Особенности горизонтальных скважин
Аналитические исследования лабораторных и промысловых данных показывают, что основной причиной снижения продуктивности многих нефтяных и газовых пластов является их загрязнение в процессе вскрытия. В то же время использование результатов исследований влияния качества вскрытия продуктивных пластов вертикальными скважинами не всегда применимо для анализа горизонтальных скважин, т.к. не учитывает существенных различий в формировании околоскважинных зон:
геологическая неоднородность по простиранию пласта существенно влияет на формирование околоскважинных зон горизонтальных скважин;
в отличие от вертикальных скважин воздействие циркуляционных агентов на продуктивный пласт, вскрытый горизонтальным стволом, осуществляется в течение значительно более длительного периода;
ствол горизонтальной скважины испытывает более сложные и интенсивные деформационные процессы по сравнению со стволом вертикальной скважины;
технология бурения и заканчивания горизонтальных скважин обусловливает специфику околоскважинных зон.
При формировании призабойной зоны горизонтальных скважин характерной особенностью является влияние ограниченной толщины пласта и проявление гравитационных эффектов. Отличительной особенностью ПЗП горизонтальных скважин являются малые градиенты давления, и значительную роль приобретают процессы, связанные с проникновением фильтрата промывочной жидкости в пласт в результате их длительного контакта.
|
|
|
Гравитационные силы оказывают влияние на скорость движения фильтрата промывочной жидкости в вертикальном направлении. Под действием гравитации усиливаются дополнительные поступления фильтрата к подошве пласта, увеличивая водонасыщения (в случае вскрытия продуктивного пласта жидкостью на водной основе) вблизи нее. Это приводит к вертикальной неравномерности зоны проникновения и появлению характерных языков обводнения, которые появляются в зоне подошвы пласта для нефтей повышенной вязкости. При этом языки обводнения практически не возникают в пластах с маловязкой нефтью и газом. Сложный неравномерный характер распределения фильтрата в околоскважинной зоне вызывает соответствующие изменения абсолютных и фазовых проницаемостей и отражается на продуктивности горизонтальных скважин.
Определение необходимых реагентов для очистки ПЗС
Какую систему выбрать для очистки ствола от фильтрационной корки, зависит от забойных условий и условий образования корки. С точки зрения повышения производительности скважин оптимальная промывочная жидкость для вскрытия продуктивного пласта должна содержать только такие компоненты, которые легко растворяются и диспергируются при освоении скважины. Тем не менее необходимо учитывать, что фильтрационная корка ведет себя иначе, чем жидкость для вскрытия пластов, и может не растворяться и не диспергироваться.
|
|
|
Варианты химической очистки ПЗС могут отличаться в зависимости от способа заканчивания, характеристик пласта и типа промывочной жидкости. Растворы брекеров (жидкости химической обработки) реагируют не только с фильтрационной коркой, но также с породой коллектора и его насыщающими флюидами, оборудованием в стволе скважины. В то же время эти «дополнительные» реакции способны привести к снижению качества вскрытия продуктивного пласта и заканчивания скважины в целом. Таким образом, все эти факторы необходимо учитывать при проектировании и оптимизации программы очистки ПЗС.
Существует 4 основных метода очистки ПЗС:
освоение (очистка) без химической обработки;
обработка с целью удаления полимерных составляющих фильтрационной корки;
очистка ПЗС путем растворения сводообразующего материала (частицы мела, соли) фильтрационной корки;
обработка для удаления как полимерных составляющих, так и твердых частиц.
|
|
|
Обычно химическая обработка используется для удаления фильтрационной корки, когда компоновка оборудования заканчивания уже находится в стволе скважины. Поэтому оборудование должно обеспечивать контакт растворов очистки с фильтрационной коркой. Это может быть специальное промывочное устройство (труба), гибкая или обычная НКТ, осуществляющая изоляцию остального оборудования с помощью промывочных манжет, которые позволяют разместить жидкость очистки в необходимом месте.
Целью обработки является разрушение фильтрационной корки и предотвращение закупорки оборудования заканчивания остатками реакций жидкости очистки. Химические реагенты могут реагировать с полимерами, которые связывают твердые частицы, чтобы разрушить и полимеры и структуру, образованную твердой фазой корки.
Частицы бурового шлама, входящие в структуру корки, способны снизить эффективность действия растворов специальных реагентов. Эффективность обработки часто определяется временем (временем реакции), необходимым для прорыва корки и потерями жидкости. Быстрый прорыв корки может являться неэффективным и даже опасным, т.к. раствор брекеров может быстро просачиваться сквозь высокопроницаемые зоны, не разрушая фильтрационную корку по всей поверхности ствола в продуктивном пласте (рис. 1, фото 2). Раствор брекеров с долгим временем реакции может способствовать достижению последующих высоких дебитов скважины за счет равномерной обработки во всем интервале, в т.ч. и на участках с различной проницаемостью (фото 3).
|
|
|
Химические брекеры (разрушители, растворители) могут быть разделены на 4 основные группы:
кислоты;
оксиданты;
энзимы;
хелаты.
Выбор соответствующего брекера будет зависеть от типа фильтрационной корки, которую необходимо удалить, компонентов корки, на которые предполагается воздействовать, состава жидкости заканчивания, забойной температуры и способа заканчивания. Поэтому треуется проведение лабораторных исследований с целью определения эффективности брекеров. Такие исследования должны включать совместимость раствора брекера как с жидкостью заканчивания, так и оценку возможных реакций с промывочной жидкостью, пластовым флюидом и породами (минералами) продуктивного пласта.
Поскольку фильтрационная корка образуется в процессе фильтрации промывочной жидкости для вскрытия продуктивных пластов, то необходим критический анализ компонентов, входящих в состав этой жидкости. Критическими компонентами являются:
1. Сводообразующие материалы (твердая фаза):
карбонат кальция (Safe-Carb) — растворители: кислоты, чиланты;
фракционированные частицы соли (Flo-Wate) — растворители: пресная вода, ненасыщенные растворы солей.
2. Загустители-структурообразователи (полимеры):
ксантовая смола (XC-биополимер, Duovis, Flo-Vis Plus) — растворители: окислители;
склероглюканы (Biovis) — растворители: окислители.
3. Реагенты для снижения фильтрации (полимеры):
модифицированный крахмал (Flo-Trol, Dual-Flo и др.) — растворители: кислоты, окислители, энзимы.
4. Буровой шлам:
песок: обычно не представляет проблемы, поскольку он нерастворим;
глинистые частицы: трудноудалимы. Лучше всего поддерживать их минимальную концентрацию в промывочной жидкости с помощью оборудования по удалению твердой фазы или разбавлением. Глинистые частицы могут быть растворены специальными «глинокислотными» системами, однако такие обработки, как правило, способны привести к повреждению оборудования заканчивания. Обработки растворами ПАВ могут улучшить удаление глинистой фазы, однако в некоторых типах оборудования заканчивания это способно привести к его закупорке.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 257; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!