Ограничение водопритока в добывающих скважинах

Проблема борьбы с обводнённостью является актуальной задачей нефтяной провинции, обусловленной снижением нефтеотдачи пластов и разработкой нефтяных месторождений в целом [2, 3, 5].

Каждый год, в мире увеличиваются затраты на ремонт скважин. Обводненность скважин постоянно растет, что делает эксплуатацию нерентабельной, в дальнейшем это привод к остановки работы скважин. Большинство скважин на месторождениях поздней стадии эксплуатации нуждаются в капитальном ремонте. Для борьбы с обводнённостью, путём ограничения водопритока, применяют различные мероприятия по ограничению, которые зависят от геологических и гидродинамических характеристик, такие как присутствие подошвенных вод, некачественного цементирования, а так же высокопроницаемые пропластки, которые напрямую влияет на рост обводнённости [1, 2, 8].

В последние годы ограничения водопритока применяются насыщенные водные растворы силикатов натрия и калия (жидкое стекло) [6].

Жидкое стекло, в виде технического продукта, содержит смесь силикатов разной степени полимери-

Научный форум. Сибирь Том 4, № 1 2018

зации: дисиликат, ортосиликат, метасилика. Оно хорошо растворяется в воде. Растворы имеют низкую вязкость, регулируемую концентрацией силиката.

Составы, лежащие в основе жидкого стекла с отвердителем неселективные, так как вне зависимости от характера жидкостей, насыщающих пористую среду, отверждение происходит во всем объеме композиции. По этой причине применение данных композиций в большей степени эффективно для ликвидации негерметичности обсадной колонны, отключения отдельных обводнившихся пластов, изоляции заколонного перетока и для обработки нагнетательных скважин для перераспределения в пласте фильтрационных потоков. При взаимодействии с бивалентными ионами кальция и магния пластовой воды, силикат натрия может образовывать тампонирующую массу. Образовывая нерастворимые осадки тонкодисперсного силиката магния или кальция, которые отлично закупоривают в породе трещины и поры [6].

Смесь жидкого стекла и щелочи используют при высокой минерализации пластовых вод. Если минерализация пластовой воды низкая, проводят продавку в пласт специально подготовленными рассолами или предварительную закачку раствора хлорида кальция (магния).

В скважинах с высокой температурой или высокой минерализацией пластовой воды образуется пленка геля при контакте с раствором силиката. Эта пленка препятствует закачке, в зону изоляции, основной массы тампонажного материала. Для обеспечения подачи в пласт необходимого объема состава, желательно предварительно закачать в скважину буферную жидкость – водный раствор из бикарбоната ил и карбоната натрия, едкого натрия. Такой буфер выводит их из пластовой воды, и нагнетаемое за ним жидкое стекло достигает заданной глубины.

Для устранения зависимости составов на основе жидкого стекла от минерализации пластовой воды их закачивают вместе с инициатором полимеризации, увеличивающим кислотность состава и приводящим к его отверждению. В качестве инициатора полимеризации применяются растворы кислот, хлорида аммония, сернокислый алюминий, фторосиликаты лития и аммония, кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, смесь аммиачной селитры и другие химические вещества.

Для увеличения проникающей способности тампонажных составов на основе жидкого стекла вводятся спирты и полигликоли. Для улучшения структуры геля применяют ПАВ [4, 7].

При обработке скважин гелеобразующими системами на основе силиката натрия (жидкого стекла) происходит селективная изоляция промытых водой зон, а нефтенасыщенные зоны остаются незатронутыми. По мнению авторов, в таких скважинах после того, как их обводненность превысит 95%, необходимо делать повторную и, возможно, третью обработки вплоть до полной выработки пласта.

Главным преимуществом таких составов является низкая стоимость, благодаря которой возможно проводить объемные обработки скважин. Минусом данных составов можно назвать сложность применения в зимнее время и неселективность технологии.