента. При этом время восстановления давления выбирают с таким расчетом, чтобы оно в 3-5 раз превышало время притока. По кривой восстановления давления каждого цикла определяют значения пластового давления. Если эти значения равны, то их принимают за истин: ное значение. Если полученные значения отличаются, то проводят пов-

торное опробование,, увеличив в 2-3 раза время притока и восстановления давления и уточняют значение пластового давления.

При вскрытии окважинами разрабатываемых залежей текущие пластовые давления уточняются путем совмещения графиков изменения пластового давления с графиками расхода жидкости из залежи или какого-то ее участка во времени. Это совмещение позволяет выявить направление и интенсивность изменения пластового давления от расхода жидкости. Планируя расход жидкости из залежи (участка залежи) на определенный период, можно точно прогнозировать на тот же период изменение текущего пластового давления. А зная момент вскрытия залежи новой скважиной, легко спрогнозировать значение пластового давления и правильно выбрать плотность бурового раствора для вскрытия пласта. Промысловые работы показали, что погрешность прогноза не превышает 3,5$.

Важным фактором повышения качества вскрытия продуктивных плас- ! тов является интенсификация процесса кольматации околоствольной зоны на глубину до 20-30 мм при помощи специальных устройств для кольматации, позволяющих управлять этим процесоом.

Управляемая кольматация должна удовлетворять оледующим требованиям.

1. Процесо управляемого воздействия на околоствольную зону должен совмещаться о процессом углубления скважины.

2. Защитный кольмагационный слой до иен существенно снижать гидродинамическую связь пласта со стволом скважины и препятствовать загрязнению околоствольной зоны.

3. Восстановление гидродинамической связи пласта со скважиной при освоении не должно вызывать трудностей.

Работами Курочкина Б.М.„ Мавлютова М.Р., Полякова В.Н. и др. разработано несколько видов управляемой кольматации, ореди которых наиболее распространены гидромеханическая, струйная и вихревая.

Анализ техно логических возможностей каждого из видов кольматации в различных геолого-физических условиях II ге о лого-физических особенностей продуктивных пластов позволил установить, что для управляемой копьматации околосгвольной зоны трещинно-кавернозных пластов наиболее подходит струйная кольматация.

Для испытания технологии струйной кольмагации разработано устройство, позволявшее ее реализовать.

Сущность испытываемой технологии заключалась в следующем. Перед вхождением в продуктивный пласт в компоновку бурильного инструмента вместо наддологного переводника включали кольматирующее устройство. При вскрытии пласта расход бурового раствора увеличивали на 25-30$, давление на насосах на 5-Ю Ш1з. Содержание твердой фазы в буровом растворе поддерживали не .ниже Режимы бурения и свойства бурового раствора соответствовали традиционной технологии.

Испытание технологии проведено на 21 скважине.

Специальные исследования по оценке прочности созданного коль-матационного слоя и влияния его на характер притока, проведенные с помощью комплекта испытательного инструмента показали, что кольма-тационный слой выдерживает перепад давления со стороны скважины на пласт более 18-МПа. В го же время при депрессии на пласт более 3 МПа легко получали приток пластового флюида. По данным исследований глубокого проникновения бурового раствора в пласг не отмечено

Значение коэффициента качества цементирования эксплуатационных колонн, по данным акустических цементограмм, в интервалах продуктивных пластов, вскрывавшихся с управляемой кольматацией, в 1,5-6,0 раз выше, по сравнению с сопоставимыми интервалами соседних скважин, вокрывавшихся по традиционной технологии.

Анализ результатов возбуждения притока из пластов, вскрытие которых осуществлялось с управляемой кольматацией и без нее, показал, что затраты .времени и средств при освоении скважин, вскрывших

плаогы с управляемой кольмагацией, на 30-80% ниже по сравнению со скважинами, вскрывшими пласты по традиционной технологии, при прочих рзвных условиях.

Таким образом проведенные исследования позволили разработать мероприятия по улучшению качества вскрытия продуктивных пластов и сохранению их фильтрационных свойств, что в конечном итоге снизило затраты времени и средств в процессе возбуждения притока.

Третья глава посвящена исследованию влияния петро^изических характеристик коллекторов и состояния околосгвольной зоны на эффективность возбуждения и интенсификации притока.

Исследований влияния типа перфоратора и плотности перфорации на характер восстановления гидродинамической связи пласта со скважиной с помощью кислотных обработок в процессе возбуждения притока показали, что в низкопроницаемых коллекторах наиболее эффективна гидропескоструйная перфорация. Й средне- и высокопроницаемых коллекторах вторичное вскрытие можно проводить кумулягивными перфораторами типа ПКС и ПКО. Но при этом плотность перфорации ""необходимо выбирать в зависимости от фильтрационных {.емкостных) свойств пласта и степени кольматации околоствольной зоны. Так,при высокой степени кольматации в среднепроницаемых коллекторах плотность перфорации должна быть равной ¿^-¿8 отверстий на погонный метр. При отсутствии кольматации в высокопроницаемых коллекторах плотность перфорации должна составлять 10-16 отверстий на погонный метр. Исследования позволили разработать таблицы по выбору плотности перфорации при вскрытии пластов перфораторами ЛКС и ЛКО в зависимости от фильтрационно-емкосгных свойств пласта и состояния околоствольной зоны.

.Высокую эффективность при вторичном вскрытии показали перфораторы типа ПР-54 и ПНКТ1, особенно в низкопроницаемых и заколь-матированных пластах. Зто связано с тем, что вскрытие осущесгвля-

лось с депрессиеи на пласт, которая изменялась от 3,7 до 14,3 МПа. При вскрыгии этими перфораторами на 40-50;» пластов отпадает необходимость проведения работ по восстановлению и улучшению гидродинамической связи пласта со скважиной.

Анализ результатов испытания продуктивных пластов в процессе бурения позволил установить, что фактическая депрессия на пласт определяется рильграционными свойствами пласта и околоствольной зоны и равна величине сопротивлений пористой среды движению пластового флюида. При наличии кольматации околоствольной зоны депрессия должна быть увеличена на величину дополнительных сопротивлений движению флюида, обусловленных наличием зоны кольмагации. Исследования зависимостей между фактической депрессией на пласт и его фильтрационными свойствами позволили получить эмпирические уравйения для прогнозирования депрессии возбуждения притока при различной степени кольматации околоствольной зоны. Так, для пластов, имеющих значения

К^2

аР - ИЛ - зл /р ; (I)

для пластов с 2< Кс< *

лР- 21,0-5,63 ЦМЦ/и \ (2)

для пластов с Ксб 8

дР = 30,7 - 7,71 1дкН/^ ; (3)

для пластов с К^Б

л? ' 41,1 - 10,0^/7¿0 . и)

Выражения (I) - С*) позволяют прогнозировать депрессию возбуждения притока с вероятностью 95%. Промысловые работы показали, что во всех случаях, где фактическая депрессия при возбуждении притока была меньше расчетной, полученной из выражений (I) - 00, притока не получили. После того, как создавали фактическую депрессию не ниже расчетной, приток, как правило, получади.

Основным методом восстановления и улучшения гидродинамической

связи пласга со скважиной в карбонатных трещинно-кавернозных пластах является кислотная обработка. Изучение эффективности операций по восстановлении гидродинамической связи пласта со скважиной показало, что она зависит в значительной степени от правильности выбора градиента давления закачки кислоты, при котором пласт начинает ее принимать. Установлено, что величина градиента давления закачки кислоты определяется фильтрационно-емкостными свойствами пласта и степенью кольмагации околосгвольной зоны. 3 результате исследований получен ряд эмпирических уравнений, позволяющих с вероятностью 90% прогнозировать градиент давления закачки кислоты, при достижении которого будет восстановлена гидродинамическая связь пласга со скважиной. При расчетах по полученным уравнениям учитываются фильтрационные или емкостные свойства пласга, тип коллектора и состояние околосгвольной зоны. Промысловые испытания показали, что при достижении в процессе кислотной обработки градиентом давления значения, равного расчетному по полученным формулам, пласт начинает приникать кислоту, в результате чего гидродинамическая связь его со скважиной восстанавливается.

Исследование успешности воздействия на пласт методом переменных давлений (МПд) показало, что глубина залегания пласга не является основным фактором, определяющим успешность операции МИД. Доминирующими факторами являются: статическая депрессия на пласт, которая в процессе МИД должна быть не менее 6,0 МПа; число циклов воздействия, которых должно быть не менее ¿0; очистка перфорационных каналов перед МИД с помощью соляно-кислогной винны.

В результате анализа технологии возбуждения притока для классов объектов, выделенных по фильграционно-емкосгным свойствам и состоянию околосгвольной зоны, определены комплексы методов вызова и интенсификации притока, которые представлены в виде таблиц, и разработана технология возбуждения пластов, блок-схема когорой при-

ведена на рисунке.

Четвертая глава посвящена разработке методов гидромеханическ го воздействия на околоствольную зону пластов с пластовыми давлениями, близкими к гидростатическому давлению, или ниже его. Разработано три метода воздействия на околоствольную зону: метод периодического увеличения давления на уогье затрубного пространства компрессором; метод воздействия на уровень жидкости знакопеременными нагрузками; метод воздействия на околосгвольную зону пласта при отработке скважины компрессором через пусковые отверстия. По первым двум методам получены авторские свидетельства и аналитические выражения для расчета технологических режимов воздействия. Воздействие осуществляется с устья скважины с помощью агрегата и компрессора. Для реализации методов не требуется дополнительное скважин-ное оборудование.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Результаты теоретических и промысловых исследований, представленных в диссертационной работе, позволяют сделать следующие выводы и рекомендации:

I. Разработана комплексная технология возбуждения притока, в основу которой положен учет петрофизических характеристик трещинно-каверновых коллекторов и состояния околосгвольной зоны. По значению петрофизических характеристик пластов и втепени кольматации околосгвольной зоны определяются последовательность и виды операций по возбуждению и интенсификации притока, а также значения основных технологических характеристик процесса.

'¿. Разработана классификация трещинно-кавернозных пластов по ;ильграционным (емкостным) свойствам и степени кольматации околосгвольной зоны, которая положена в основу дифференцированного под-

хода к выбору комплекса методов возбуждения и интенсификации притока и их последовательности.

3. Проблема возбуждения притока изучалась как единое целое с проблемой вскрытие пласта. 3 этом комплексе вскрытие рассматривается как первый этап, определяющий последовательность и виды опереций на втором этапе - возбуждении притока.

4. Для улучшения условий возбуждения притока разработаны рекомендации по сохранению коллекторских свойств пластов;

- установлены граничные условия по фильтрационным свойствам, в которых применяемые для вскрытия на месторождениях Белоруссии типы буровых растворов оказывают наименьшее кольматирующее воздействие на пласт;

- разработаны методы уточнения значений пластовых давлений для корректировки плотности бурового раствора при вскрытии пластов бурением;

- разработаны технические средства и технология вскрытия пластов с управляемой кольматацией, позволяющая предотвратить неконтролируемое загрязнение околоотвольной зоны.

5. Изучение существующей технологии вызова притока из. тре-щшшо-кавернозных пластов и теоретические исследования позволили:

- разработать таблицы для выбора по известным петрофизичес-ким характеристикам типа перфоратора и плотности перфорации при вторичном вскрытии пласта;

- получить ряд уравнений для прогнозирования депрессии на пласт при вызове притока и градиента давления закачки кислоты при восстановлении и улучшении гидродинамической связи пласта со сквалиной с помощью СКО;

- установить, что МИД наиболее эффективен в гех случаях, где обеспечивается депрессия на пласт не ниже 6 МПа и число циклов воздействия не менее ¿0;

Блок-схема технологии вызова притока

ОПР.КЬ/м, Кс (011Р.КпЬ,тип коллектор)

I ~

Выбор типа и паотности пер®орац«и

т

Расчет лР ♦ —"

Расчет

Ив < Ьо

♦ ♦

+ *

Замена бчроього СНИЖЕНИЕ

раствора на боду чровня

1 *

опредеаеиие характера и иНТЕКСИЕг

кости притока

«г

Приток поаучеи

Ьу > Ьс

I

сшра-

ц11л согласно таъаиц

1ритока нет

КЬ/м > 10(КпЬ > юо)

3

т

посмдовмеашостъ операции согласно табалац

Воздействие ОДНИМ ИЗ методов

ИсСАЕЦОвАИИЕ ОБЪЕМА

зону пластов с низкими пластовыми давлениями с субинфразвуковой частотой.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Демяненко H.A., Минеев Б.П. Оценка качества вскрытия проду тивних горизонтов месторождений БССР по комплексу гидродинамически нсследовпний//'Гез. допл.Всес. научн.-техн. конференции "Вскрытие продукт, гориз. и осв. нефгегаз. скв. "-Ивано-Франковск, 1982. -С. 154-156.

2. Демяненко H.A., Минеев Б.П. Оценка влияния некоторых геолс го-технологических факторов на степень кольматации околосгвольной зоны пласга продуктами буровых растворов//Азербайджанское нефтяное хозяйство,1986.- В I2.-C.3-7.

3. Демяненко H.A. Влияние буровых растворов на качество вскр! тия каверново-грещинных коллекгоров//Тез.УП науч.практ.кошр.молод! ученых и специалистов. Светлогорск, IS83.-C. 31-32.

Демяненко H.A., Минеев Б.П. О влиянии репрессии на пласт при бурении на величины начальных пластовых давлений, замеренных при опробовании пласгов//Гез.докл.республ.науч.-пракг.конференции "Совершенст.технолог.процессов на стадии заканч.скв." Гомель,1983 С. 59-60.

5. Демяненко H.A., Минеев Б.П. Анализ причин погрешности замеров пластового давления//Геология нефти и газа,1985.-1» 3.-С.60-

6. Демяненко H.A..Минеев Б.П. Эффективность применения метод переменных давлений при вызове притока из пласта//НТИС.Сер.Нефтегазовая геология, георизика и бурение, 1985.6.-С. 51-55.

7. Демяненко H.A., Минеев Б.П. К вопросу корректировки текуш пластовых давлений в точке вскрытия продуктивного пласта скважино Геология нефти и газа, 1987.-» 2.-C.44-ii9.

8. Влияние сопропелевых буровых растворов на фильтрационные сзоасгва продуктивных пласгов//Дилгвин И.И., Гонцов A.A., Ложени-

-21- для условий, где пластовые давления близки к гидростатическому или ниже его, разработать методы воздействия на пласт с помощью переменных давлений и получить аналитические выражения для расчета основных характеристик процесса;

- для каждого из выделенных по петрофизическим свойствам коллекторов и степени кольмагации околоствольной зоны класса пластов определить комплексы методов вызова и интенсификации притока;

- разработать блок-схему технологии вызола притока.

6. Предложенные технологические решения и рекомендации проверены на практике при вскрытии пластов бурением и вызове притока из трещинно-кавернозных коллекторов месторождений Белоруссии и могут быть внедрены на месторождениях со сходной геологической характеристикой коллекторов других нефтедобывающих регионов страны.

7. Внедрение разработанных технологических решений при вскрытии и вызове притока из трещинно-кавернозных пластов на месторождениях Белоруссии показало высокую их эффективность и позволило получить экономический аффект более тыс.руб.

Заключение

В диссертации защищаются следующие основные положения:

1. Классификация трещинно-кавернозных коллекторов по фильтрационным (емкостным) свойствам и степени кольмагации околоствольной зоны.

2. Технология вскрытия трещинно-кавернозных пластов с принудительной кольмагацией околосгвольной зоны.

3. Методы корректировки пластовых давлений в точке вскрытия пласта бурением.

Технология возбуждения притока из трещинно-кавернозных пластов, учийающая петрофизические характеристики коллекторов и состояние околоствольной зоны»

5. Методы гидромеханического воздействия на околоствольную

;ына В.И., Зозуляк О.М., Демяненко H.A., Минеев Б.П./Нефтяное хо-яйство, 1986.-» 12.-С.¿2-26.

9. Демяненко H.A. Прогнозирование депрессии возбуждения при-ока из карбонатных каверново-трещинных коллекторов//Нефгяное хо-1Яйство, 1989.-» 6.-С.22-25.

10. Демяненко H.A., Минеев Б.П. Прогнозирование вызова притока 13 кавернозно-трещинных коллекторов нефтяных месторождений БССР// 'ез. докл.Второй Всес.науч.-техн.конф. "Вскрытие нефтегаз.пластоэ и ювоение скв.", посв.бО-легип со дня рожд.академика АНАзССР 1.Х.Мирзаджанзаде (20-22 сентября 1988 г.,г.Ивдно-£ракковск).-М.: !988.-С. 188-189.

11. Демяненко H.A., Минеев Б.П. Особенности связи процесоа вы-юва притока о фильтрационными характеристиками карбонатного ко?лек-:ора//В сб. Особенности разраб.глубокозалег.месторожд.Украины и

jeлоруссии. Сб.науч.тр.-Киев:Укргипрониинефть,1988.-С.73-86.

12. Демяненко H.A., Пахольчук A.A., Минеев Б.П. Учет петрофи-шческих характеристик пластов при воздействии на них растворами ¡оляной кислоты//Геология нефти и газ>, 1990.-й 10.-С.¿9-32.

13. A.C.1266272 (СССР) Способ декольматации околосггольноя зо-ш трещинно-кавернозных плаотов (Демяненко H.A., Минеев Б.П,)

14„ Заявка на изобретение № 4652701. Способ декольматации грещинно-кавернозного пласта/Демяненко Н.А.'(СССР)-Положигельнов решение от 13.07.90.