Доктор технических наук, профессор Орынгожин Е.С.,

магистранты Джуманов Б., Жагапарова У., Абдуллин А.

Республика Казахстан,

Казахский Национальный технический университет им. К.И. Сатпаева

РАЗРАБОТКА ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНОГО МЕТОДА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАКОЛЬМАТИРОВАННУЮ ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ

Эффективность разработки нефтяных месторождений во многом зависит от состояния призабойной зоны нагнетательных и добывающих скважин. В процессе разработки снижается проницаемость пласта и происходит ухудшение фильтрационных характеристик. Причины могут быть различными, это вызывается выпадением различных продуктов реакции после закачки химических реагентов, увеличением водонасыщенности горных пород и снижением фазовой проницаемости для нефти.

Основной задачей является определение оптимального метода воздействия на призабойную зону скважин для увеличения ее дебита. Большинство нефтяных компаний Казахстана используют кислотную обработку для очистки призабойной зоны скважины (ПЗС) и декольматации пласта, не учитывая многие факторы (обводненность и т.д.), например, при достаточно высоком содержании карбонатных соединений воздействие, солянокислотным раствором может спровоцировать образование вторичных осадков, формирование в поровых каналах устойчивого водного барьера и снижение фазовой проницаемости для нефтей. По причине ошибки выбора метода и неправильного подбора скважин-кандидатов, ожидаемый результат может быть не достигнут и это может привести к значительным экономическим потерям. Ко всему прочему, с каждым годом появляются новые технологии производительности скважин, решаются проблемы вызывающие снижение дебита скважины, создаются новые, а также уже существующие усовершенствованные методы интенсификации. В этой связи, необходима разработка комплексного подхода к выбору наиболее эффективного метода воздействия на закольматированную призабойную зону скважины.

Проницаемость пласта это один из важнейших параметров при разработке месторождений. Проницаемость – это способность горных пород пропускать сквозь себя жидкость или газ. По значению проницаемости продуктивные пласты делятся на: низкопроницаемые (от 0 до 0,1 мкм²); среднепроницаемые (от 0,1 мкм² до 0,5 мкм²); высокопроницаемые (более 0,5 мкм²) [1].

Природные пласты содержат не только нефть и газ, но также определенное количество воды. При движении флюидов, не смешивающихся между собой, в пласте проницаемость для каждого из флюидов меньше чем абсолютная проницаемость породы. Фазовая (эффективная) проницаемость — проницаемость породы для отдельно взятого флюида при наличии в ней многофазных систем. Фазовая проницаемость зависит от количественного содержания того или иного флюида в пласте, а также от его, их физико-химических свойств. Относительная фазовая проницаемость имеет большее значение в определении многих параметров добычи. Относительная фазовая проницаемость — отношение эффективной проницаемости к некоторой базовой проницаемости (чаще всего к абсолютной) [1].

где k_отн. — относительная проницаемость, дол.ед.; k_{фазовая} — фазовая проницаемость пористой среды, м²; k_{абсолютная} — абсолютная проницаемость пористой среды, м².

Типичный график изменения относительных фазовых проницаемостей показан на рисунке 1.

Рисунок 1 – График изменения относительных фазовых проницаемостей

Рассмотрим закон Дарси, в простейшем виде закон Дарси (рисунок 2), применяемый к прямоугольному образцу породы, имеет вид [2]:

где q – объемный расход жидкости, см³/сек; μ – вязкость жидкости, мПа∙с; k – проницаемость породы, мкм²; L – длина образца, см; А – площадь фильтрации, см²; Р₁-Р₂ – перепад давлений на образце, Па.

Рисунок 2 – Закон Дарси для линейного потока

Из этой формулы проницаемость пористой среды, равная одному Дарси, определяется для однофазного потока вязкостью один сантипуаз, полностью заполняющего пустоты среды и текущего через образец, при условии вязкого потока объемом один кубический сантиметр в секунду через поперечное сечение в один квадратный сантиметр при падении давления в одну атмосферу на один сантиметр. Данное определение возможно использовать в основном относительно материнской породе. В карбонатах, некоторых песках, а также в других порах, в которых часто присутствуют растворенные каналы, естественные или наведенные трещины, эти каналы или трещины изменяют эффективную проницаемость всей горной породы. Известно, что в материнской породе с низкой проницаемостью несколько трещин могут привести к значительному изменению эффективной проницаемости породы. Наличие всего нескольких трещин в породе с низкой проницаемостью может существенно увеличить эффективную проницаемость породы. Закон Дарси является, одним из главных уравнений в разработке месторождений. Эта зависимость связывает дебит с депрессией и часто применяется при принятии решений по стимуляции.

Основное направление научной статьи связано с разработкой выбора эффективного метода воздействия на ПЗС, обеспечивающих восстановление продуктивности скважин с декольматацией призабойной зоны и обоснованием эффективности предложенных методов.

Литература:

1. Реферат «Причины кольматации призабойной зоны скважин при первичном вскрытии». Москва, 2010;

2. Капырин Ю.В, Храпова Е.И, Кашицын A.B. Использование комплексной технологии вторичного вскрытия пласта для повышения дебита скважин. ИХ, 6, 2001, с.58-60.