close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Обоснование технологии интенсификации притока нефти для коллекторов баженовской свиты с применением кислотной обработки....pdf

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
ЛИТВИН Владимир Тарасович
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
ПРИТОКА НЕФТИ
ДЛЯ КОЛЛЕКТОРОВ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ
С ПРИМЕНЕНИЕМ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ
Специальность 25.00.17 –
Разработка и эксплуатация
нефтяных
и
газовых
месторождений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ – 2016
1
Работа выполнена в федеральном государственном
бюджетном
образовательном
учреждении
высшего
профессионального образования «Национальный минеральносырьевой университет «Горный»
Научный руководитель:
доктор технических наук
Стрижнев Кирилл Владимирович
Официальные оппоненты:
Мерзляков Владимир Филиппович
доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уфимский
государственный нефтяной технический университет», кафедра
разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений,
профессор
Румянцева Елена Александровна
кандидат технических наук, обособленное подразделение
ООО «Альтаир»
в
г. Самара,
директор
инженернотехнологического центра
Ведущая организация – ОАО «Институт по проектированию и
исследовательским работам в нефтяной промышленности
«Гипровостокнефть»
Защита состоится 27 мая 2016 г. в 15 час. 00 мин. на
заседании
диссертационного
совета
Д 212.224.10
при
Национальном минерально-сырьевом университете «Горный»
по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 1163.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
Национального минерально-сырьевого университета «Горный»
и на сайте www.spmi.ru
Автореферат разослан 25 марта 2016 г.
УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ
диссертационного совета
НИКОЛАЕВ
Александр
Константинович
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность диссертационной работы
Баженовская свита, распространённая на территории свыше
1 млн. км2, содержит в себе колоссальные ресурсы нефти.
Промышленная разработка данного объекта, в отличие от сланцевых
формаций США, была начата относительно недавно, это связано со
сложными геолого-физическими условиями залегания свиты.
Однако, ежегодное повышение спроса на энергоресурсы и снижение
«традиционных»
запасов
нефти
возобновило
интерес
нефтедобывающих компаний к нетрадиционным ресурсам
углеводородов. Высокие пластовые температуры и давления,
отсутствие «традиционных» коллекторов, низкие значения
фильтрационно-емкостных свойств – это лишь часть проблем, с
которыми приходится сталкиваться специалистам при освоении
запасов баженовской свиты.
Применение методов интенсификации притока нефти из
пластов баженовской свиты требует тщательного подхода к
проведению лабораторных экспериментов, подбору химических
реактивов и технологий, которые повысят вероятность улучшения
фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны и не навредят
нефтепромысловому оборудованию и технике.
Значительный
вклад
в
изучение,
развитие
и
усовершенствование такого метода интенсификации притока нефти,
как кислотная обработка внесли Гиматудинов Ш.К., Глущенко В.Н.,
Зайцев Ю.В., Магадова Л.А., Мищенко И.Т., Сергиенко В.Н., Силин
М.А., Цыганков В.А., Michael J. Economides, Kenneth G. Nolte и др.
Нефтедобывающие компании, имеющие в своих активах
лицензионные участки с запасами на баженовской свите, попрежнему заняты разработкой эффективной технологии извлечения
сланцевой нефти. Несмотря на это, необходимость в интенсификации
притока из уже пробуренных скважин представляет не меньший
интерес. Поскольку одной из отличительных черт баженовской свиты
является быстрое снижение пластового давления и, соответственно,
дебитов по нефти, необходимость таких работ возрастает в разы.
Именно поэтому актуальным вопросом является разработка
технологий интенсификации притока нефти к добывающим
скважинам и рабочих жидкостей для этих технологий.
Целью диссертационной работы является повышение
эффективности разработки коллекторов баженовской свиты с
применением методов интенсификации притока нефти.
3
Идея диссертационной работы заключается в повышении
эффективности разработки залежей баженовской свиты за счет
внедрения технологии физико-химического воздействия на
продуктивные пласты, основанной на использовании кислотных
обработок.
Задачи исследований
1. Анализ существующих технологий интенсификации добычи
нефти для коллекторов баженовской свиты и её аналогов.
2. Изучение кернового материала Пальяновской площади
Красноленинского месторождения и комплекса проводимых
мероприятий при исследовании баженовской свиты.
3. Экспериментальные исследования по разработке технологии
интенсификации притока нефти для пластовых условий баженовской
свиты Пальяновской площади.
4. Обоснование технологии интенсификации добычи нефти на
залежах баженовской свиты путем воздействия разработанными
кислотным составом и вязким отклонителем.
Методы решения поставленных задач
Решение поставленных задач осуществлялось с помощью
аналитики, физического и математического моделирования,
экспериментальных и промысловых исследований в соответствии с
общепринятыми и вновь разработанными методиками.
Научная новизна работы
1. Предложен выбор интервалов (литотипов) пород, слагающих
баженовскую свиту, направленное воздействие на которые
разработанным кислотным составом приводит к интенсификации
притока нефти.
2. Установлен механизм улучшения фильтрационно-емкостных
свойств потенциально продуктивных интервалов пород баженовской
свиты, который обеспечивается за счет применения кислотного
состава, отличающегося пониженной скоростью реакции с
карбонатной составляющей пород и отсутствием осадкообразования
при взаимодействии с алюмосиликатами.
Защищаемые научные положения
1. Разработка рецептуры и последовательности закачивания
составов с целью интенсификации добычи нефти основана на
выделении потенциально продуктивных интервалов пласта в общей
толщине Баженовской свиты с последующим адресным подбором
кислотного состава и способе его закачки с использованием вязкого
отклонителя.
4
2. Разработанный кислотный состав пролонгированного
действия на основе смеси минеральной и органической кислот,
позволяет значительно повысить глубину обработки потенциально
продуктивных интервалов за счет замедления скорости реакции
кислотной композиции с породами коллектора и исключения
выпадения труднорастворимых осадков.
Достоверность
научных
положений,
выводов
и
рекомендаций обоснована и подтверждена: теоретическими,
экспериментальными и промысловыми исследованиями, их
сопоставлением с результатами опытно-промышленного испытания
разработанного кислотного состава на добывающей скважине.
Практическое значение работы
1. Разработан кислотный состав пролонгированного действия на
основе смеси минеральной (соляной) и органической (муравьиная
или уксусная) кислот, а также вязкий реагент-отклонитель
комплексного действия на основе смеси жирных кислот и
ароматического растворителя.
2. Предложены технологии интенсификации притока нефти к
добывающим скважинам с применением кислотной обработки
потенциально продуктивных интервалов баженовской свиты
Пальяновского месторождения.
3. Полученные выводы и рекомендации на основе проведенных
исследований и выполненных мероприятий могут быть использованы
как для повышения эффективности разработки баженовской свиты в
аналогичных геологических условиях, так и в учебном процессе для
студентов, обучающихся по направлению «Нефтегазовое дело».
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались
на III Международной конференции молодых ученых и специалистов
«Актуальные проблемы нефтегазовой геологии ХХI века» (СанктПетербург, 2013 г.), семинаре The Society of Petroleum Engineers (SPE)
для специалистов по подготовке кадров в области высшего
образования по направлению «Нефтегазовое дело» (СанктПетербург, 2013 г.), межрегиональном научно-техническом семинаре
«Новые технологии поиска и исследований нетрадиционных
ресурсов углеводородов» (Санкт-Петербург, 2014 г.), семинаре
«Новые технологии и опыт разработки нетрадиционных запасов
углеводородов» на базе XI международной специализированной
выставки «Нефтедобыча. Нефтепереработка. Химия» (Самара, 2015
г.) и др.
5
Публикации
Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных
работах, в том числе 3 из которых входят в перечень изданий ВАК
Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура и объём диссертационной работы
Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав,
заключения, списка принятых сокращений, списка литературы,
включающего 126 наименования и приложения. Материал
диссертации изложен на 131 странице машинописного текста,
включает 13 таблиц и 38 рисунков.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность темы диссертации,
сформулирована цель работы, поставлены основные задачи
исследований, представлены научная новизна, защищаемые
положения и практическая ценность полученных результатов.
В первой главе приводится анализ изученности и различия
между трудноизвлекаемыми и нетрадиционными запасами.
В этой же главе рассматриваются особенности геологического
строения и разработки залежей нефти, приуроченных к
низкопроницаемым коллекторам (НПК) трудноизвлекаемых запасов.
Поскольку и для баженовской свиты характерны некоторые геологифизические особенности НПК, необходимо учитывать опыт их
разработки.
Кроме того, в первой главе отражены особенности строения
нетрадиционных коллекторов баженовской свиты в региональном
масштабе, а также представлена упрощенная литолого-емкостная
модель баженовской свиты Пальяновской площади Красноленинской
группы месторождений.
Данная модель создана на основе выборки и обобщения
имеющихся данных по анализу кернового материала, отобранного из
7 скважин, данных геофизических исследований, а также
исследований 11 образцов керна на рентгеновском микротомографе
SkyScan 1173, проведенных в лаборатории «Повышение нефтеотдачи
пластов» Горного университета.
Изученные породы баженовской свиты характеризуются
слоистостью,
трещиноватостью,
низкими
коллекторскими
свойствами,
литологической
неоднородностью,
высокой
насыщенностью и неравномерным распределением органического
вещества и нефти.
6
Потенциально
продуктивные
интервалы
с
лучшими
фильтрационно-емкостными свойствами по разрезу баженовской
свиты представлены трещинно-поровыми и трещинно-кавернозными
породами: а) в карбонатных прослоях отложений баженовской свиты;
б) в прослоях вторично преобразованных радиоляритов.
Помимо этого, рассмотрен современный опыт разработки
баженовской свиты. Подчеркивается необходимость в качественно
адаптированных технологиях интенсификации притока нефти для
сложных геолого-физических условий залегания баженовской свиты.
В конце главы представлен анализ литературы, посвящённой
применению методов интенсификации притока нефти на коллекторах
с осложненными условиями разработки. В качестве сравнительно
эффективного выделяются кислотные обработки пласта.
Вторая глава посвящена разработке кислотного состава
пролонгированного действия, вязкого реагента-отклонителя и
технологии интенсификации притока с их применением.
Результаты рентгенофазового анализа керна баженовской свиты
одной из скважин показали, что продуктивный интервал представлен
породами с обширным минералогическим составом (кварц,
карбонаты, полевые шпаты, слюды, гидрослюды, глинистые
минералы, пирит).
Ввиду высокого содержания карбонатов применение
стандартных глинокислотных обработок приводит к ухудшению
проницаемости каналов фильтрации. Анализ литературы показал, что
большое количество специалистов считают более эффективным при
кислотных обработках использовать индивидуальный раствор HCl с
приданием ему высокой проникающей способности по простиранию
пласта и последующему незатруднённому выносу продуктов
реакции. Поэтому в качестве основного компонента кислотного
состава была выбрана соляная кислота, позволяющая воздействовать
как на карбонатную, так и на глинистую составляющие пород
баженовской свиты в отличие от органических кислот, которые
взаимодействуют только с карбонатами.
В свою очередь высокая пластовая температура (105 °С) и
большое количество глинистых минералов в составе пород
осложняют задачу подбора составляющих для кислотного состава.
Литературный обзор показал, что при взаимодействии минеральной
кислоты и алюмосиликатов происходит разрушение их структуры с
выпадением в осадок кремнекислоты, либо алюмокремниевой
кислоты. Также возможно образование осадка водного
кристаллического кремнезема при взаимодействии кислот с
7
высококремнистыми силикатами. В таком случае необходимо
подобрать состав, обеспечивающий отсутствие осадков при
взаимодействии с алюмосиликатами и низкую скорость реакции
кислоты с карбонатными минералами. Для этого было изучено
взаимодействие смеси соляной кислоты с уксусной, муравьиной
кислотами и другими добавками с навеской пород баженовской
свиты.
Составы
2% HCl + 6% HCOOH,
2% HCl + 6% CH3COOH,
4% HCl + 8% HCOOH,
6% HCl + 4% HCOOH,
6% HCl +
4% CH3COOH, 6% HCl + 6% HCOOH, 6% HCl + 6% CH3COOH,
которые отмечалось выпадением осадков в течение 120 минут, – это
смеси минеральной и органической кислот в различных пропорциях.
В
литературе
говорится
об
увеличении
растворимости
глиносодержащих образцов при добавке к соляной кислоте
небольшого количества щавелевой или лимонной кислот. Учитывая
данный факт и полученные результаты, возможно сделать вывод, что
наличие органической кислоты в смеси с минеральной ускоряет не
только растворение глин, но и процессы осадкообразования при
взаимодействии с ними. Поэтому при выборе тех или иных
составляющих для кислотного состава необходимо проведение
экспериментов,
направленных
на
оценку
процессов
осадкообразования после взаимодействия исследуемых растворов с
минералами продуктивного пласта.
На рисунке 1 представлены смеси с соляной кислотой, которые
в результате растворения породы характеризовались отсутствием
осадка в течении двух часов.
Помимо отсутствия осадков с алюмосиликатами, как
говорилось ранее, кислоты должны обладать пролонгированным
действием при реакции с карбонатной составляющей пород при
пластовой температуре. Графики зависимости скорости растворения
от времени и массы растворенной карбонатной породы (мрамора) от
времени представлены на рисунках 2 и 3.
8
Рисунок 1 – Зависимость уменьшения массы навески породы от времени
Рисунок 2 – Зависимость скорости растворения чистого мрамора от времени
9
Применение состава 15% HCl + 5% Изопропилового
спирта (ИПС) + 1% Лимонной кислоты при обработке одной из
скважин Средне-Назымского месторождения позволило получить
прирост дебита. Однако, воздействие высококонцентрированными
кислотами может привести к углублению существующих
макроканалов и при каждой последующей обработке они будут
принимать на себя основную часть гидродинамического потока, что
не способствует вовлечению в разработку всей вскрытой толщины
продуктивного интервала.
Рисунок 3 – Зависимость уменьшения массы чистого мрамора от времени
Из рисунка 3 видно, что состав на основе 15% соляной кислоты
теряет свою растворяющую способность уже после 15 минут реакции
с мрамором. Быстрой потерей растворяющей способности так же
характеризуются составы на основе 6% HCl с использованием
аминоуксусной кислоты и мочевины.
10
Обобщая полученные результаты взаимодействия кислот с
минералами, слагающими породы баженовской свиты и чистым
мрамором, можно выделить составы 4% HCl + 6% HСOOH и
4% HCl + 6% CH3COOH. Данные смеси кислот не образуют осадков
с глинистой составляющей пород баженовской свиты, а также
обладают продолжительным временем реакции с карбонатами, что
позволит увеличить охват пласта по простиранию при его кислотной
обработке.
Также в данной главе описываются результаты подбора
поверхностно-активного
вещества
(ПАВ)
(таблица
2),
осадкоудерживающего реагента и ингибитора коррозии (таблица 3),
которые придают составу: 1) высокую проникающую способность и
облегченное извлечение продуктов реакции при освоении;
2) отсутствие осадкообразования, особенно ионов железа, в процессе
реакции кислоты с минералами пласта-коллектора и на всех этапах
движения кислоты в ходе операции; 3) низкую коррозионную
активность; 4) совместимость с пластовыми флюидами. В качестве
основы для исследований растворов была взята смесь
4% HCl + 6% HСOOH в воде.
Таблица 2 – Межфазное натяжение исследуемых растворов на границе с нефтью
Межфазное натяжение
Концентрация ПАВ в
ПАВ
активного раствора
растворе кислот, масс. %
(нейтрализованного), мН/м
1
2
3
0
6,00
0,1
4,94
0,25
3,92
Нефтенол УМГ
0,5
2,70
1
0,75 (8,85)
3
0,00
0
6,00
0,1
3,79
0,25
2,74
Интели-01
0,5
1,97
1
1,38
3
0,78
0
6,00
Нефтенол ВВД
0,1
0,952
0,25
0,35 (3,39)
11
Продолжение таблицы 2
1
Нефтенол К
марки «НК-20»
2
0,5
1
3
0
0,1
0,25
0,5
1
3
3
0,30 (1,69)
0,27 (0,98)
0,27
6,00
5,22
4,58
4,03
2,91
0,62
Из таблицы 2 видно, что из всех рассматриваемых ПАВ
наилучшие результаты показал Нефтенол ВВД в концентрации 1
масс. %. Данная концентрация является оптимальной поскольку
обеспечивает низкие значения межфазного натяжения как для
активного, так и нейтрализованного кислотного состава.
Довольно известной проблемой при кислотных обработках
пластов является отложение осадков в каналах фильтрации. Данные
осадки могут образовываться при ионном обмене между
используемым раствором и минералами.
В исследованиях осадкоудерживающей способности реагентов
участвовали следующие составы: 1) 15% HCl + 5% ИПС +
1% Лимонной кислоты; 2) 4% HCl + 6% HCOOH + 1% Нефтенол
УМГ + 0,5% ЭДТА-Na4; 3) 4% HCl + 6% HCOOH + 1% Нефтенол
УМГ + (0,25; 0,5; 1; 3 и 5 масс. %) глюконат натрия
Результаты экспериментов с составом 15% HCl + 5% ИПС +
1% Лимонной кислоты (успешно применялся на Средне-Назымском
месторождении) показали, что при добавлении только 1 мл FeCl3
осадок выпадал при значении pH равном 2.
Изучение осадкоудерживающей способности 0,5 масс. %
тетранатриевой соли ЭДТА в составе раствора 4% HCl + 6% HCOOH
+ 1% Нефтенол УМГ показало, что данный хелатный реагент
способен удерживать не более 1,5 мл раствора хлорного железа при
pH = 4-5. Дальнейшее увеличение концентрации ЭДТА-Na4 в
растворе приводило к её не полной растворимости в смеси кислот.
Анализ зарубежной литературы показал, что глюконат натрия
по сравнению с другими хелатными агентами имеет следующие
достоинства: высокую растворимость в кислотах (600 г/л);
способность удерживать железо в широком диапазоне значений pH;
очень
низкую
стоимость.
Эти
данные
подтвердились
12
Количество удерживаемого
железа, г
экспериментально. Результаты исследований представлены на
рисунке 4.
0,25
0,23
0,20
0,15
0,15
0,09
0,10
0,05
0,04
0,02 0,02
0,03
0,00
0,25%
0,50%
1%
3%
5%
Концентрация исследуемого вещества, масс.%
Глюконат натрия
Тетранатриевая соль ЭДТА
Рисунок 4 – Осадкоудерживающая способность глюконата натрия и
тетранатриевой соли ЭДТА в составе раствора 4% HCl + 6% HCOOH +
1% Нефтенол ВВД при pH = 4-5
Итак, как показали эксперименты наилучшей способностью к
удержанию ионов железа в растворенном виде обладает глюконат
натрия. Дальнейшие исследования по изучению коррозионной
активности и подбору ингибитора коррозии проводились с составом
4% HCl + 6% HCOOH + 1% Нефтенол ВВД + 5% Глюконат натрия.
Таблица 3 – Результаты исследований ингибиторов коррозии
Концентрация ингибитора коррозии, масс. %
Ингибитор
коррозии
0,01
0,05
0,10
0,25
0,50
Коэффициент замедления коррозии ингибитором
Ci-300
29,09
40,56
3,61
6,97
8,27
Prod Ci-300
3,00
111,47
220,50
230,65
368,69
ИКУ-118
100,77
110,49
126,63
плохая растворимость
Степень защиты от коррозии, %
Ci-300
96,56
97,53
72,30
85,66
87,91
Prod Ci-300
66,67
99,1
99,55
99,57
99,73
ИКУ-118
99,00
99,09
99,21
плохая растворимость
13
Из полученных результатов видно, что наибольшей
эффективностью характеризуются Prod Ci-300 и ИКУ-118.
Необходимо отметить, что ИКУ-118 начиная с концентрации
0,01 масс. % позволяет получить значение степени защиты от
коррозии в 99% при 105 °C.
Обобщая полученные результаты в качестве ингибитора
коррозии для разрабатываемого кислотного состава был выбран
ИКУ-118. Конечный состав выглядит следующим образом: водный
раствор 4% HCl + 6% HCOOH + 1% Нефтенол ВВД + 5% Глюконат
натрия + 0,01% ИКУ-118.
Ввиду высокой неоднородности пород баженовской свиты по
проницаемости и наличия высокомолекулярных соединений
битумоидов, блокирующих подвижный битум разработан вязкий
реагент-отклонитель на основе смеси жирных кислот (ЖК) и
ароматического растворителя. Использование реагента-отклонителя
позволит увеличить охват пласта воздействием за счет
перенаправления последующих пачек кислотного состава в
низкопроницаемые зоны потенциально продуктивных интервалов
свиты
и
частично высвободить
подвижный битум
в
высокопроницаемых участках путём воздействия на его смолистоасфальтеновые фракции.
Анализ литературы и лабораторные исследования показали, что
наилучший ожидаемый эффект достигается за счет использования
жирных кислот в комбинации с ароматическим углеводородами.
Для косвенной оценки эффективности реагента-отклонителя
проводились исследования реологических свойств образца
высоковязкой нефти в чистом виде и с добавлением 5 масс. %
рассматриваемой смесей жирных кислот с растворителем. Опыты
осуществлялись на модульном компактном реометре (MCR-102) при
температуре 50 °C, чтобы исключить сильное испарение
растворителя в процессе эксперимента. В качестве растворителей с
высоким содержанием ароматический фракций рассматривались 1; 2;
3; 4 и 5 масс. % сольвента нефтяного или ксилола в смеси ЖК.
Эксперименты показали, что Нефрас-А-130/150 превосходит
ксилол по растворяющей способности. Оптимальная его
концентрация в смеси жирных кислот составляет 3 масс. %. Данная
смесь снизила вязкость исследуемой нефти с 11700 мПа∙с до
1710 мПа∙с или более чем в 6,5 раз.
Помимо этого, во второй главе обосновываются технологии
применения разработанных реагентов в зависимости от типа
конструкции скважины, как в самостоятельной связке, так и в
14
комбинации с применяемыми на сегодняшний день вариациями
технологии гидравлического разрыва пласта.
В заключительной части данной главы представлены
результаты моделирования технологии интенсификации притока и
прогноза технико-экономического эффекта.
Один из этапов моделирования обработки заключался в
изучении влияния разработанного кислотного состава на
фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) пород баженовской
свиты. Для этого был отобран образец керна из потенциально
продуктивного интервала и через него на фильтрационной установке
прокачивался кислотный состав. Термобарические условия
эксперимента соответствовали пластовым. Фильтрация нефти и
кислоты проходила на расходе 0,2 мл/мин. Результаты от
проведенной обработки керна приведены на рисунке 7.
Рисунок 5 – Результаты фильтрационного эксперимента
Как видно из рисунка, начальный перепад давления при
стабилизации фильтрации нефти составлял 14,2 МПа, а после
прокачки кислотного состава через низкопроницаемый керн
баженовской свиты перепад снизился в 10,6 раз и соответствовал
значению в 1,4 МПа. Фазовая проницаемость образца по нефти
изменилась с 0,05 мД до 0,53 мД. Результаты фильтрационного
эксперимента говорят об высокой эффективности разработанного
состава.
Дополнительно, для анализа растворяющей способности
разработанного кислотного состава, керн сканировался после
15
проведения фильтрации с помощью рентгеновского компьютерного
томографа SkyScan 1173 в Горном университете. Данные по
определению пористости до и после фильтрации кислоты приведены
в таблице 4.
Таблица 4 – Результаты определения пористости образца керна до и после
фильтрации кислоты
Общая
Закрытая
Открытая
пористость,
пористость,
пористость, %
%
%
до фильтрации
3,4
2,3
1,1
после фильтрации
9,6
1
8,6
Как видно из таблицы, после проведения фильтрации
разработанного кислотного состава через керн общая пористость
увеличилась в 2,8 раза за счет частичного растворения карбонатнокремнистых прослоев с подключением ранее закрытых пор к системе
сообщающихся.
В данном подразделе также наглядно показан путь продвижения
интенсифицирующего состава вглубь карбонатно-кремнистого
прослоя путем построения трехмерной модели порового
пространства керна, которая позволила обнаружить высокопористую
зону, пронизывающую керн.
Для повышения эффективности работ по интенсификации
притока нефти путем кислотной обработки пласта рекомендуется
производить последовательную закачку технологических жидкостей
в следующем порядке:
1) промывка забоя скважины (прямая или обратная) сырой
нефтью не менее 15 м3 на третьей скорости насосного агрегата;
2) в это время подготовить насосный агрегат, цистерны c
кислотным составом и вязким отклонителем;
3) закачка рассчитанного объема кислотного состава;
4) закачка вязкого отклонителя;
5) в случае, если пласт не принимает смесь – поддерживать
давление на насосном агрегате и стараться постепенно закачать;
6) закачка кислотного состава;
7) продавка кислотного состава газом (азот, углекислый,
попутно добываемый);
8) немедленное освоение скважины без выдержки на реакцию.
16
В качестве кандидата для опытно-промышленного испытания
разработанного состава выбрана наклонно-направленная скважина
№ 157 Пальяновского месторождения.
Третья глава посвящена промышленным испытаниям
разработанной технологии интенсификации притока нефти для
коллекторов баженовской свиты.
Проведен анализ потенциально продуктивных интервалов
скважины № 157 который показал, что разрез баженовской свиты
(объект ЮК0) по стволу скважины соответствует представленной в
первой главе упрощенной литолого-емкостной модели Пальяновской
площади.
Из имеющихся данных анализа керна и шлифов следует, что
пласт ЮК0 в кровле представлен кремнистыми аргиллитами сильно
пиритизованными, обогащенными органическим веществом.
Средняя и подошвенная части разреза представлены в основном
глинисто-кремнистыми и кремнисто-глинистыми породами с
частыми карбонатными слойками и линзами. К литолого-физическим
особенностям данных частей разреза можно отнести высокую общую
карбонатность пород (от 0,3 до 85,5% из анализа 6 образцов керна) и
наличие прослоев с высокими значениями проницаемости (> 1 мД).
Также отмечаются многочисленные субвертикальные трещины
открытого типа.
Элементный
состав,
полученный
с
помощью
рентгенофлуоресцентного анализа (РФА), так же подтверждает
наличие прослоев с высокой степенью карбонатности.
Все эти данные позволяют судить о наличии потенциально
продуктивных интервалов по разрезу баженовской свиты, что
является благоприятным фактором для проведения кислотной
обработки.
Также в данной главе приводятся результаты адаптации
технологии интенсификации притока нефти для скважины № 157
Пальяновской площади Красноленинского месторождения и
проведения кислотной обработки после гидроразрыва пласта (ГРП).
Динамика дебита скважины № 157 после проведения ГРП и
кислотной обработки (КО) представлена на рисунке 6.
Из рисунка 6 видно, что дебит по нефти после проведения ГРП
сразу же постепенно снижался, в то время как после кислотной
обработки тенденция идет к небольшому увеличению. Эффект от
проведения обработки пласта разработанным кислотным составом
составил более 150 суток и продолжается по сей день.
Учитывая высокий газовый фактор и большое количество
17
свободного газа в потенциально продуктивных интервалах
баженовской свиты, гидравлический разрыв пласта приводит к
резкому высвобождению значительного количества газа, который в
свою очередь может снижать и так не высокую фазовую
проницаемость по нефти. Проведение же кислотных обработок
является не только более щадящим методом интенсификации
притока нефти, но и гораздо дешевле обходится для
нефтедобывающих компаний.
Рисунок 9 – Сравнение динамики изменения дебитов после проведения работ
по интенсификации притока нефти
Таким образом, в результате проведения кислотной обработки
скважины № 157 с применением только одной из составляющих
технологии интенсификации притока нефти (разработанного
кислотного состава) с момента вывода скважины на режим и на
19.02.2016 удалось дополнительно добыть 754 тонны нефти.
Экономический эффект составил 13,8 млн. рублей.
18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполненного исследования:
1. Определены критерии различия между низкопроницаемыми
коллекторами с трудноизвлекаемыми запасами и нетрадиционными
коллекторами нефтегазоматеринских залежей, заключающиеся:
 в процессе формирования ловушек для подвижных
углеводородов;
 в типе емкостного пространства;
 в методах выявления потенциально продуктивных
коллекторов;
 в оценке начальных геологических и извлекаемых запасов;
 подходах к разработке и методам интенсификации добычи
нефти;
 в возможности искусственной генерации углеводородов.
2. Выявлены потенциально продуктивные интервалы по разрезу
баженовской свиты. Эти интервалы характеризуются повышенными
фильтрационно-емкостными свойствами (по данным различных
исследований, проводимых как на самих скважинах, так и на
керновом материале Пальяновского месторождения) по разрезу
баженовской свиты и представлены трещинно-поровыми и
трещинно-кавернозными породами:
а) в карбонатных прослоях отложений;
б) в прослоях вторично преобразованных радиоляритов.
3. Выполнен анализ технологий интенсификации притока нефти
применяемых на низкопроницаемых коллекторах и тестируемых на
залежах нетрадиционного строения баженовской свиты. Несмотря на
плохую адаптацию технологии кислотной обработки к геологофизическим условиям баженовской свиты, отмечается её
сравнительно высока успешность.
4. Разработан кислотный состав пролонгированного действия с
учетом полиминерального состава пород, термобарических условий
залегания баженовской свиты и современных требований. Основа
данного
состава
представлена
смесью
4% соляной
и
6% муравьиной/уксусной кислот. В качестве специальных добавок
используются 1% ПАВ (Нефтенол ВВД), 5% осадкоудерживающего
агента (Глюконат натрия) и 0,01% ингибитора коррозии (ИКУ-118).
Такое соотношение компонентов позволяет увеличить глубину
проникновения состава в пласт за счет замедления скорости реакции
кислотной композиции с карбонатными породами коллектора и
снижения вероятности выпадения труднорастворимых осадков в
19
результате взаимодействия кислот с алюмосиликатами. Отмечены
уменьшение гидравлического сопротивления при фильтрации
флюида в пластовых условиях не менее чем в 10 раз и воздействие на
несколько карбонатно-кремнистых прослоев с увеличением их ФЕС
после кислотной обработки керна. Предложены технологии закачки
состава с использованием разработанного вязкого реагентаотклонителя комплексного действия.
Результаты исследования внедрены на скважине № 157
Пальяновского месторождения нефтедобывающей компании ООО
«Газпромнефть-Хантос». Следствием применения разработанного
кислотного состава являлся вывод скважины на режим 6 т/сут после
длительного простоя при отсутствии дебита по нефти до проведения
мероприятия. Эффект от кислотной обработки продолжается на
сегодняшний день. С момента обработки и на 17.02.2016
дополнительная добыча нефти составила более 750 тонн нефти.
Наиболее значимые публикации по теме диссертации
1. Литвин В.Т.
Возможность
применения
технологии
интенсификации добычи нефти для коллекторов баженовской свиты
[Электронный ресурс] / К.В Стрижнев, В.Т Литвин // Георесурсы,
геоэнергетика, геополитика. – 2014. – № 2 (10). – Режим доступа:
http://oilgasjournal.ru/vol_10/strizhnev.html
2. Литвин В.Т. Теоретические аспекты и опыт проведения работ
по интенсификации притока нефти на коллекторах баженовской
свиты
/
В.Т. Литвин,
А.А. Рязанов,
А.Р. Фарманзаде
//
Нефтепромысловое дело. – 2015. – № 5. – С. 24–29.
3. Литвин В.Т. Особенности строения и интенсификации
притоков нефти в сложных коллекторах баженовской свиты
Пальяновского месторождения / В.Т. Литвин, К.В. Стрижнев,
П.В. Рощин [Электронный ресурс] // Нефтегазовая геология. Теория
и практика. – 2015. – Т. 10. – № 3. – С. 12. – Режим доступа:
http://www.ngtp.ru/rub/2015/36_2015.html
4. Литвин В.Т.
Подбор
кислотного
состава
для
низкопроницаемых высокоглинистых пластов баженовской свиты
(часть 1) [Электронный ресурс] / В.Т. Литвин, А.Р. Фарманзаде,
М.С. Орлов // Интернет-журнал Науковедение. – 2015. – Т. 7. – № 5.
– Режим доступа:
http://naukovedenie.ru/PDF/214TVN515.pdf
20
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа