Импульсно-волновая технология повышения дебета продуктивного пласта скважины при добыче нефти и газа

Основные нефтяные месторождения Украины находятся на поздней стадии разработки, характеризующейся снижением пластового давления и резким ростом обводненности до 90 % и более. Поддержание пластового давления путем закачки воды приводит к формированию фильтрационных потоков по высокопроницаемым пропласткам и путям, образованным ранее отобранной продукцией скважин, что приводит к снижению эффективности нефтеизвлечения из-за роста обводненности продукции скважин и образования застойных зон, которые не охвачены процессом вытеснения.

Неоднородность коллекторских свойств, как по разрезу, так и по простиранию, приводит к неравномерному нефтеизвлечению и снижению коэффициента нефтеизвлечения по пласту в целом. Необходимым условием для обработки месторождений скважинными методами является обеспечение требуемой трещиноватости и проницаемости рудного массива на месте залегания.В процессе длительной эксплуатации скважины происходит кольматация околоскважинного пространства продуктивного пласта, снижающая продуктивность скважины и работающую мощность интервала перфорации, что требует периодической очистки прискважинной зоны пласта (ПЗП).

В обобщенном виде, исходя из целей решаемой нами задачи, кольматацию можно представить как результат:

• проникновения фильтратов глинистого и цементного растворов в пласт в процессе бурения и проведения тампонажных работ;
• образование плотных трубок в результате спекания горной породы при перфорации продуктивного интервала;
• образование пробок в перфорационных отверстиях за счет выноса частиц породы из пласта, выпадения продуктов реакции в результате широко применяемых обработок ПЗП химическими реагентами и выпадения АСПО;
• кольматация капиллярной системы продуктивного пласта вследствие закупорки поровых каналов коллоидно-дисперсной системой, образующей пространственную сетку.

Перечисленные факторы снижают добычу нефти и приемистость нагнетательных скважин. Известно, что на продуктивность пласта существенное влияние оказывают геодинамические факторы, определяющие упругость пласта, насыщающую его жидкость, накопление естественной энергии в пласте, которая затрачивается на вытеснение жидкости и определяет нефтеизвлечение . С целью решения вышеперечисленных задач, нами разработана технология и технические средства импульсно-волнового воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта в интервале перфорации, позволяющие в локальных объемах создавать воздействие на пласт, которое имитирует геодинамическое воздействие.

Импульсно-волновое воздействие на пласт предусматривает два вида эффектов:

• непосредственное воздействие на ближнюю прискважинную зону пласта с радиусом охвата до 5 м от источника импульсных волн;
• удаленное воздействие, которое регистрируется гидрофонами на удалении 0.2 – 1,5 км от источника, генерирующего импульсные волны.

Основная цель технологии – ввести в разработку низкопроницаемые изолированные зоны продуктивного пласта, слабо реагирующие на воздействие системы ППД, путем воздействия на них импульсными волнами, распространяющимися на значительное расстояние и с достаточной интенсивностью, чтобы возбуждать низкопроницаемые участки пласта.

С целью снижения фильтрационных сопротивлений, восстановления гидродинамической связи системы «пласт-скважина», расширения сети микротрещин разработаны технические средства, позволяющие создавать локальное геодинамическое воздействие на прискважинные участки пласта. В качестве источника ударной и низкочастотной волновой нагрузки в нашей технологии используется разработанный и запатентованный (Авторское свидетельство № 42201 А и № 3090) специалистами нашего предприятия мультипликационный вибратор(УГСВ «Волна»)-установка с гидравлическим и пневматическим приводом, предназначенная для изменения проницаемости околоскважинного и межскважинного пространства массива. Принцип работы мультипликационного вибратора основан на воздействии на массив горных пород направленными силовыми волнами, которые генерируются над устьем скважины и используя столб технологической жидкости как волновод, передают в зону продуктивного пласта, где их поворачивают отражателем в сторону пласта. При импульсно-волновом воздействии возникает совокупность сложных, взаимосвязанных процессов, приводящих к тому, что волны сжатия, циклически нагружая пористую среду, многократно отражаясь, трансформируются в волны напряжения-растяжения, создавая условия для развития сети трещин и микротрещин, как в стенках перфорационных каналов, так и в прилегающей к ним породе пласта.
Под действием импульса давления, который генерируется мультипликационным вибратором, скважинная жидкость проникает в перфорационные отверстия, а затем в породу со скоростью приблизительно 150 м/с. Данная установка способна повышать амплитуду давления по фронту ударной волны до 150-200Мпа.

Результаты обработок ПЗП скважин импульсно-волновым воздействием.

- увеличение трещиноватости и проницаемости рудного массива на месте залегания;
- вынос кольматанта с пласта в скважину;
- повышение дебета продуктивного пласта нефтяной скважины от 2 до 7 и более раз (по результатам применения данной технологии при обработке продуктивного горизонта на скважине предприятия «Черниговнефтегаз», до обработки дебет скважины составлял 1,3 т/сутки, после обработки-7т/сутки).

Технология позволяет производить выборочную, направленную обработку неоднородных по проницаемости пропластков для выравнивания профиля притока или приемистости, а также селективную обработку обводненных пропластков. Наблюдается также уменьшение обводненности продукции после обработки ПЗП. Технология позволяет реализовать комплексно импульсно-волновое воздействие с одновременной обработкой химическими реагентами, что обеспечивает синергетический эффект, превышающий сумму эффектов, получаемых от каждого воздействия в отдельности.

Продуктивный пласт положительно реагирует на повторяющиеся обработки ударно-волновым воздействием. Есть скважины, где обработка на протяжении 3-х лет проводилась трижды с хорошим технологическим результатом. Поскольку добыча определяется работой пласта и остаточным нефтегазосодержанием, а технология обработки ПЗП облегчает фильтрацию с пласта в скважину, диапазон прироста дополнительной добычи, лежит в границах от 20% до десятков раз и подтверждает, что разработанная нами технология эффективно решает основную свою задачу – улучшение гидродинамической связи системы «пласт-скважина» и вводит в разработку низкопроницаемые и изолированные зоны продуктивного пласта. Эффективная работа скважины после обработки ПЗП продолжается от1 года до 3 лет.

Наши партнеры:

• «Ахтырканефтегаз»
• «Шебелинкагазпром»
• «Львовгаздобыча»
• «Черниговнефтегаз»

Все работы производятся с применением собственного оборудования, совместимого с применяемым на буровых, высококвалифицироанными специалистами.