Технология водоизоляции нефтегазовых пластов при капитальном ремонте скважин

Нефтяные месторождения часто окружены водоносными горизонтами, которые поддерживают пластовое давление за счет притока воды. В ответ на падение давления в нефтяном пласте водоносный горизонт реагирует, чтобы компенсировать или замедлить снижение давления, обеспечивая приток воды или вклиниваясь в пласт [1]. В связи с этим в нефтяной промышленности задачи водоизоляции всегда представляет собой важную проблему, требующую решения. Особую актуальность данные вопросы приобретает по мере того, как месторождения вступают в более поздние стадии разработки и требуют капитального ремонта.

Избыточная обводненность обусловлена различными физическими, технологическими и геологическими факторами. Кроме того, нефтегазовые горизонты, которые разрабатываются в настоящее время характеризуются сильной неоднородностью и сложным микроскопическим механизмом просачивания, обусловленным гидравлическими разрывами, естественными трещинами, осадконакоплением и диагенезом. На сегодняшний день разработан широкий спектр технологий, обеспечивающих ограничение доступа воды. Для регулирования водопритока в скважине применяют различные химические компоненты на основе полимеров, суспензий, гелеобразующих и шламирующих составов. Однако, несмотря на это, стратегия разработки нефтегазовых месторождений и технология борьбы с водопритоками требуют дальнейшего развития и усовершенствования, что и обуславливает выбор темы данной статьи.

Над обобщением основных геологических характеристик и особенностей проникновения воды в водоносные коллекторы трудятся такие авторы как: Са-вастюк С.С., Атнюков Н.Е., Демчук А.К., Ерин В.В., Ефимов О.Д., Лыков А.А.

Усовершенствованию методов определения типов водопритоков по динамике добычи нефти и газа посвятили свои работы Чалов Н.О., Кутлусурина Г.В., Даудов С.Д., Антонова Я.А., Плазун А.В., Инякина Е.И. В тоже время, такие проблемные моменты как составление плана полного цикла борьбы с водой в нефтегазовых месторождениях, подходы разработки пластов, позволяющие органично сочетать методы борьбы с водой, дренирование и блокирование воды, остаются открытыми и требующими более углубленных исследований.

Для борьбы с проникновением воды в нефтегазовый пласт в процессе капитального ремонта скважин применяются различные методы, позволяющие получить разные эффекты разработки. В многочисленных исследованиях рассматриваются технологии борьбы с водопритоками, которые в целом можно разделить на три ка- тегории: дренаж, блокирование воды, внутрипластовая изоляция воды [2].

Если ремонт скважин происходит на ранней стадии разработки, то мероприятия по борьбе с водопритоками должны выбираться с учетом геологических условий в сочетании с методами раннего дренирования. Это в итоге позволяет увеличить время добычи энергоносителей без воды и в условиях маловодья. В том, случае, когда ремонт скважины происходит на средней и поздней стадиях разработки может произойти заводнение, вследствие этого целесообразно проводить целенаправленную закупорку при контроле воды и дренажа, что может эффективно снизить степень повреждения пластовой водой и повысить коэффициент извлечения природных ископаемых.

Рассмотрим более подробно наиболее эффективные технологии.

Технология закупоривания воды. По материальному признаку процесс гидрозатвора можно разделить на механический и химический. Механическое тампонирование предназначено в основном для ремонта скважин с хорошо выраженными водопроявляющими горизонтами. Водопроявляющий горизонт может быть эффективно закупорен спуском застрявших колонн водопроводных труб, пакеров и надвижных рукавов, а также другими комбинированными инструментами. Конструкция механической гидроизоляции в целом проста, она может осуществляться как по отдельности, так и в несколько слоев, причем каждый слой обладает хорошим блокирующим эффектом [3]. Однако этот процесс имеет и ряд недостатков, в том числе высокие требования к производительности пакера, длительный период эксплуатации всего сооружения, высокая стоимость, а также относительно большой инженерный риск. При химическом тампонировании в пласт закачиваются в основном тампонажные реагенты, образующие физический барьер для снижения или полного блокирования проникновения пластовой воды, что включает процессы селективного и неселективного тампонирования. Химическое тампонирование отличается простотой конструкции, низкой стоимостью, длительным сроком действия и хорошим эффектом, что подходит для газовых скважин с ярко выраженными водопроявляющими горизонтами на забое.

Технология дренажа . Данная технология базируется на том, что скважинный флюид выводится на поверхность механическим, химическим или комбинированным способом. Этот процесс позволяет эффективно снизить градиент давления жидкости в стволе скважины, улучшить состояние просачивания жидкости вблизи забоя скважины, замедлить падение добычи нефтегазового пласта и повысить коэффициент извлечения энергоносителей. Данная технология также подходит для геологических условий с ограниченной герметичностью пластовой воды и слабой энергией водопривода в пластах.

Внутрипластовая изоляция воды . В результате обзора литературно-патентного материала по технологиям внутрипласто-вой гидроизоляции был сделан вывод, что использование гелеобразующих селективных методов является наиболее практичным и эффективным методом в процессе капитального ремонта скважин из-за высокой селективности состава (табл. 1).

Таблица 1. Матрица применимости технологий гидроизоляции с учетом основных гео- логических, физических и промысловых параметров

Таким образом, изучение технологий водоизоляции нефтегазовых пластов при капитальном ремонте скважин показало, что наиболее перспективными из них яв- ляются химическое и механическое тампонирование, дренаж, использование гелеобразующих селективных методов.