Обобщение опыта выбора потенциальных скважин-кандидатов и технологий для проведения ремонтно-изоляционных работ
Габдулов Р.Р. (ООО «РН-Юганскнефтегаз»),
Никишов В.И. (ОАО «НК «Роснефть»),
Сливка П.И. (ООО «РН-УфаНИПИнефть»)
Введение
Среди геолого-технических мероприятий (ГТМ), осуществляемых в процессе эксплуатации месторождений, находящихся на поздних стадиях разработки, основную часть составляют ремонтно-изоляционные работы (РИР) в добывающих и нагнетательных скважинах и работы по освоению, поддержанию и увеличению приемистости нагнетательных скважин. Это обосновывает целесообразность разработки алгоритмов подбора скважин-кандидатов для РИР. Большинство отдельных ГТМ проводится в небольших объемах, некоторые из них осуществляются в условиях разработки конкретных месторождений, эпизодически.
Планирование объемов ГТМ прежде всего должно исходить из их назначения – обеспечение запланированных уровней выработки запасов нефти из продуктивных пластов, выполнение заданий по добыче нефти, а также решение вопросов охраны недр и окружающей среды.
Многие нефтяные месторождения, находящиеся на поздних стадиях разработки, характеризуются значительной текущей выработкой запасов, высокой обводненностью продукции и большим числом неработающих скважин. Эффективное проведение капитального ремонта скважин (КРС) в этих условиях позволяет значительно снизить темпы естественного падения добычи нефти месторождений и получить значительную прибыль. Особое место в КРС занимают РИР.
В прошлом РИР сводились к установке цементных мостов либо закачке полимеров. Главной причиной последовательных неудач в попытках борьбы с водопритоками являлось недостаточное понимание возникающих проблем и, как следствие, принятие неправильных решений. Успешность РИР во многом определяется (рис. 1):
1 правильным выбором скважин для проведения РИР и качеством проводимых геолого-геофизических исследований скважин;
2 правильным выбором технологии РИР;
3 правильным выбором соответствующего изоляционного материала.
Исключение или недооценивание значения одного из этих факторов снижает успешность всего мероприятия по планированию РИР.
В данной статье авторы постарались обобщить эти показатели успешности, с учетом которых планируются все РИР. Даже отрицательный результат при решении многофакторных задач является результатом, требующим анализа, доработки, эксперимента.
Анализ геологической и технологической успешности РИР
Планирование РИР включает:
– определение интервалов негерметичности обсадных колонн или цементного камня;
– обоснование подбора скважин-кандидатов для проведения РИР с использованием различных методов, которые в большей части основаны на установлении причин обводнения:
» определение несоответствия дебита нефти и содержания воды в продукции скважины (степень ее обводнения);
» оценка несоответствия продуктивности характеру насыщенности эксплуатируемого пласта и др.;
– проведение технико-экономического обоснования РИР;
– выполнение серии прямых геолого-геофизических исследований по выбранным скважинам с целью определения:
» профиля и состава притока жидкости из пласта в нефонтанирующих скважинах;
» интервалов перетока воды и др.;
– непосредственно само проведение РИР (изоляция отдельных заводненных пластов/прослоев, ликвидация перетоков воды за колонной и негерметичности обсадных колонн с применением современных технологий и оборудования, а также качественных тампонажных материалов: цементных растворов со специальными химическими добавками, смол идругих изолирующих композиций);
– щадящую реперфорацию нефтенасыщенных интервалов и пластов после проведения РИР;
– проведение комплекса геофизических и гидродинамических исследований после выполнения работ, позволяющего получить сведения о качестве проведенных РИР, интенсивности работы интервалов пластов, составе притока, продуктивности скважины и фильтрационных характеристиках пластов;
– избирательную глубокопроникающую реперфорацию низкопродуктивных или неработающих интервалов, применение других методов воздействия на призабойную зону пласта. Для выявления факторов, негативно влияющих на текущее состояние разработки, необходимо провести анализ выполненных РИР. В данной работе предлагается провести оценку РИР по двум ключевым показателям, которые позволяют оценить правильность выбора скважины-кандидата для проведения РИР и эффективность применяемой технологии: достижение расчетного прироста (геологическая успешность) и успешность выполнения РИР (технологическая успешность).
Геологическая успешность определяется условным порогом геологической эффективности (достижением расчетного прироста дебита), обусловленным достоверностью геофизических данных и субъективными факторами (правильностью расчетов ожидаемых параметров: геологического потенциала, обводненности и др.). Ключевым здесь является слово «ожидаемых», так как оно отражает степень неопределенности в оценке. Ниже этой границы расчет ожидаемых показателей оценивается как некорректный.
Оценка технологической успешности проводимых РИР сопряжена с рядом трудностей, связанных с многообразием и сложностью явлений, возникающих как в результате РИР, так и вызванных причинами, не связанными с ними, например обводнение пластовой водой скважин, расположенных в чисто нефтяныхзонах, при отсутствии в разрезе водоносных пластов или наличии в разрезе водоносных пластов, насыщенных водой, отличаемой от воды эксплуатируемого пласта. Технологическая успешность РИР подтверждается как геофизическими исследованиями после проведения РИР, так и параметрами работы скважины при выводе на режим. Например, при обводнении пластовой водой скважин, расположенных в чисто нефтяных зонах, при отсутствии в разрезе водоносных пластов или при наличии в разрезе водоносных пластов и отличии добываемой воды от пластовой воды эксплуатируемого пласта. Технологическая успешность РИР подтверждается как геофизическими исследованиями после проведения РИР, так и параметрами работы скважины при выводе на режим.
По числу выполненных РИР можно уже судить о их значимости и проблемах, возникающих приремонтах. Низкая геологическая и технологическая успешность свидетельствует о неправильном выборе скважин-кандидатов, технологии, состава изоляционных материалов и т.д.
ГТМ можно признать успешным, если режим работы скважины после его проведения будет рентабельным, расходы на выполнение ГТМ будут окупаться в течение межремонтного периода работы скважины.
Как показывает практика ремонтных работ, часть ремонтов заканчивается неудачно (ремонтные работы не завершены, не достигаются прогнозируемые технологические режимыработы скважин и др.). Причемдоля неудачных ремонтов различна для различных ГТМ (в ча стности, при смене насоса доля успешности работ составляет от 0,95 до 1).
Предложенный метод анализа РИР позволяет наглядно продемонстрировать успешность РИР по подрядчикам, предлагающим те или технологии, а также видам выполняемых работ.
Избирательность тампонирования водопроводящих каналов будет определяться не только химическим составом водоизоляционной композиции, но и неравномерностью ее проникновения в нефте- и водонасыщенные интервалы за счет вязкости, плотности флюида и проницаемости породы, а также некоторыми технологическими особенностями обработки и эксплуатации скважин.
Приоритетным фактором для выбора технологии и тампонирующего материала является характер обводнения скважин. По данному фактору РИР можно разделить на следующие виды [1]:
ликвидация заколонных перетоков, как с
» ликвидация заколонных перетоков как с выше-, так и с нижележащих водоносных пластов;
» ограничение притока подошвенных вод (залежи с подстилающими подошвенными водами);
» ликвидация прорыва пластовых и нагнетаемых вод по наиболее проницаемым прослоям внутри нефтяной толщи;
» повышение нефтеотдачи продуктивных пластов за счет выравнивания профиля приемистости в нагнетательных скважинах;
» водоизоляционные работы, проводимые в добывающих и нагнетательных скважинах одновременно;
» отключение отдельных пластов (необходимость проведения данного вида РИР возникает в скважинах, одновременно эксплуатирующих несколько пластов);
» ликвидация нарушений обсадных колонн;
» перевод скважин на нижние пласты/горизонты, временная консервация и ликвидация скважины (осуществляется с действующим положением о порядке перевода скважин на другие горизонты, временной консервации и ликвидации скважин).
Кроме того, на выбор технологии РИР и тампонирующего материала влияют следующие факторы:
» особенности геологического строения месторождения, пласта, собственно объекта воздействия;
» геолого-промысловые характеристики месторождения, пласта, условия разработки и т.д.;
» конструкция скважины, ее техническое состояние, имеющееся подземное и наземное оборудование и др.
С учетом указанных факторов разрабатывается собственно технология проведения РИР и подбирается наиболее подходящая к ним рецептура изоляционной композиции.
Таким образом, если ориентироваться на обоснование необходимости и установление вида РИР без уточнения метода и технологии их проведения, то задачу можно решить,базируясь на сведениях банка данных,созданных для подсчета запасов и анализа разработки месторождений.
Целесообразность проведения РИР в первую очередь зависит от общего состояния и эффективности системы разработки на участке залежи (месторождения). В настоящее время имеется множество методов/критериев выбора потенциальных скважин-кандидатов для проведения РИР (см. таблицу),каждый из которых имеет свои преимущества инедостатки. Использовать лишь один метод/критерий при планировании РИР было бы неправильно, поскольку каждый из них является опорным инструм ентом в отборе скважин из большого массива данных и требует в дальнейшем детального поскважинного просмотра.
При разработке алгоритмов определения потребности в проведении РИР в добывающих и нагнетательных скважинах ставились задачи выявления потребности в указанных работах в целом. Выбор же технологии проведения РИР в условиях разработки каждого конкретного пласта осуществляется отдельно с учетом таких факторов, как наличие опыта, оснащенность оборудованием, уровень организации службы КРС, наличие необходимых материалов и др.
Для быстрого принятия решения необходима простая методика, не требующая сложных расчетов и времени. Нужно учитывать, что после подбора скважин рассчитывается потенциал скважины (для спуска насоса оптимального типоразмера), оценивается обводненность (один из параметров, осложняющих планирование РИР) и определяется экономическая эффективность.
В основном методы/критерии подбора скважинкандидатов базируются на:
» сопоставлении показателей их разработки с состоянием разработки месторождения в целом;
» использовании критериев применимости, учитывающих геолого-физическую характеристику коллекторов, физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов, систему разработки, состояние выработки запасов нефти;
» изучении причин невязок, т.е. причин обводнения (рис. 2).
Для обоснования вида РИР должны быть установлены причины несоответствия, т.е. причины обводнения скважины: нарушение обсадной колонны, негерметичное цементное кольцо, обводнение отдельных интервалов продуктивного пласта и др. Установить причины обводнения можно на основе анализа геолого-эксплуатационных данных по скважине и данных о разработке отдельных участков залежи и пласта в целом.
Иногда может быть установлена необходимость проведения того или иного вида РИР и сделан выбор метода, технологической схемы и изоляционного материала или разобщающего средства. Если же анализ перечисленных сведений не позволяет получить однозначных заключений о причинах обводнения скважини путях поступления воды в них, то на его основе можно определить комплекс дополнительных исследований для уточнения причин обводнения.
Заключение
1. Современное состояние разработки многих нефтяных месторождений характеризуется все возрастающей потребностью в проведении в скважинах РИР, являющихся одним из основных средств обеспечения рациональной разработки месторождений. Ключевым фактором в современной разработке и эксплуатацииместорождений становится понимание проблем обводнения и их решение.
2. Своевременность и эффективность осуществления РИР во многом определяют технико-экономические показатели процесса разработки месторождений в целом.
3. Успешность РИР во многом зависит от решения таких задач как:
» правильность выбора скважин для проведения РИР, обеспечения качества проводимых геолого-геофизических исследований скважин;
» выбор соответствующего изоляционного материала и технологии РИР.
4. Для выявления проблем в планировании РИР необходимо проведение анализа выполненных работ с целью определения области решаемых задач (геологических или технологических).
5. Главным фактором для выбора технологии и тампонирующего материала является характер обводнения скважин.
6. В настоящее время разработано множество методов/критериев выбора потенциальных скважин-кандидатов для проведения РИР, каждый из которыхимеет свои преимущества и недостатки. Выбор метода/критериев зависит от решения поставленной задачи (времени, масштаба, т рудозатрат и т.д.).
7. Большинство рассмотренных проблем проведения РИР требуют дальнейшего более глубокого исследования с целью обоснования условий проведения РИР, совершенствования их технологии и повышения эффективности.
Список использованной литературы
1. Блажевич В.А., Умрихина Е.Н., Уметбаев В.Г. Ремонтно-изоляционные работы при эксплуатации нефтяных месторождений. М.: Недра, 1981. — 236 с.
2. Обобщение результатов и исследование критериев применимости технологий селективной изоляции водопритоков с использованием кремнийорганических соединений / А.Н. Куликов [и др.]// Нефтепромысловое дело. – 2005. – № 9. – C. 36-45.
3. Селективная изоляция водопритоков при разработке многопластовых месторождений / А.Г. Пасынков, Р.Р. Габдулов, В.И. Никишов, П.И. Сливка // Нефтяное хозяйство. – 2008. – № 5. – C. 64-66.
4. Куликов А.Н., Нигматуллина Р.Г. К вопросу оптимизации выбора объектов изоляционных работ на водоплавающих залежах Западной Сибири // Интервал. – 2008. – № 6. – C. 36-40.
5. Куликов А.Н., Никишов В.И. Исследование особенностей обводнения скважин нефтяных залежей различного типа при проведении ГТМ с целью планирования мероприятий по ограничению добычи воды // Интервал. – 2007. – № 8. – C. 27-31.
6. Диагностика и ограничение водопритоков / Б. Бейли, М. Крабтри, Д. Тайри [и др.] // Нефтегазовое обозрение. – 2001. – C. 44-67.
