Засади вибору технології PIP і тампонажних матеріалів

Кожний метод ізоляції має свої області ефективного застосування для виконання одної або декількох PIP. Його вибирають у залежності від геолого-фізичних особливостей продуктивного пласта-обводнювача, конструкції свердловини, гідрогазодинамічних умов, існуючого досвіду виконання PIP на даному родовищі, оснащеності матеріалами, технікою тощо.

Водоізоляційні методи можуть бути ефективними і надійними, якщо забезпечено системний підхід до організації, тобто вибір методу ізоляції до об'єктів або свердловин повинен базуватися на детальному розгляді ретроспективної інформації з будування та експлуатації свердловини, ефективності виконання попередніх PIP, на даних промислових і геофі­зичних досліджень, які підтверджують інтервали обводнення та повноту їх вироблення, на знанні технічного стану свердловини.

Вибір технології і тампонажного матеріалу ставить собі замету [168]:

а) заповнення тампонажною сумішшю пустотного простору, каналів у свердловині або в присвердловинній зоні гірських порід та оптимальне структуроутворення в них протягом технологічно припустимих термінів здійснення операції тампонування;

б) формування ізоляційного екрану з достатнім опором очікуваному перепаду тиску при збереженні існуючих або покращенні умов фільтрації нафти у свердловину із продуктивних інтервалів та пластів;

в) максимальне зменшення кількості та спрощення технологічних операцій;

г) безпека робіт для персоналу та запобігання негативних екологічних наслідків.

Для вибору технології PIP:

1) здійснюються геолого-промислові і геофізичні дослідження сверд­ловини і пластів з оцінки водонафтового фактора (обводненості продукції), густини і типу води, яка надходить у свердловину, пластового тиску, температури і т.д.;

2) аналізуються промислово-геологічні дані і встановлюються мож­ливі джерела обводнювання свердловини;

3) досліджується стан цементного кільця за експлуатаційною колоною в інтервалах можливого припливу води у свердловину до і після виконання PIP;

4) у разі недостатньої інформації здійснюються дослідження для вияв­лення водоносних або заводнених пластів, можливих місць порушення гер­метичності експлуатаційної колони, а також шляхів водоприпливу та інтер­валів поглинання води геофізичними методами (акустичний каротаж, гам-ма-дефектометрія, дебітометрія, НГК-ШНК, КНАМ, термометрія).

Конкретний мінімальний обсяг різних видів досліджень встановлю­ється індивідуально для кожної свердловини.

При плануванні ремонтно-ізоляційних робіт значний вплив на вибір типу тампонажної суміші та її компонентів мають розміри каналів, у які здійснюється нагнітання. Тільки аналіз конкретних свердловинних умов, а також дисперсної фази суспензій дає змогу здійснити правильний вибір тампонажної суміші, її проникальної та кольматувальної здатностей. У зв'язку з цим у табл. 1.24 подано розміри частинок основних компонетів тампонажних сумішей, а дані про розміри флюїдопровідних каналів у породах показано в табл. 1.25 [168].

Таблиця 1.24 - Розміри дисперсної фази у водоізоляційних сумішах для PIP

Вибір методу необхідно здійснювати, враховуючи також відповідні можливості підприємства: наявність необхідної техніки, обладнання та матеріалів, певного досвіду обслуговуючого персоналу.

Найбільш перспективними водоізоляційними матеріалами в залеж­ності від виду оброблень автори роботи [500] вважають наступні:

а) для обмеження припливу підошовних вод в однорідних пластах -розчини полімерів, у т. ч. аеровані, розчини осадоутворювальних неорга­нічних речовин, гелеутворювальні полімерні речовини;

б) для обмеження припливу води, котра проривається по найбільш проникних пропластках - гелеутворювальні полімерні речовини, пінні системи з високими структурно-механічними властивостями, латекси, піноцементні розчини, відходи нафтопереробляння, такі як лужні відходи, кислий гудрон, поліолефіни і бітуми зі структурувальними домішками, поліуретанові композиції;

в) для повного відключення окремих пластів у розрізі свердловини -полімерцементні і піноцементні розчини, суміші на основі смол, гелеутво­рювальні полімерні суміші, поліуретанові композиції;

Таблиця 1.25 - Середні значини медіанного діаметра фільтраційних порових каналів (Dм і структурного коефіцієнта ефективного порового простору (S_К) теригенних і карбонатних порід-колекторів у залеж­ності від коефіцієнта проникності к (за А. А. Ханіним)

Примітка. S_K= D_Mm_e, де т_е - коефіцієнт ефективної пористості порід.

г) для регулювання запомповування води по товщині продуктивного розрізу в нагнітальних свердловинах - полімерцементи і суміші смол, водні розчини полімерів і осадоутворювальних неорганічних речовин, у т. ч. аеровані, гелеутворювальні полімерні суміші, пінні системи з високими структурно-механічними властивостями (наприклад, трифазні піни);

ґ) для усунення заколонних проривань води - полімерцементи, суміші смол, гелеутворювальні полімерні суміші, поліуретанові композиції.

Конкретний вибір матеріалу залежить від технологічних можливостей виробництва, наявності їх випуску в нафтогазовидобувному районі і міні­мальних витрат на проведення оброблення. Останнє досягається завдяки виконанню наступних вимог:

1) для обмеження припливу підошовних вод - забезпечення радіуса діяння 5-20 м і максимуму відношення с/в, де с - ступінь зниження коефі­цієнта водопроникності для колекторських умов у свердловині (с ≥ 2); в -вартість 1 м³ робочого розчину матеріалу;

2) для обмеження пропласткових вод - максимум відношення \I{R_SG), де R_H - необхідний радіус діяння на обводнений пропласток (R ≥ 1 м), R = ∆ p/G; ∆ р - робочі депресії тиску у свердловині; G - критичний гра­дієнт тиску проривання водоізолювальної блокади, що забезпечує с > 5-10;

3) для відключення окремих пластів - те ж, що й в п. 2, але при с ≥ 20;

4) для регулювання профілів приймальності у нагнітальних свердловинах, з урахуванням двох альтернативних варіантів - глибина діяння повинна бути більшою або меншою радіуса розкриття тріщин у привибійній зоні.

У кожному випадку необхідними є також технологічна і техніко-еконо-мічна оцінки ефективності заходу. Ремонтно-ізоляційні роботи вважаються успішними, якщо в результаті їх здійснення зменшилась обводненість про­дукції при збереженні або підвищенні дебіту нафти. Ефективними вважа­ються ремонти, по яких витрати на їх здійснення окупились економічно.

Вибір технології PIP і тампонажних матеріалів здійснюється згідно з галузевим документом за таблицями в залежності від виду робіт і геологічних умов у свердловинах [168].

Таблиці складаються з трьох основних частин: а) геолого-технічні умови (ГТУ); б) технологія PIP; в) тампонажні матеріали. Відповідно, перша частина містить показники основних геолого-технічних умов, які є визначальними при вибиранні технології ремонту свердловин і тампо­нажного матеріалу, друга - набір технологічних методів для ремонту, третя - рекомендовані тампонажні матеріали. За сукупністю значин геолого-технічних умов визначається технологія PIP і необхідний тип тампонажного матеріалу, тобто кожна вертикальна колонка є можливим варіантом геолого-технічних умов та рекомендованих для нього техно­логії PIP і тампонажних матеріалів.

Така сукупність по кожному варіанту відмічена знаками „плюс" у кожній колонці. Якщо в одній колонці „плюсом" відзначено декілька технологічних схем або тампонажних матеріалів, то кожний з них може бути застосований для заданих геолого-технічних умов. Послідовність надання переваги тому чи іншому матеріалу відмічається кількістю штрихів над знаком „плюс". Наприклад, тампонажний матеріал (+') має перевагу над матеріалом (+") і т. д.

Якщо послідовно здійснюється декілька операцій PIP або послідовно запомповується декілька тампонажних матеріалів, то замість знака " плюс" проставляється нумерація згідно з послідовністю робіт. Так, наприклад, тампонажна суміш (2) запомповується після тампонажної суміші (1). Перевага у виборі того чи іншого тампонажного матеріалу (технологічної схеми) також відмічається штрихами.

Практично вибирання технології та тампонажного матеріалу здій­снюється за класифікаційними таблицями в такій послідовності [168]:

а) замовником видаються необхідні геолого-технічні дані по сверд­ловині та дані про режим експлуатації покладу на ділянці її розташування;

б) умови свердловини ідентифікуються з виділеними в поданих сто­совно до видів PIP класифікаційних таблицях (див. нижче стосовно конкретних видів робіт) підрозділами геолого-технічних умов, з таблиць встановлюється вертикальна колонка, відповідна наявним геолого-тех-нічним умовам, за цією ж колонкою визначаються технологія і тампо­нажний матеріал для PIP;

в) якщо для заданих геолого-технічних умов може бути рекомен­довано декілька тампонажних матеріалів, то вибір конкретизується, виходячи з економічної доцільності, наявності на підприємстві реагентів і матеріалів, їх токсичності, а також більшої простоти технології робіт.

ГЛАВА 2. ТАМПОНАЖНІ МАТЕРІАЛИ,