Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Технологии изоляции притока высокоминерализованных вод в скважину для условий карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Технологии изоляции притока высокоминерализованных вод в скважину для условий карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь"

005007775 На правах рукописи

Лымарь Игорь Владимирович

ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД В СКВАЖИНУ ДЛЯ УСЛОВИЙ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Специальность: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых

месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 ЯНВ20;2

Краснодар - 2012

005007775

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском и проектном институте нефти РУП-«Производственное объединение«Белоруснефть» (БелНИТТИнефть)

Научный руководитель: кандидат технических наук,

Демяненко Николай Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Хисметов Тофик Велиевич

кандидат технических наук, Джалалов Константин Эдуардович

Ведущая организация: ООО «РН-Краснодарнефтегаз»

Защита состоится 16 февраля 2012 года в 15 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.100.08 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350020, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан января 2012 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат химических наук, доцент

Г.Г.Попова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительная часть скважин, эксплуатирующих залежи нефтяных месторождений Республики Беларусь, обводняется преждевременно из-за нарушения герметичности заколонного пространства и прорыва воды по наиболее проницаемым пропласткам. Это приводит к нерентабельной или низкорентабельной добыче нефти и пополнению бездействующего фонда обводнившимися скважинами.

Для компенсации безвозвратных потерь, активизации выработки запасов и снижения падения добычи нефти проводится комплекс геолого-технических мероприятий (ГТМ). Среди них важнейшими являются водоизоляционные работы (ВИР).

Основными особенностями проведения ВИР в условиях месторождений Республики Беларусь являются: карбонатный (трещинный) тип коллекторов и высокая минерализация пластовых (попутных) вод хлоркальциевого типа, составляющая 200-380 г/л.

Применяемые в настоящее время технологии ВИР отличаются низкой эффективностью, высокой трудоемкостью и стоимостью.

Актуальность работы заключается в ее направленности на повышение технологических и технико-экономических показателей ВИР путем поиска, разработки и внедрения новых водоизолирующих составов (ВИС), методов и технологий ВИР для геолого-технических условий (ГТУ) нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Цель работы и основные задачи исследования. Повышение результативности ВИР посредством • разработки новых высокоэффективных ВИС и технологий ВИР с учетом ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь. Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать влияние технологических параметров проведения

ВИР на эффективность.

2. Выполнить обзор применяемых для изоляции водопритока химреагентов и ВИС. Проанализировать их физико-химические, технологические характеристики и осуществить научно-обоснованный выбор видов ВИС, наиболее подходящих к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Разработать методику и установку для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

4. Разработать ВИС для условий карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь.

5. Выполнить лабораторные и модельные исследования предложенных ВИС, а также обосновать технологические и физико-химические факторы, влияющие на эффективность ВИР.

6. Разработать технологии применения предложенных ВИС, провести опытно-промысловые испытания и внедрить их в нефтепромысловую практику.

7. Разработать и внедрить технологии селективной изоляции водопритока.

8. Теоретически обосновать и провести опытно-промысловые испытания комплексной технологии закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

Научная новизна работы. На основании обобщения теоретических и экспериментальных исследований разработаны научно обоснованные технологические решения, позволяющие достигнуть значительного прогресса в совершенствовании технологии ВИР.

1. Определены технологические параметры, влияющие на эффективность ВИР, и разработаны требования, предъявляемые к ВИС для изоляции притока высокоминерализованных вод в скважину в условиях

карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь.

2. Разработаны методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Установлено, что в условиях нефтяных месторождений Республики Беларусь эффективны технологии селективной изоляции водопритока, основанные на неравномерности проникновения ВИС в нефте- и водонасыщенные интервалы.

4. Впервые изучено влияние вида буферной жидкости (БЖ) на эффективность изоляции водопритока и установлены причины осложнений, возникающих при использовании осадкообразующих ВИС (ОВИС).

5. Разработаны технологии ВИР с использованием ВИС на основе химреагентов марок "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА, отличающиеся высокой эффективностью при использовании в ГТУ месторождений Республики Беларусь.

6. Теоретически и экспериментально обоснована комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Технологии ВИР с использованием ВИС на основе химреагентов марок "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА.

2. Методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

4. Технология селективной изоляции водопритока для условий нефтяных месторождений Республики Беларусь.

5. Результаты внедрения разработанных технологий ВИР в

скважинах нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

1. Разработаны методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

2. Изучено влияние вида буферной жидкости (БЖ) на эффективность изоляции водопритока и установлены причины осложнений, возникающих при использовании ОВИС.

3. Разработаны, адаптированы для условий карбонатных пластов Республики Беларусь и внедрены в практику новые технологии ВИР на основе химреагентов марок "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА.

4. Разработана и опробована технология селективной изоляции водопритока.

5. Разработана и испытана в промысловых условиях комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

6. Результаты работы положены в основу 5 стандартов РУП "ПО "БЕЛОРУСНЕФТЬ" на проведение ГТМ в скважинах.

7. В рамках опытно-промысловых испытаний разработанных технологий в 9 скважинах получен положительный результат в виде дополнительной добычи нефти в объеме 110 тыс. т.

8. Предложенные технологии ВИР опробованы и внедрены на 14 нефтяных месторождениях Республики Беларусь.

Апробация работы. Основные результаты исследований и внедрения разработанных технологий были обсуждены на Семинарах и научно-технических конференциях Гомельского Государственного Технического Университета имени П.О. Сухого, Научно-практической конференции «Проблемы освоения ресурсов нефти и газа Беларуси и пути их решения» (Гомель, 2003 г.), Международном технологическом

симпозиуме «Новые технологии разработки и повышения нефтеотдачи» (Москва, 2005 г.), Международной конференции «Fractured basement reservoir» (г. Вунгтау, Вьетнам, 2006 г.), Международных научно-практических конференциях «Современные технологии капитального ремонта скважин и повышения нефтеотдачи пластов. Перспективы развития» (Геленджик, 2006, 2007 г.), Научно-практической конференции «Эффективные пути поисков, разведки и разработки залежей нефти Беларуси» (Гомель, 2007 г.), Международной научно-технической конференции «Geopetrol-2008» (Краков, Польша, 2008 г.).

Опубликованность результатов работы. Основные результаты диссертации опубликованы в 17 печатных работах, в т.ч. два патента на изобретение. В изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации для публикаций основных научных результатов диссертаций, - 4 работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 4 разделов, заключения, списка использованных источников. Работа изложена на 203 страницах, включая 33 рисунка, 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе представлен статистический анализ выполненных ВИР в залежах нефтяных месторождений Республики Беларусь.

По результатам исследований сделан вывод о том, что применяемые ВИС не отвечают выдвигаемым требованиям, а используемые технологии трудоемки и дорогостоящи.

Установлено, что успешность и эффективность ВИР повышается при: использовании легкофильтрующихся ВИС, образующих тампонажный материал (ТМ) с высокими деформационно-прочностными

характеристиками (ДПХ); объеме закачки ВИС более 10 м3; давлении закачки ВИС более 12 МПа.

На основании литературно-патентной проработки были систематизированы и обобщены основные критерии, которым должны соответствовать ВИС, внедряемые на нефтяных месторождениях Республики Беларусь. Проанализированы литературные данные по применяемым в мировой практике ВИС, выявлены технологические особенности и области их эффективного использования. Определены перспективные направления исследований.

Результаты выполненного анализа свидетельствуют о том, что наиболее перспективными и в большей мере отвечающими разработанным требованиям являются ВИС на основе: кремнийорганических соединений; сшитых ПАА; ОВИС на основе гидролизованного полиакрилонитрила, при условии повышения их эффективности и улучшения свойств образующегося осадка - увеличения объема и ДПХ (путем как модификации ВИС, так и внедрения усовершенствованных технологических приемов).

Главными задачами при совершенствовании технологий ВИР по объективным причинам являются снижение стоимости и повышение эффективности работ.

Первая задача может быть решена сокращением времени выполнения скважино-операций посредством упрощения технологического цикла и снижения его трудоемкости. Указанным требованиям в наибольшей мере отвечает метод селективной изоляции.

Вторая задача может быть решена комплексным совершенствованием технологий ВИР и внедрением новых, отвечающих необходимым требованиям, ВИС и технологий их применения.

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям перспективных ВИС в статических и динамических условиях.

Лабораторные, моделирующие промысловые, исследования ВИС проводились по методикам, позволяющим оценить время гелеобразования, объем ТМ, его ДПХ и адгезию к породе, характер изменения ДПХ под воздействием температуры, пластовой (минерализованной) воды и кислот.

Для приготовленных механическим смешением компонентов ВИС определяли: массовую долю сухого вещества методом сушки до постоянной массы (ГОСТ 24104-2001), вязкость, величину водородного показателя.

Дальнейшие исследования выполнялись по одной из двух методик в зависимости от механизма образования ТМ.

Гелеобразующие ВИС (ГВИС) после приготовления помещали в термошкаф, выдерживали при пластовой температуре (60-80 °С) и оценивали следующие показатели: время гелеобразования, ДПХ и адгезионные характеристики ТМ, характер изменения ДПХ и адгезионных параметров при контакте с пластовой (минерализованной) водой и кислотами, стабильность (отсутствие усадки и синерезиса) в условиях моделирующих пластовые.

После приготовления ОВИС смешивали с осадителем (инициатором осадкообразования), помещали в термошкаф, выдерживали при пластовой температуре (60-80 °С) и определяли: объем образовавшегося осадка до и после центрифугирования; ДПХ образующегося осадка; характер их изменения при контакте с пластовой (минерализованной) водой и кислотами; стабильность (изменение объема и свойств осадка во времени) в условиях моделирующих пластовые.

ОВИС испытывалась также методом «наслаивания» на исследуемые ВИС равных объемов осадителя (инициатора осадкообразования). После выдержки при пластовой температуре (60-80 °С) определяли ДПХ ТМ, образующегося на границе раздела.

Модельные исследования проводились на установке УИПК с

использованием насыпных (молотая порода) и керновых моделей пласта.

Критериями для оценки эффективности ВИС являлись: изменение проницаемости водонасыщенной модели пласта, давление и градиент давления при закачке воды и ВИС, коэффициент остаточного гидравлического сопротивления.

ГВИС также исследовались с использованием разработанных методики и экспериментальной установки, позволяющих моделировать трещинный коллектор путем сверления сквозных отверстий в непроницаемом керновом материале. Отличительной особенностью данной методики является возможность проведения исследований в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь, относительно низкая трудоемкость, высокая повторяемость геометрии модели трещины и результатов исследований.

В качестве ВИС испытывались составы на основе промышленно выпускаемых реагентов: "АКОР-БНЮ2", "ОВП-1", ПАА "БР-9" и "Праестол-251ОЫ". Кроме того, были исследованы ВИС на основе выпущенного опытной партией отечественного реагента "ГПАН".

На основании лабораторных исследований было установлено: наиболее оптимальными являются ВИС на основе концентратов "ГПАНа", разбавленных пресной водой в объемном соотношении 2:1 и смешанных с минерализованной водой хлоркальциевого типа плотностью 1,15 г/л. В этом случае образуется плотный, эластичный ТМ в объеме 17 % от объема реакционной смеси.

Для оценки тампонирующей способности были проведены испытания ВИС на моделях пласта. Результаты одного из них представлены на рисунке 1.

Из рисунка 1 видно, что снижение проницаемости водонасыщенной модели пласта после обработки ВИС на основе "ГПАН" составило 95,7 %. Градиент давления увеличился в 56 раз.

У'4

S3 "1 1,2

s g 3 ¡1,0

f §0,8 ■S S ы и

8,0,6 с

0,4 0,2' 0,0

1Д7 Обратная прокачка пластовой воды

рямая прокачка ластовой воды Закачка ВИС Е « Я & 1 о ° X <ч . f я а к 1 к 5 \ MS £ с 0,1368

С в

0,002 0,044

0,21 •0,18,

0,15 и

0,12 « 0,09 0,06 0,03 0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Относительный объем прокачки, ед ^^коэффициент проницаемости -О-давление закачки

Рисунок 1 - Динамика изменения проницаемости, градиента давления и давления закачки водонасыщенной модели пласта № 1 после закачки ВИС на основе "ПТАН" и минерализованной воды (р = 1150 кг/м3)

В ходе дальнейших исследований из отходов волокон марок "нитрон С" и "нитрон Д" ПО «Полимир» был синтезирован химреагент "ОВП-1".

Выполненные лабораторные исследования показали, что водный раствор "ОВП-1" объемной концентрацией 50% в наибольшей мере отвечает предъявляемым к ВИС требованиям.

Результаты модельных исследований подтвердили, что образующийся при взаимодействии раствора "ОВП-1" и минерализованной пластовой воды ТМ обладает достаточно высокими тампонирующими свойствами. При обратной прокачке пластовой воды произошло существенное снижение проницаемости водонасыщенной модели пласта (на 93,1 %), а градиент давления, по сравнению с начальным, увеличился в 17,5 раза.

По результатам лабораторных исследований "АКОР-БНЮ2" сделано заключение, что ВИС на его основе по сравнению с традиционно применяемыми для ВИР кремнийорганическими ВИС обладают рядом

преимуществ: высокой совместимостью с водой, водными растворами солей и полимеров, малой вязкостью, образуют ТМ с высокими ДПХ. Установлено, что период гелеобразования ВИС на основе "АКОР-БНЮ2" уменьшается с ростом минерализации воды затворения, концентрации раствора, температуры, а также в присутствии карбонатной породы.

Обработка водонасыщенных моделей пласта ВИС на основе "АКОР-БН102" снижает их проницаемость на 99,7-99,8 % (рисунок 2).

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Относительный объем прокачки, ед

б)

Закачка раствора АКОР БН-102

0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 Относительный объем прокачки, д.ед ^•"коэффициент проницаемости -О—давление закачки

Рисунок 2 - Динамика изменения проницаемости водонасыщенных

моделей пласта № 1 (а) и № 2 (б) после их обработки ВИС на основе

"АКОР-БНЮ2" (1:3)

Испытания, выполненные по разработанной методике, показали, что ТМ, формируемый ВИС на основе реагента "АКОР-БНЮ2" в условиях карбонатных отложений, обеспечивает изоляцию крупных трещин. Кроме того, доказана высокая селективность испытанных ВИС - градиент давления прорыва водоизолирующего экрана (ВИЭ) в водонасыщенных моделях в 2 раза выше, чем в нефтенасыщенных. При этом, несмотря на частичное разрушение ВИЭ в водонасыщенных образцах, снижение их проницаемости сохранялось на уровне в 100-1000 раз при перепаде давления вплоть до 2 - 2,5 МПа (градиент давления 50 - 62,5 МПа/м).

Далее в главе представлены результаты выполненных лабораторных исследований по оптимизации рецептуры ВИС на основе ПАА (марок 'Т)Р-9" и "Праестол-2510№') и сульфата алюминия к условиями залежей нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Было установлено, что гель с наилучшими ДПХ, вязко-упругими и адгезионными характеристиками образовывается при смешении 10 объемных частей 1 %-ного водного ПАА и одной части 2,5 %-ного раствора АЬ^О^.

Результаты выполненных модельных исследований подтвердили высокую эффективность ВИС "БР-9" + А^О^з- Проницаемость модели пласта после обработки ВИС снизилась в 77,5 раза, градиент давления увеличился в 65,9 раза.

Введение в разработанный ВИС соляной кислоты (0,5 - 1 %) позволило отказаться от раздельной закачки растворов ПАА и сшивателя. Процесс гелеобразования нового ВИС инициируется повышением рН после нейтрализации кислоты карбонатной породой. При этом он селективно изолирует водонасыщенные промытые каналы, а в нефтенасыщенных формирование ТМ не происходит либо затруднено по причине отсутствия прямого контакта ВИС с породой из-за наличия пленки нефти.

Выполненные модельные исследования показали высокую эффективность данной технологии (рисунок 3).

■ 0,3.3

S S 7

S Ьн /

=г С

S og

■е s 0

•£■ §

S 3

w =

Обрагаая прокачка

Л

V Y3 0,22000

Прямая прокачка /

пластовой воды [ Закачка ВИС

0,00035 0,01

s к 0,2 g

од

0,0

0,0 ОД 0,4 0,6 0,8 1,0 1Д 1,4 1,6 1,8

Относительный объем прокачки, д.ед. —коэффициент проницаемости —о- давление закачки

Рисунок 3 - Динамика изменения проницаемости водонасыщенной модели пласта после закачки ВИС "Праестол-2510Ы" + HCl + A12(S04)3

Как видно из рисунка 3, проницаемость водонасыщенной модели пласта по воде снизилась на 99,7 %, а давление прокачки выросло в 571 раз.

На основании выполненных по разработанной методике исследований было установлено, что данный ВИС обеспечивает высокую селективность изоляции водопритоков в условиях нефтяных месторождений Республики Беларусь. Так, разрушение целостности ВИЭ происходит при градиенте давления в нефтенасыщенных моделях = 0,012 МПа/м, водонасыщенных ~ 0,34-0,35 МПа/м.

Обобщение результатов экспериментальных исследований перспективных ВИС позволило установить, что наиболее полно разработанным критериям отвечают ВИС на основе химреагентов "ОВП-1" и "АКОР-БНЮ2".

В третьей главе приведены результаты исследований в области разработки и комплексного совершенствования технологий ВИР в условиях карбонатных коллекторов Республики Беларусь.

Результаты выполненных модельных исследований позволили установить значительное влияние вида буферной оторочки на процесс смешения и осадкообразования. Так, снижение проницаемости модели пласта после закачки ВИС на основе "ОВП-1" и минерализованной воды с использованием нефти в качестве буферной жидкости составило 48,8 %, а в однотипной модели с использованием в качестве буферной жидкости пресной воды - 79,8 %.

Полученные результаты свидетельствуют о предпочтительном использовании в качестве буферной жидкости жидкость, смешивающуюся как с ВИС, так и осадителем.

Автором выполнены исследования и предложен способ регулирования удаленности фронта смешения ВИС и образования ТМ путем изменения объема буферной жидкости. Приведен пример расчета, выполненного по разработанной методике.

Разработана программа, позволяющая с использованием стандартного компьютерного оборудования и программного обеспечения оперативно рассчитывать необходимый объем буферной оторочки.

Проведен анализ и обобщение литературных данных по обоснованию объемов и режимов закачки ВИС. Показано, что решением проблемы создания равномерного изоляционного экрана в неоднородном пласте является технология порционной закачки ВИС, позволяющая поэтапно проводить изоляцию пластов от более проницаемых к менее проницаемым.

Результаты экспериментальных исследований по установлению причин осложнений, возникающих при использовании предложенных ВИС на основе "ОВП-1", позволили установить, что при использовании в качестве жидкости глушения попутных вод (плотностью 1100-1150 кг/м3) в процессе проведения ВИР ВИС всплывает в затрубном пространстве. Для предотвращения возникновения осложнений предложены следующие

методы: использование пакерного оборудования, увеличение плотности ВИС, применение, при возможности, жидкостей глушения с плотностью меньшей плотности ВИС или жидкостей глушения на основе солей одновалентных металлов.

На основании выполненных исследований для предложенных ВИС были разработаны технологии их применения. Оторочки технологических жидкостей при использовании ВИС на основе химреагентов "ГПАН" и "ОВП-1" закачиваются в НКТ в следующей последовательности: буфер пресной воды - ВИС - буфер пресной воды — оторочка минерализованной воды равная объему ВИС. Далее в зависимости от запланированных объемов ВИС цикл закачки повторяется либо закачивается продавочная жидкость.

ВИР с ГВИС выполняются по более простой технологии - ГВИС закачивается единой оторочкой. При этом используется технология порционной закачки ВИС.

Далее в главе рассмотрены различные методы селективной изоляции водопритока. Сделан вывод о том, что в условиях месторождений Республики Беларусь избирательность тампонирования водопроводящих каналов будет определяться, прежде всего, неравномерностью проникновения ВИС в нефте- и водонасыщенные интервалы, а также технологическими приемами обработки прискважинной зоны пласта.

Для проведения селективной водоизоляции предложены исследованные ВИС на основе химреагентов: "АКОР-БНЮ2", сшитых ПАА и "ОВП-1".

Технология ограничения водопритока с ОВИС включает последовательную порционную закачку в пласт растворов осадкообразователя и осадителя (сшивателя) разделенных БЖ. Как известно, массообмен в емкостном пространстве затруднен, поэтому осадок образуется, в основном, лишь на контакте растворов

осадкообразователя и осадителя.

Для активации массообмена в пористой среде, равномерности закачки по мощности пласта, увеличения объема образующегося ТМ и его прочности была предложена и теоретически обоснована комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

В четвертой главе представлены результаты внедрения разработанных технологий ВИР.

ВИС на основе "ГПАН" опробованы в двух скважинах: 55 Малодушинского, и 115 Ю-Осташковичского месторождений. Успешность-100 %, суммарная дополнительная добыча нефти -9,42 тыс.т., средняя дополнительная добыча на одну скважино-операцию -4,71 тыс. т.

Опытно-промысловые испытания ВИС на основе химреагента "ОВП-1" проведены в ходе выполнения ВИР в скважинах 144 Ю-Сосновского и 57 Осташковичского месторождений. Обе обработки высокоэффективны. Дополнительная добыча составила по скважине 144 Ю-Сосновского месторождения - 26,9 тыс. т нефти при приросте дебита нефти на 13,8 т/сут, по скважине 57 Осташковичского месторождения -42,59 тыс. т нефти при приросте дебита нефти на 21,96 т/сут.

Впервые ВИР с использованием ВИС на основе химреагента "АКОР-БН102" выполнены в скважинах 36 и 37 Дубровского месторождения. Дополнительная добыча нефти от работ в скважине № 37 достигла 15,29 тыс. т., скважине № 36 - 4,89 тыс. т.

Высокие ДПХ и тампонирующие свойства образующегося ТМ, технологичность, а также положительные результаты опытно-промысловых испытаний позволили отнести ВИС на основе реагентов "АКОР-БНЮ2" и "ОВП-1" к высокоперспективным и внедрить в практику производства ВИР в скважинах нефтяных месторождений Республики

Беларусь.

Опытно-промысловые испытания технологии селективной изоляции с использованием ВИС на основе химреагента "ОВП-1" проведены в скважинах 15 Западно-Малодушинского и 58 Золотухинского месторождений. ВИР - успешны. Дополнительно, за счет проведенных мероприятий, добыто более 4,2 тыс. тонн нефти, средний прирост дебита нефти составил 4,0 - 6,0 т/сут. Эффект продолжается.

Опытно-промысловые испытания предложенной технологии селективной изоляции водопритока показали, что по сравнению с ВИР, выполненными по другим технологическим схемам, данный метод позволяет сократить продолжительность и стоимость ремонта в среднем соответственно в 3,55 и 3,3 раза.

Опытно-промысловые испытания комплексной технологии закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия проведены в скважине 45 Дубровского месторождения (Рисунок 4). я

С 40

^ 35 о"

ё30 Ч 25

I20

15 10 5 0

отчоосч^гоо^^-г^оою^пичоо-ч

оооооооооооооооооо оооооооооооооооооо

— — — ^ — мм -н

Время, чжс

I и VI - спуск и подъем компоновки; П и IV - подготовительные работы; Ш - закачка ВИС без пульсаций; V - закачка ВИС в пульсационном режиме

Рисунок 4 - Динамика забойного давления в скважине 45 Дубровского месторождения при проведении ВИР

Исследования показали, что пульсационный режим закачки ВИС приводит к более интенсивному нарастанию давления его продавки в пласт (Рисунок 4, участок V) по сравнению с режимом закачки без пульсаций (Рисунок 4, участок III).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в результате низкочастотного импульсного воздействия в пласте активизируются процессы массообмена между закачиваемыми растворами осадкообразователя и осадителя.

Далее в главе представлена оценка эффективности внедрения новых технологий. Объем внедрения разработанных технологий только в рамках опытно-промысловых испытаний составил 9 скважино-операций, дополнительная добыча получена в объеме 110 тыс. т нефти, экономический эффект - 27 млн. дол. США.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Впервые выявлены тенденции и зависимости, позволившие доказать, что эффективность ВИР повышается при:

- закачке ВИС перед установкой цементного моста;

- использовании ВИС с высокими ДПХ;

- объеме закачки ВИС более 10 м3;

- конечном давлении закачки ВИС не менее 12 МПа.

2. Разработанные методика и экспериментальная установка позволяют проводить исследования ГВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь и превосходят известные низкой трудоемкостью и высокой повторяемостью результатов.

3. Разработаны, адаптированы и внедрены в практику новые технологии ВИР с использованием химреагентов "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА. Проведенные опытно-промысловые испытания в 6 скважинах показали 100 % успешность ВИР, дополнительно добыто более

99 тыс. т нефти, или 16,5 тыс. т на одну скважино-операцию.

4. Впервые выявлено влияние вида БЖ на эффективность изоляции водопритока ОВИС. Установлено, что в качестве БЖ предпочтительно использовать жидкость, смешивающуюся как с осадкообразующим раствором, так и с осадителем.

5. Впервые выполнены расчеты объема и длины зоны смешивания, формирующейся в процессе закачки ВИС в скважину (через НКТ и эксплуатационную колонну). Установлено, что при проведении ВИР с закачкой ограниченных объемов ВИС значительная его часть (0,7 - 0,9 м3) смешивается со скважинной и продавочной жидкостями.

6. Разработанная, адаптированная и испытанная в условиях залежей нефтяных месторождений Республики Беларусь технология порционной закачки ВИС позволила значительно снизить расход ВИС.

7. Разработана технология селективной изоляции, базирующаяся на избирательном поступлении ВИС в обводненные интервалы. Для данной технологии выработаны требования к ВИС и технологическим показателям проведения работ. Применение разработанной технологии, по сравнению с ВИР, выполненными по другим технологическим схемам, позволяет в среднем снизить продолжительность и стоимость ВИР соответственно в 3,55 и 3,3 раза.

8. Разработана и опробована новая технология закачки ОВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия. Испытания показали, что новая технология позволяет увеличить эффективность ВИР и снизить расход ВИС в 2-3 раза.

9. В рамках опытно-промысловых испытаний разработанных технологий в 9 скважинах получен положительный результат в виде дополнительной добычи нефти в объеме 110 тыс. т.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Демяненко, H.A. Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов [Текст] / H.A. Демяненко, В.Г. Пысенков, И.В. Лымарь и др. // Нефтяное хозяйство. - 2004. - № 11. - С. 22-23.

2. Демяненко, H.A. Результаты и перспективы внедрения современных технологий повышения нефтеотдачи на нефтяных месторождениях Республики Беларусь [Текст] / H.A. Демяненко, Н.К. Карташ, В.Г. Пысенков, A.B. Серебренников, И.В. Лымарь И Новые технологии разработки и повышения нефтеотдачи: международный технологический симпозиум. - Москва, 15-17 марта 2005. - С. 103-115.

3. Pysenkov V.G. Effectiveness of stimulation technologies in cavernous fractured reservoirs of oilfield in the Republic of Belarus [Текст] // V.G. Pysenkov, N.A. Demyanenko, N.K. Kartash, I.V. Lymar, A.V. Serebrennikov, A.I. Gavrilenko / Материалы международной конференции Fractured basement reservoir, Vungtau Vietnam, 2006. - С 67-70.

4. Лымарь, И.В. Проблемы и пути совершенствования технологий ремонтно-изоляционных работ на нефтяных месторождениях РУП "ПО "БЕЛОРУСНЕФТЪ" [Текст] / И.В. Лымарь, H.A. Демяненко, В.Г. Пысенков, В.В. Пирожков // Интервал. - 2006. - № 6. - С. 18-23.

5. Лымарь, И.В. Совершенствование технологий водоизоляционных работ на нефтяных месторождениях РУП «ПО «БЕЛОРУСНЕФТЪ» [Текст] И И.В. Лымарь, В.В. Пирожков, В.Г. Пысенков, H.A. Демяненко // Эффективные пути поисков, разведки и разработки залежей нефти Беларуси: материалы научно-практической конференции (4-6 октября 2006 г.). - Гомель: РУП «Производственное объединение «БЕЛОРУСНЕФТЪ», 2007.-С. 511-519.

6. Лымарь, И.В. Планирование видов и расходов химреагентов при проведении водоизоляционных работ [Текст] / И.В. Лымарь, В.В. Пирожков, В.Г. Пысенков, H.A. Демяненко // Эффективные пути поисков,

разведки и разработки залежей нефти Беларуси: материалы научно-практической конференции (4-6 октября 2006 г.). - Гомель: РУП «Производственное объединение «БЕЛОРУСНЕФТЬ», 2007. - С. 528-535.

7. Макаревич, A.B. Применение полимерных и полимер-минеральных композиций в технологиях повышения нефтеотдачи пластов [Текст] / A.B. Макаревич, В.Г. Пысенков, В.В. Пирожков, Е.И. Паркалова, И.В. Лымарь, A.B. Мельгуй, Е.В. Агеенко // Композитные материалы: международный научно-технический сборник. Том 1, № 1. 2007 г., Днепропетровск. - С 57-62.

8. Лымарь, И.В. Анализ проведения ремонтно-изоляционных работ на нефтяных месторождениях РУП "ПО "БЕЛОРУСНЕФТЬ" с использованием составов на основе "АКОР-БНЮ2" [Текст] / И.В. Лымарь, H.A. Демяненко, В .Г. Пысенков, В.В. Пирожков // Интервал. - 2007. -№ 8. - С. 32-36.

9. Лымарь, И.В. Анализ эффективности и направления совершенствования технологий повышения нефтеотдачи пластов на нефтяных месторождениях РУП "ПО "БЕЛОРУСНЕФТЬ" [Текст] / И.В. Лымарь // Интервал. - 2007. - № 9. - С. 23-28 с.

10. Пат. 9460 Республика Беларусь, МПК Е 21В 43/25, Е 21В 28/00. Вибратор / Демяненко H.A., Родионов В.И., Гавриленко А.И., Лымарь И.В., Абелев Е.М; Заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие "Производственное объединение "Белоруснефть". - № 20040432; заявл. 2005.12.30; опубл. 2007.06.30.

И. Пат. 9583 Республика Беларусь, МПК Е 21В 33/138. Полимерный состав для ограничения притока вод в скважину / Безруков C.B., Деггяренко H.H., Пинчук Л.С., Демяненко H.A., Макаревич A.B., Лымарь И.В.; Заявитель и патентообладатель Республиканское унитарное предприятие "Производственное объединение "Белоруснефть". - № 20040329; заявл. 2005.12.30; опубл. 2007.08.30.

12. Макаревич, A.B. Реагент "ОВП-1" - Применение в технологиях

ограничения водопритока и повышения нефтеотдачи пластов [Текст] / A.B. Макаревич, В.Г. Пысенков, И.В. Лымарь и др. // Нефтепромысловое дело. -2008,-№2.-С. 26-29.

13. Лымарь, И.В. Современные технологии ограничения водопритока, применяемые в нефтяных залежах месторождений Республики Беларусь [Текст] // И.В. Лымарь, В.В. Гулевич, H.A. Демяненко, A.B. Макаревич, В.Г. Пысенков // Материалы конференции Geopetrol-2008, Краков, 2008. - С 745-752.

14. Лымарь, И.В. Разработка методики модельных испытаний эффективности водоизолирующих составов на трещинной модели пласта [Текст] / И.В. Лымарь, В.В. Гулевич, В.В. Пирожков // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: Сб. науч. тр. - Вып. 7. - Гомель: БелНИПИнефть, 2010. - С. 218-225.

15. Лымарь, И.В. Особенности проведения водоизоляционных работ с использованием реагента "ОВП-1" [Текст] / И.В. Лымарь, В.В. Гулевич, В.В. Пирожков // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: Сб. науч. тр. - Вып. 7. - Гомель: БелНИПИнефть, 2010. - С. 212217.

16. Лымарь, И.В. Обзор новых технологий изоляции водопритока внедренных на нефтяных месторождениях Республики Беларусь [Электронный ресурс] // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело". - 2011. - № 5. - С. 122-132. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Lymar/ Lymar_l.pdf.

17. Лымарь, И.В. Результаты опытно-промысловых испытаний новых технологий изоляции водопритока внедренных на нефтяных месторождениях Республики Беларусь [Текст] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. - 2011. - № 5. - С. 39-42.

Соискатель

И.В.Лымарь

Подписано в печать 9 января 2012 г.

Заказ №_

Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Тираж 120 экз.

246022, Республика Беларусь, г. Гомель, ул. Артиллерийская, 8. Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Лымарь, Игорь Владимирович, Гомель

61 12-5/1331

Белорусский государственный концерн по нефти и химии Республиканское унитарное предприятие «Производственное объединение «Белоруснефть» Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти

ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД В СКВАЖИНУ ДЛЯ УСЛОВИЙ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

Специальность: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых

месторождений

На правах рукописи

Лымарь Игорь Владимирович

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: канд. техн. наук Н.А. Демяненко

Гомель-2011

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ......................................................5

ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ...........................................................10

1 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА В СКВАЖИНАХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ...............................15

1.1 Анализ выполненных водоизоляционных работ (ВИР) на залежах нефтяных месторождений РУП «ПО «БЕЛОРУСНЕФТЬ»....................15

1.2 Разработка требований, предъявляемых к водоизолирующим составам (ВИС) для изоляции высокоминерализованных вод в скважину в условиях карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь.................................................................................25

1.3 Аналитический обзор ВИС, их классификация, физико-химические характеристики и область применения.....................................................30

1.4 Обобщение анализа результатов выполненных ВИР, исследований физико-химических свойств ВИС, постановка задачи и выбор направлений исследований............................................................................44

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1..................................................................................49

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВИС......................................................................................................................51

2.1 Разработка методики и экспериментальной установки для модельных исследований свойств ВИС.........................................51

2.2 Экспериментальные исследования осадкообразующих ВИС

на основе реагентов "ГПАН" и "ОВП-1".......................................56

2.3 Экспериментальные исследования гелеобразующих ВИС на основе реагентов "АКОР-БНЮ2" и полиакриламидов................73

2.4 Обобщение результатов экспериментальных исследований перспективных ВИС.........................................................................95

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.................

98

3 РАЗРАБОТКА И КОМПЛЕКСНОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВИР В УСЛОВИЯХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ..............................................................................99

ЗЛ Исследование технологических и физико-химических факторов влияющих на эффективность ВИР............................................................99

3.1.1 Изучение влияния типа буферной жидкости на процессы смешения и структурирования осадкообразующих ВИС......................100

3.1.2 Исследование влияние объема буферной жидкости на удаленность от ствола скважины фронта смешения компонентов ВИС

и его структурирование..............................................................................102

3.1.3 Изучение процессов разбавления ВИС в трубах при его закачке в скважину.........................................................................................106

3.1.4 Обоснование объемов, режимов и технологии закачки геле-образующих ВИС........................................................................................110

3.1.5 Исследование причин осложнений возникающих при использовании ВИС................................................................................................122

3.2 Разработка технологий ВИР на основе предложенных ВИС................127

3.3 Разработка технологии селективной изоляции обводненных интервалов пласта...........................................................................................130

3.4 Разработка комплексной технологии закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.......................................141

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3..................................................................................148

4 ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИТОКА ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД В СКВАЖИНУ В УСЛОВИЯХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ...............................................150

4.1 Результаты промыслового внедрения разработанных технологий ВИР...............................................................................................................150

4.2 Экономическая эффективность промыслового внедрения разработанных технологий ВИР.............................................................................162

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4..................................................................................165

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................167

Список литературы...............................................................................................169

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АСПО Асфальто-смоло-парафинистые отложения

БЖ Буферная жидкость

ВБЖ Вязко-буферная жидкость

ВИЭ Водоизолирующий экран

ВИР Водоизоляционные работы

ВИС Водоизолирующий состав

внэ Водонефтяная эмульсия

гвис Гелеобразующий водоизолирующий состав

гди Гидродинамические исследования скважин

гис Геофизические исследования скважин

ГПП Гидропескоструйная перфорация

гтм Геолого-технические мероприятия

ГТУ Геолого-технические условия

дих Деформационно-прочностные характеристики

же Жидкое стекло

кмц Карбоксиметилцеллюлоза

КРС Капитальный ремонт скважины

МФС Мочевиноформальдегидные смолы

нкт Насосно-компрессорные трубы

нкэ Нефтекислотная эмульсия

нскс Нефтесернокислотная смесь

овис Осадкообразующий водоизолирующий состав

огс Отверждаемые глинистые суспензии

озц Ожидание затвердевания цементного раствора

ПАА Полиакриламид

ПАВ Поверхностно-активное вещество

ПАН Полиакрилонитрил

пвис Полимерные водоизолирующие составы

пдги Перевод на другой горизонт или интервал

пзп Призабойная зона пласта

пнп Повышение нефтеотдачи пластов

СКВ Солянокислотная ванна

ско Солянокислотная обработка

СПС Сшивающиеся полимерные системы

ССБ Сульфитно-спиртовая барда

тм Тампонажный материал

УВ Углеводороды

тс Технологическая схема

ФЕС Фильтрационно-емкостные свойства

ФШК Фенолошлаковый

ФФС Фенолоформальдегидные смолы

ДА Цементировочный агрегат

цм Цементный мост

ШГН Штанговый глубинный насос

эцн Электроцентробежный насос

ВВЕДЕНИЕ

В Республике Беларусь единственным нефтегазоносным регионом является Припятский прогиб. Промышленная разработка месторождений ведется с 1964 г.

Коллекторы нефтяных месторождений Республики Беларусь характеризуются высокой расчлененностью, емкостной и фильтрационной неоднородностью, широким развитием разноориентированной системы трещиновато-сти. В связи с этим значительная часть эксплуатационных скважин обводняется преждевременно из-за прорыва воды по наиболее проницаемым пропла-сткам.

Обводнение скважин, не связанное с выработкой пластов, уменьшает дебит по нефти и конечную нефтеотдачу, обусловливает нерациональное использование пластовой энергии, большие непроизводительные затраты на добычу и транспорт попутной воды, подготовку нефти, предотвращение солеот-ложений и коррозии промыслового оборудования.

Ежегодно на месторождениях Республики Беларусь проводится 36-47 ВИР по отсечению обводнившихся интервалов, ликвидации заколонных перетоков и селективной водоизоляции. Несмотря на сложные условия и трудоемкость проведения, ВИР дают значительный прирост добычи нефти, достигающий сотен тысяч тонн в год.

В период 1998 - 2004 гг., предшествующий настоящему исследованию эффективность ВИР в добывающих скважинах месторождений РУП «ПО «БЕЛОРУСНЕФТБ» составляла 30 - 60 %.

Современная тенденция состоит в увеличении количества ВИР и, при условии применения традиционных технологий, снижении их технологических показателей.

Снижение технологических показателей ВИР происходит в силу следующих причин:

- отсутствие технологий ВИР и ВИС отвечающих необходимым требованиям;

- увеличение количества сложных ремонтов;

- рост цен используемых химреагентов, в то время как сырьевая база зачастую отсутствует, что вызывает необходимость их закупки за пределами Республики Беларусь;

- рост обводненности и промытости залежей;

- уменьшения нефтенасыщенных толщин в разрезе скважин;

- наметившейся тенденцией перехода на разработку частей разреза с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС);

- старения и износа фонда добывающих скважин;

- ухудшения свойств пластовой нефти;

- увеличения эксплуатационных осложнений в виде отложений солей, АСПО и т.д.

Очевиден тот факт, что обеспечение запланированных объемов добычи от ВИР, из-за перечисленных выше причин, представляет определенные трудности.

Необходимо отметить, что приведенные факторы можно классифицировать на объективные - влияние на которые в настоящее время по ряду причин невозможно и субъективные. Субъективные факторы - применяемые технологии ВИР и ВИС.

В настоящее время выбор технологий ВИР и ВИС невелик и исчерпывается несколькими видами. Используемые технологии ВИР отличаются сложностью и трудоемкостью. Применяемые ВИС базируются на не специализированных химреагентах, как правило, на компонентах буровых растворов. При этом изменение соотношения компонентов используемых ВИС, введение в них добавок не решает проблемы качественной и длительной изоляции обводненных интервалов.

Практическим решением проблемы изоляции водопритока в условиях прогрессирующей обводненности месторождения занимались такие исследо-

ватели, как Амиян В.А., Арестов Б.В., Басарыгин Ю.М., Байбаков Н.К., Батурин Ю.Е., Блажевич В.А., Бриллиант Л.С., Булатов А.И., Газизов А.Ш., Гончаров В.П., Горбунов А.Т., Грачев С.И., Дадыка В.И., Земцов Ю.В., Зозуля Г.П., Ишкаев Р.К., Кадыров P.P., Калашников В.М., Карнаухов M.JX, Кар-ташов H.A., Клюсов A.A., Клещенко И.И., Кошелев А.Т., Кравченко И.И., Кузнецов Ю.С., Леонов Е.Г., Маляренко A.B., Мамедов A.A., Мачинский Е.К., Медведский Р.И., Мусаев P.A., Овчинников В.П., Поляков В.Н., Рома-нюк Ф.Л., Рябоконь С.А., Светлицкий В.М., Сержантов A.A., Сидорова И.А., Стрижнев В.А., Телков А.П., Умрихин И.Д., Умрихина E.H., Шерстнев Н.М., Шумилов В .А., Юдин В.Н., Юсупов И.Г., Ягафаров А.К. Однако, несмотря на имеющуюся широкую номенклатуру технологий ВИР, ВИС, большинство из них не адаптированы к геолого-техническим условиям (ГТУ) залежей нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Данная работа направлена на повышение технологических показателей ВИР проводимых на залежах нефтяных месторождений Республики Беларусь, путем поиска, разработки, адаптации и внедрения новых ВИС, а также методов и технологий ВИР.

Главной задачей совершенствования технологий ВИР по объективным причинам является снижение стоимости и повышение эффективности работ. Первая задача может быть решена сокращением времени выполнения сква-жино-операций, посредством упрощения технологического цикла и снижения его трудоемкости. Указанным требованиям в наибольшей мере отвечает метод селективной изоляции. Вторая задача может быть решена комплексным совершенствованием ВИС и технологических параметров их применения. К числу наиболее перспективных относятся ВИС на основе осадкообра-зующих реагентов. Важные технологические аспекты их применения состоят в правильном выборе вида и объемов буферной жидкости (БЖ); режимов и технологии закачки ВИС (в том числе с приложением гидроволнового и виброакустического полей). Решению обозначенных задач посвящена данная диссертационная работа.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность за ценные научные и методические советы, высказанные в процессе проведения исследований и при обсуждении их результатов своему научному руководителю, директору БелНИПИнефть, к.т.н. Демяненко H.A., заведующей лабораторией ХОИН БелНИПИнефть д.х.н., профессору, Макаревич A.B., Руководителю Управления по новым технологиям и инновациям СП "Петролера БелоВене-солана" д.т.н. Акулыдину A.A., Руководителю Технического управления Представительства РУП «Производственное объединение «Белоруснефть» в Боливарианской Республике Венесуэла Пысенкову В.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Значительная часть скважин, эксплуатирующих залежи нефтяных месторождений Республики Беларусь, обводняется преждевременно из-за нарушения герметичности заколонного пространства и прорыва воды по наиболее проницаемым пропласткам. Это приводит к нерентабельной или низкорентабельной добыче нефти и пополнению бездействующего фонда об-воднившимися скважинами.

Для компенсации безвозвратных потерь, активизации выработки запасов и снижения падения добычи нефти проводится комплекс геолого-технических мероприятий (ГТМ). Среди них важнейшими являются водо-изоляционные работы (ВИР).

Основными особенностями проведения ВИР в условиях месторождений Республики Беларусь являются: карбонатный (трещинный) тип коллекторов и высокая минерализация пластовых (попутных) вод хлоркальциевого типа, составляющая 200-380 г/л.

Применяемые в настоящее время технологии ВИР отличаются низкой эффективностью, высокой трудоемкостью и стоимостью.

Актуальность работы заключается в ее направленности на повышение технологических и технико-экономических показателей ВИР путем поиска,

разработки и внедрения новых водоизолирующих составов (ВИС), методов и технологий ВИР для геолого-технических условий (ГТУ) нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Цель работы и основные задачи исследования

Повышение результативности ВИР посредством разработки новых высокоэффективных ВИС и технологий ВИР с учетом ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь. Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать влияние технологических параметров проведения ВИР на эффективность.

2. Выполнить обзор применяемых для изоляции водопритока химреагентов и ВИС. Проанализировать их физико-химические, технологические характеристики и осуществить научно-обоснованный выбор видов ВИС, наиболее подходящих к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Разработать методику и установку для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

4. Разработать ВИС для условий карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь.

5. Выполнить лабораторные и модельные исследования предложенных ВИС, а также обосновать технологические и физико-химические факторы, влияющие на эффективность ВИР.

6. Разработать технологии применения предложенных ВИС, провести опытно-промысловые испытания и внедрить их в нефтепромысловую практику.

7. Разработать и внедрить технологии селективной изоляции водопритока.

8. Теоретически обосновать и провести опытно-промысловые испытания комплексной технологии закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного

импульсного воздействия.

Научная новизна работы

На основании обобщения теоретических и экспериментальных исследований разработаны научно обоснованные технологические решения, позволяющие достигнуть значительного прогресса в совершенствовании технологии ВИР.

1. Определены технологические параметры, влияющие на эффективность ВИР, и разработаны требования, предъявляемые к ВИС для изоляции притока высокоминерализованных вод в скважину в условиях карбонатных коллекторов нефтяных месторождений Республики Беларусь.

2. Разработаны методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Установлено, что в условиях нефтяных месторождений Республики Беларусь эффективны технологии селективной изоляции водопритока, основанные на неравномерности проникновения ВИС в нефте- и водонасыщен-ные интервалы.

4. Впервые изучено влияние вида буферной жидкости (БЖ) на эффективность изоляции водопритока и установлены причины осложнений, возникающих при использовании осадкообразующих ВИС (ОВИС).

5. Разработаны технологии ВИР с использованием ВИС на основе химреагентов марок "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА, отличающиеся высокой эффективностью при использовании в ГТУ месторождений Республики Беларусь.

6. Теоретически и экспериментально обоснована комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Технологии ВИР с использованием ВИС на основе химреагентов марок "АКОР-БНЮ2", "ГПАН", "ОВП-1" и ПАА.

2. Методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяных месторождений Республики Беларусь.

3. Комплексная технология закачки ВИС в пласт в режиме низкочастотного импульсного воздействия.

4. Технология селективной изоляции водопритока для условий нефтяных месторождений Республики Беларусь.

5. Результаты внедрения разработанных технологий ВИР в скважинах нефтяных месторождений Республики Беларусь.

Практическая ценность и реализация результатов исследований

1. Разработаны методика и установка для исследования ВИС в условиях, приближенных к ГТУ нефтяны�