CC BY
68ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ОБЗОР СПОСОБОВ СОВРЕМЕННОГО КИСЛОТНОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СЛОЖНОПОСТРОЕННЫЕ КАРБОНАТНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БАШКОРТОСТАНА
12 3
Хабибуллин А.Ф. , Хужин Р.Д. , Лысенков А.В.
'Хабибуллин Альберт Фидусович - магистрант; 2Хужин Расул Димович - магистрант; 3Лысенков Алексей Владимирович - кандидат технических наук, доцент, кафедра разработки нефтегазовых месторождений, горно-нефтяной факультет, Уфимский государственный нефтяной технический университет,
г.
Аннотация: в статье анализируются карбонатные коллекторы и современные способы воздействия на них. Также рассмотрена краткая характеристика применяемых технологий кислотного воздействия. Представлена эффективность применяемых методов.
Ключевые слова: карбонатный коллектор, трудноизвлекаемые запасы нефти, кислотное воздействие, дополнительная добыча нефти.
С каждым годом по мере извлечения основных запасов из терригенных отложений увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов, в связи с чем в последние годы возрастает добыча из карбонатных отложений. Карбонатные коллекторы особенны неоднородностью коллектора, наличием трещинноватости и в отличие от терригенных не поддаются уверенному изучению.
В настоящее время при разработке карбонатных коллекторов наблюдается неполное извлечение нефти из пластов. Текущие показатели при разработке данного типа коллекторов значительно отличаются от проектных. Поэтому существующие технологии нуждаются в совершенствовании [1, с. 8].
На рисунке 1 представлена структура добычи нефти по типу коллекторов на месторождениях республики Башкортостан за период с 1965 до 2015 г. Из рисунка видно, что рост доли добычи нефти из карбонатных объектов начался в 1967 г. По состоянию на 2015 год доля нефти, добываемой из карбонатных пластов, составляет больше половины всей добычи.
1965
1975
1985 1995 Годы
2005
•Карбонатный комплекс
Терригенный комплекс
2015
Рис. 1. Структура добычи нефти по нефтеносным комплексам месторождений республики Башкортостан 11
Проведение различного вида кислотных обработок наиболее сильно зарекомендовало себя при воздействии на продуктивные пласты карбонатных коллекторов. Такой способ воздействия позволяет существенно повысить добычу нефти и увеличить проницаемость призабойной зоны пласта (ПЗП).
На рисунке 2 представлена классификация методов кислотных обработок карбонатных коллекторов.
Рис. 2. Классификация методов кислотных обработок карбонатных коллекторов
Кислотные ванны предназначены для очистки фильтра скважины от загрязняющих материалов, таких как глинистый раствор, частички цементного камня, продуктов коррозии металла и других. Ограничением технологии является обсаженный или перфорированный забой скважины [2, с. 54].
Поинтервальная или ступенчатая КО применяют для увеличения притока отдельных пропластков с целью выравнивания профиля притока скважины. Это особый технологический прием проведения того или иного вида КО с целью последовательного воздействия растворами кислотные на определенные участки продуктивного пласта [3, с. 163].
Направленная КО осуществляется с целью перераспределения кислотного потока по толщине пласта в сеть наименее проницаемых и закольматированных фильтрационных каналов за счет временной блокировки дренируемых зон, являющихся основными путями притока пластовых флюидов в ствол скважин или поглощения закачиваемой воды на нагнетательных объектах [4, с. 43].
При термокислотной обработке в интервал обработки поступает горячий раствор соляной кислоты, активно взаимодействующий с карбонатной породой и разрушающий металл забойного оборудования скважин. Эффективна эта обработка в случае предварительного удаления АСПО [5, с. 22].
СКО под давлением. Технология заключается в закачке растворов кислоты при высоких перепадах давления, непревышающих давление гидроразрыва пласта (ГРП). Кислота активнопроникает в поровое пространство, при этом не теряя своей
активности в прискважинной зоне. Основным условием является поддержание давлений и скорости закачки.
Технология кислотного туннелирования представляет собой дешевую и эффективную альтернативу КО и ГРП. В технологии КТ кислота подается через специальную насадку на конце гибкой трубы под давлением, при этом пласт перед насадкой растворяется и создается широкий туннель с большим количеством отходящих от него червоточин. Для инициации туннеля используется 15-30% НС1, для дальнейшей промывки используют 7-15 %НС1 [6, с. 89].
Простая или обычная КО - наиболее распространенный способ химического воздействия на пласт. Ее необходимо осуществлять после кислотной ванны (подготовки скважины к обработке). В зависимости от порядка проведения она может быть первичной или повторной [5, с. 34].
Большеобъемная или повторная КО. При освоении скважины повторную обработку пласта кислотными составами проводят через 2-3 суток для более широкого охвата призабойной зоны кислотой. Поэтому при каждой последующей обработке используют все большие объемы кислоты и повышают их расходы во время нагнетания. При этом объемы соляной кислоты и продавочной жидкости обычно удваиваются [6, с. 121].
Технология пенокислотной обработки идентична обычной КО, с тем лишь условием, что рабочий раствор закачивается в виде пенокислотного раствора приготавливаемого с помощью специального оборудования [4, с. 73].
Полимер-кислотная обработка применяется для увеличения дебита высокообводненных добывающих скважин. Взаимодействие алюмохлорида или раствора СаС1 с полимеров вызывает осаждение полимера в наиболее проницаемых водопроводящих каналах. При последующей соляно-кислотной обработке происходит отверждение осажденного полимера, что исключает возможность его размывания и позволяет вести дальнейшую добычу из нефтесодержащей толщи пласта [2, с. 33].
Кислотный гидроразрыв пласта (КГРП) представляет собой специфический процесс, который сочетает в себе как разрыв пласта под давлением, так и кислотное растворение карбонатной породы [4, с. 81].
На основании проведенных исследований и опыта практического применения можно сделать вывод о том, что повышение эффективности разработки запасов нефти в карбонатных коллекторах, связано с использованием технологий, которые направлены на повышение продуктивности фонда скважин.
Повысить эффективность кислотных обработок можно путём увеличения глубины проникновения кислоты в пласт, а также контролируя процесс растворения породы в кислотном растворе. При воздействии чистой соляной кислотой максимальный эффект от обработки достигается в прискважинной зоне. По мере удаления от ствола скважины кислота теряет свою активность, и реакция ее с породой идет менее интенсивно. Таким образом, с каждой повторной обработкой, проведенной на одной скважине, происходит снижение эффекта от воздействия.
Для этого на практике широко применяются так называемые «замедлители» и «отклонители» соляной кислоты. В основу таких составов могут входить различные химические вещества, но в конечном итоге все они направлены на замедление процесса диффузии при КО. Одновременно с процессом замедления протекает и процесс отклонения. Отклонение происходит в результате того, что «замедленный» замедлителем состав сохраняет свою способность к растворению горной массы и может быть продавлен глубже в пласт, тем самым, увеличивая коэффициент охвата обработкой и, следовательно, эффективность КО.
Также одним из эффективных способов воздействия на карбонатные пласты является способ КГРП, при этом кислота имеет глубопроникающий эффект. Кислота реагирует как в прискважинной зоне, так и в удаленной части пласта, где реакция проходит не менее интенсивно. Поэтому КГРП часто используют при повторных КО,
13
чтобы увеличить эффективность проведенной обработки. На рисунке 3 представлена эффективность методов кислотного воздействия.
1400
1200
1000
I
&
зоо
ÖOO
400
200
/
rsS6
499
^549
ЗВ7
t231
ПСКО
ско
нко
ГКО
КГРП
Вид обработки
Рис. 3. Эффективность методов кислотного воздействия
Из рисунка видно, что средняя дополнительная добыча при обычных КО меньше, чем при других методах.
Таким образом, применение вышеперечисленных способов кислотного воздействия позволяет значительно повысить эффективность кислотных обработок и увеличить среднюю дополнительную добычу нефти из карбонатных коллекторов.
Список литературы
1. Чибисов А.В. Комплексные технологии освоения трудноизвлекаемых запасов нефти в карбонатных коллекторах, 2005.
2. Гиматудинов Ш.К. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1988.
3. Глущенко В.Н., Силин М.А. Нефтепромысловая химия: Изд. В 5 томах. Т. 4. Кислотная обработка скважин / Под ред. проф. И.Т. Мищенко. М.: Интерконтакт Наука, 2010. 703 с.
4. Иванов С.И. Интенсификация притока нефти и газа к скважинам: Учеб. пособие. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. 565 с.
5. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. М.: Недра, 1988.
6. Ахкубевой А., Васильев В. Потенциал применения технологии кислотного туннелирования в карбонатных коллекторах Тимано-Печоры. SPE-135989 -Нефтегазовая вертикаль. № 5, 2011.
7. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.: Недра, 1988.
