И внедрение технологии кавернонакопления

В КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ

Возможность создания в ПЗП каверн-накопителей с ис­пользованием виброволнового воздействия впервые была ис­пытана в 1998 г. на скв. 6609, вскрывающей карбонатный пласт турнейского яруса Ново-Елховского нефтяного место­рождения АО "Татнефть".

В результате проведенных технологических мероприятий получен весомый прирост производительности скважины -дебит скважины возрос от 1,3 до 8,3 т/сут. Скважина была об­работана 06.98 г., далее скважина в 1998 г. функционировала со среднесуточным дебитом в 7,2 т/сут в течение 183 сут, сум­марная дополнительная добыча - 1316 т. В 1999 г. скважина продолжала работать со среднесуточным дебитом 5,8 т/сут, на 01.01.2000 г. работа ее продолжалась, а суммарная дополни­тельная добыча нефти за 1998 и 1999 гг. составила 3329 т.

В 1999 г. технология кавернонакопления с применением виброволнового воздействия была внедрена на шести сква­жинах Ново-Елховского месторождения, вскрывающих карбо­натные коллекторы турнейского яруса (пласт С™) (табл. 10.3.1).

Таблица 10.3.1

Результаты работ по кавернонакоплению в карбонатных коллек­торах Ново-Елховского месторождения АО "Татнефть"

 

 

 

 

 

Номер сква­жины	Дата об­работки	До обработки	После обработки	Прирост дебита нефти, т/сут	Дополни­тельная добы­ча нефти на 01.07.99 г., т
Дебит нефти, т/сут	Обводнен­ность, %	Дебит нефти, т/сут	Обводнен­ность, %
6609 6638 6607 15293 713 7251	06.98 г. 02.99 г. 02.99 г. 03.99 г. 06.99 г. 06.99 г.	1,3 0,8 4,4 2,1 1,7 0,2	13 7 29 16 7 10	8,3 6,7 7,5 4,6 5,0 3,9	0 6 0 20 7 5	7,2 5,9 3,1 2,5 3,3 3,7	2466 682 222 218 88 68

В результате проведенных мероприятий достигнуто весьма заметное увеличение дебитов скважин от 2,5 до 7,2 т/сут при снижении обводненности практически по всем скважинам. Все скважины на 01.10.99 г. работали без существенного падения продуктивности, в том числе и скв. 6609, обработанная в 1998 г. Дополнительная добыча нефти составила более 6000 т.

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффек­тивности разработанной авторами технологии. В настоящее время проводятся работы по усовершенствованию технологии с учетом использования новых скважинных генераторов коле­баний типа ГД2В и планируются значительные объемы вне­дрения.

10.4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТОК ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН

В 1998 г. на месторождении Тулва Пермской области были проведены 16 обработок водозаборных скважин. Результаты виброволновых обработок приведены в табл. 10.4.1. Для воз­буждения упругих колебаний в скважинах применяли гидро­динамический генератор типа ГЖ, настроенный на макси­мально низкую рабочую частоту. В качестве рабочей жидко­сти в режиме циркуляции использовали аэрированную (с ис­пользованием компрессора) воду. Это позволило осуществить комплексное виброволновое и депрессионное воздействие на водоносные песчаные пласты.

ззо

Таблица 10.4.1

Результаты виброволновых обработок водозаборных скважин на месторождении Тулва Пермской области

 

 

Номер	Интервал	Забой,м	Дебит, м^сут
скважины	пласта, м	до обработки	после обработки

В результате проведенных работ на всех 16 скважинах по­лучены достаточно хорошие результаты, при этом дебиты от­дельных скважин возросли в 3—5 раз и более. Вместе с тем бы­ли выявлены определенные технические ограничения конст­рукции генератора колебаний типа ГЖ применительно к обра­ботке водозаборных скважин, которые не позволили в полной мере выявить достоинства технологии и получить еще более весомые результаты. Это - их недостаточно эффективная ра­бота при малых давлениях подачи рабочей жидкости, а также невозможность снижения частоты генерации до требуемой оп­тимальной. В дальнейшем полученные в ходе работ данные были учтены при разработке более эффективного и "гибкого" гидродинамического генератора типа ГД2В.

В перспективе работы по виброволновым обработкам будут продолжены в Башкортостане, Татарстане, в Московской об­ласти, Западной Сибири и др.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОТПЫТНЫХ РАБОТ

ПО ИНИЦИИРОВАНИЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ

СКВАЖИННОЙ ГИДРОДОБЫЧИ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕРАТОРОВ КОЛЕБАНИЙ ТИПА

ГЖ НА ШЕМРАЕВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ

На Шемраевском месторождении (Белгородская область) богатых железных руд Курской магнитной аномалии (КМА) выполнялись опытно-промысловые исследования с целью оценки возможности использования мощных упругих колеба­ний для инициирования и интенсификации скважинной гидро­добычи железных руд.

Месторождения богатых железных руд КМА являются про­дуктом древних кор выветривания площадного и линейного типов, образовавшихся на выходах докембрийских желези­стых кварцитов. Их суммарные запасы превышают 60 млрд т. Руды характеризуются высоким качеством. Рудные тела про­тяженные, мощность пластов достигает сотен метров. Окис­ленные богатые железные руды, расположенные между окис­ленными кварцитами и зоной вторичной цементации, характе­ризуются общим содержанием железа 65-68 %.

Горно-геологические условия залегания богатых железных руд сложные и являются главным препятствием для вовлече­ния месторождений в эксплуатацию традиционными способа­ми. Руды находятся на больших глубинах и сильно обводнены. Их физическое состояние изменчиво, а существенная доля руд представлена неустойчивыми разновидностями. Они обладают невысокой прочностью и рассматриваются в качестве потен­циальной рудной базы для СГД.

Опытно-промысловые работы проводились совместно с П.Д. Гостюхиным и В.Г. Тарасенко по заданию ОАО "Гидро-руда" с целью оценки возможности использования мощных упругих колебаний для инициирования и интенсификации скважинной гидродобычи железных руд. В качестве объекта испытаний была выбрана скв. 4Т. Внешний вид устья скважи-

ны, оборудованной для гидродобычи железных руд, показан на рис. 10.5.1.

Работы проводились в интервале глубин 676-720 м. Про­дуктивный пласт представлен перемежаемостью плотных, имеющих прочность на одноосное сжатие до 6 МПа и порис­тых руд (прочность на одноосное сжатие порядка 3 МПа), сцементированных контактовым цементирующим материалом - шамозитом.

Рис. 10.5.1. Внешний вид устья скв. 4Т Шемраевского месторождения, обору­дованной для гидродобычи железной руды

Испытания проводились с помощью специально разрабо­танного гидродинамического генератора типа ГЖ повышенной

мощности. Параметры его представлены в гл. 9 (см. табл. 9.6.1).

Воздействие на продуктивный пласт осуществлялось на глубинах 686, 691, 696, 709 м. Ранее на этих интервалах про­водились мероприятия по традиционной технологии СГД. По­ложительных результатов не было достигнуто (нулевой выход пульпы). Генератор вместе с резонатором спускали в скважину на трубах НКТ диаметром 89 мм, через которые осуществля­лась подача жидких рабочих агентов. В качестве пульпоподъ-емной колонны использовали трубы диаметром 219 мм, баш­мак которых находился на глубине 676 м. Давление в системе 8,0-10,0 МПа, расход воды 15,0-20,0 л/с, подача воздуха для подъема пульпы с загрузкой на глубине 400 м 960 м³/ч.

В процессе работы наблюдали заметный вынос пульпы пульсирующего характера со средними характеристиками 150-180 м³/ч, плотность пульпы изменялась в пределах 1020-1040 г/л, рудный материал был представлен мелкозернистым и тонкозернистым мартитом. Отмечались также зерна шамозита. По окончании испытаний генератор с резонатором были из­влечены на поверхность и осмотрены. Повреждений и износа не было обнаружено. Испытания показали, что использование виброволнового воздействия привело к извлечению рудного материала из горизонта, который до этого не реагировал на попытки добычи по традиционной технологии.

Проведенные опытные работы показали перспективность использования мощных скважинных гидродинамических ге­нераторов колебаний для интенсификации скважинной гид­родобычи железных руд. В ходе испытаний получены данные для дальнейшего усовершенствования метода, определены на­правления научно-исследовательских, опытно-конст­рукторских и опытно-промышленных работ с целью создания технологии промышленной скважинной гидродобычи с ис­пользованием виброволнового воздействия.

ГЛАВА

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СКВАЖИННЫХ ОБРАБОТОК

Для осуществления высоких технико-экономических пока­зателей разработки необходимо определение научно обос­нованных критериев организации технологических мероприя­тий, применение автоматизированной системы целевой обра­ботки масштабной геолого-промысловой информации, опера­тивно представляющей объекты для проведения работ и уста­навливающей конкретные технические рекомендации по на­значению технологии обработок скважин, целесообразности сочетания виброволнового воздействия с каким-либо реагент-ным воздействием и оптимальному режиму обработки по кон­кретной скважине.

Технологический эффект виброволнового воздействия оп­ределяется совокупным влиянием множества разнородных геолого-физических и технологических параметров, таких, на­пример, как проницаемость, пористость, глинистость и карбо-натность пласта, вязкость пластового флюида, толщина про­дуктивных интервалов пласта, забойное и пластовое давление, начальная и текущая продуктивность, режимы виброволнового воздействия и др. Поэтому для исследования данного процесса и адекватного выбора прогнозирования его показателей необ­ходимо использовать компьютерные модели, построенные с использованием методов многофакторного статистического анализа.

В гл. 11 описывается прогнозное моделирование, осущест­вленное в рамках системного подхода к выбору объектов, на­значению технологических операций, реагентов, общей орга-

низации внедренческих работ, реализованное при ОПР и вне­дрении технологий на Ново-Елховском месторождении АО "Татнефть".

На основе накопленной информации по исходным геолого-физическим и технологическим параметрам проведенных вы­шеописанных опытно-промышленных работ осуществляли прогнозное моделирование процесса обработки ПЗП с исполь­зованием метода главных компонент [58].

Преимущества данного подхода особенно проявляются на начальных этапах пробного моделирования при необходимо­сти учета в модели большого количества факторов и недостат­ке числа "наблюдений". Применение метода главных компо­нент позволяет заменять совокупность большого числа взаи­мосвязанных признаков на некоторую совокупность относи­тельно малого числа некоррелированных параметров - обоб­щенных факторов процесса главных компонент с сохранением всей информации об изменчивости процесса.

Для моделирования процесса обработки нагнетательных скважин, вскрывающих девонские и бобриковские пласты Но-во-Елховского месторождения, было определено восемь пере­менных - факторов процесса, оказывающих влияние на пока­затель процесса - приращение коэффициента удельной прие­мистости. Это - удельная максимальная приемистость сква­жины по истории работы, удельная приемистость на момент перед обработкой, отношение значения пластового давления к гидростатическому, общая толщина продуктивных интерва­лов, коэффициент вариации толщин продуктивных интерва­лов, средневзвешенный коэффициент пористости, коэффици­ент депрессии режима виброволновой обработки, число ком-плексирования с реагентными операциями. Коэффициент удельной приемистости - коэффициент приемистости, отне­сенный к 1 м толщины продуктивного интервала пласта, наи­более адекватно учитывает эффект осуществляемого воздейст­вия непосредственно на среду коллектора призабойной зоны скважины. Коэффициент депрессии режима обработки, отно­шение забойного давления режима виброволнового воздейст­вия к гидростатическому давлению глубины интервала перфо­рации определяют характер процесса очистки призабойной зоны (количественное выражение режима депрессии или ре­прессии на пласт). Коэффициент вариации толщин продуктив­ных интервалов скважины и другие подобные параметры ка-

чественно оценивают неоднородность пластов и изменчивость геолого-промысловых параметров объекта.

В табл. 11.1 представлены исходные данные по проведен­ным на Ново-Елховском месторождении виброволновым об­работкам нагнетательных скважин с различными геолого-физическими и технологическими условиями.

На первом этапе осуществляется корреляционный анализ

Таблица 11.1

Исходные данные модели технологической эффективности