Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБВОДНЕННОЙ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к восстановлению обводненной скважины, нижняя часть которой расположена в высокопроницаемом газоносном коллекторе, а верхняя часть - в заглинизированных низкотемпературных терригенных отложениях ниже многолетнемерзлых пород (ММП).

На месторождениях Западной Сибири, находящихся на завершающей стадии разработки, имеющих аномально низкое пластовое давление (АНПД) и достаточно большую степень обводненности газоносного коллектора, когда нижняя часть ствола скважины перекрыта подошвенными водами и практически выведена из эксплуатации, одним из технических решений является ликвидация обводнившейся части ствола скважины и приобщение ее верхней необводнившейся части к дальнейшей эксплуатации. При этом верхняя часть газоносного коллектора относится к низкопроницаемым терригенным отложениям, сцементированным глинистыми составляющими с содержанием цемента и карбонатных отложений до 10%, что затрудняет ее эксплуатацию. Поэтому перед проведением работ по восстановлению скважины необходимо провести работы по осушению вновь вскрытого интервала газоносного коллектора и только после этого приступить к работам по разглинизации призабойной зоны (ПЗП) заглинизированных низкотемпературных терригенных отложений. Для этой цели наиболее подходящим реагентом является ацетон либо метанол. Предварительное закачивание ацетона либо метанола приводит к снижению межфазового натяжения скважинной жидкости, освобождению значительной части «связанной» воды, находящейся в мелких порах газоносного коллектора, к осушению ПЗП, а значит к улучшению проницаемости газоносного коллектора и повышению эффективности дальнейших реагентных обработок.

Из реагентов, способствующих разглинизации ПЗП, известны кислотные растворы, в частности соляная и плавиковая кислоты. Однако из опыта применения кислотных обработок известно, что они не всегда эффективны. Например, они имеют недостаточную глубину проникновения в пласт, тем самым не обеспечивают необходимый охват реагентами ПЗП. Зачастую происходит перенасыщение пласта продуктами реакции, что затрудняет процесс их удаления из пласта. Наблюдается существенное разрушение скелета горной породы, что негативно сказывается на продуктивности слабосцементированного коллектора.

Более подходящим реагентом для разглинизации ПЗП является водный раствор перекиси водорода.

Перекись водорода при взаимодействии с глинистыми составляющими горной породы окисляет их и переводит частично в формы, которые обладают меньшей способностью к адгезионным процессам, в результате чего частицы глинистых минералов отслаиваются и переходят в раствор в виде мелкодисперсной суспензии. В таком виде глинистые составляющие горной породы можно извлечь из пласта в скважину и далее удалить на поверхность. При удалении глинистых составляющих горной породы поровые каналы расширяются и проницаемость породы возрастает.

Известен способ восстановления обводненной скважины, включающий разглинизацию призабойной зоны заглинизированных низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений (Патент РФ №2162146, Е21В 43/27, Е21В 43/22, опубл. 20.01.2001).

Недостатком этого способа является низкая эффективность восстановления обводненной скважины в условиях АНПД, расположенной вблизи ММП, выражающаяся в слабом выносе продуктов реакции из порового пространства в процессе разглинизации ПЗП, обусловленная недостаточной глубиной проникновения реагентов в пласт и отсутствием полного охвата области воздействия закачиваемыми реагентами, выпадение продуктов реакции в осадок, забивание ими поровых каналов и, как следствие, снижение проницаемости ПЗП.

Известен способ восстановления призабойной скважины, включающий разглинизацию прискважинной зоны заглинизированных низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений (Патент РФ №2302522, Е21В 43/22, Е21В 43/27, С09К 8/72, опубл. 10.07.2007).

Недостатком этого способа является низкая эффективность восстановления обводненной скважины в условиях АНПД, расположенной в заглинизированных низкотемпературных терригенных отложениях ниже ММП, выражающаяся в слабом выносе продуктов реакции из порового пространства в процессе разглинизации ПЗП, обусловленная недостаточной глубиной проникновения реагентов в пласт и отсутствием полного охвата области воздействия закачиваемыми реагентами, кроме этого, предложенный способ имеет сложный состав реагентов, их большое разнообразие, а также большие объемы активных кислотных растворов, что не позволяет извлечь продукты реакции из пласта после их нейтрализации, а также выпадение продуктов реакции в осадок, забивание ими поровых каналов и, как следствие, снижение проницаемости ПЗП. Кроме этого, для газоносных коллекторов с низкими пластовыми давлениями и температурами, особенно расположенных вблизи ММП, описанный способ не применим.

Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в повышении эффективности восстановления обводненной скважины, расположенной в заглинизированных низкотемпературных терригенных отложения вблизи ММП в условиях АНПД.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в восстановлении обводненной скважины путем ликвидации обводненной части ствола скважины, приобщении верхней части эксплуатационной колонны, расположенной в заглинизированных низкотемпературных терригенных отложениях за счет разрушения заглинизированных частиц горной породы и в увеличении проницаемости ПЗП.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что способ восстановления обводненной скважины включает ликвидацию нижней обводнившейся части эксплуатационной колонны путем извлечения из скважины лифтовой колонны, установку в эксплуатационной колонне ликвидационного цементного моста, перфорацию верхней необводнившейся части эксплуатационной колонны в интервале низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений, расположенных ниже многолетнемерзлых пород, спуск в интервал перфорации колонны насосно-компрессорных труб, последовательное закачивание в призабойную зону заглинизированных низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений ацетона в объеме 1-2 м³ на 1 м перфорированной толщины, затем - аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода малой концентрации не более 10-15 мас.% в объеме 2-3 м³ на 1 м перфорированной толщины, продавливание аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода в заглинизированные низкопроницаемые низкотемпературные терригенные отложения газовым конденсатом с кратковременной технологической выстойкой на период отслаивания глинистой составляющей от частиц горной породы, но не более чем на 0,5-1,0 часа, удаление и вынос из скважины на поверхность смеси, состоящей из газового конденсата, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода и ацетона с отслоенными глинистыми составляющими горной породы, освоение скважины подачей в скважину инертного газа, например азота, отработку и ввод скважины в эксплуатацию с оставлением в скважине ранее спущенных насосно-компрессорных труб.

Способ реализуется в газовой скважине (фиг. 1), вскрывшей продуктивный газоносный горизонт, состоящий из нижней части 1, сложенной высокопроницаемыми отложениями, и верхней части 2, сложенной из низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений, разделенных глинистой перемычкой 3 и прилегающих к (ММП) 4. В процессе эксплуатации нижняя часть 1 продуктивного газоносного горизонта обводнилась и стала непригодна к дальнейшей эксплуатации, так как нижняя проперфорированная часть эксплуатационной колонны 5 и башмак лифтовой колонны 6 перекрыты пластовой водой 7, препятствующей поступлению газа из газоносного горизонта.

Для восстановления обводнившейся скважины с целью ее дальнейшей эксплуатации проводят работы (фиг. 2) по ликвидации нижней обводнившейся части эксплуатационной колонны 5 путем извлечения из скважины лифтовой колонны (не показано), установке в эксплуатационной колонне 5 выше уровня жидкости, пластовой воды 7, ликвидационного цементного моста 8.

После завершения периода ожидания затвердевания ликвидационного цементного моста 8, его опрессовки и испытания на герметичность осуществляют перфорацию верхней необводнившейся части эксплуатационной колонны 5 с образованием перфорационных отверстий 9 в интервале верхней части 2 продуктивного газоносного горизонта, сложенного из низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений (фиг. 3). В дальнейшем в интервал перфорации 9 спускают колонну насосно-компрессорных труб 10.

Последовательно закачивают (фиг. 4) через спущенную колонну насосно-компрессорных труб 10 в прискважинную зону заглинизированных низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений ацетон 11 в объеме 1-2 м³ на 1 м перфорированной толщины для снижения межфазового натяжения скважинной жидкости, освобождения значительной части «связанной» воды, находящейся в мелких порах верхней части 2 продуктивного газоносного горизонта, сложенного из низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений, а также для осушения прискважинной зоны, затем через эту же колонну насосно-компрессорных труб 10 с помощью установки нагнетания газа (УНГ) или бустерной установки (не показано) закачивают аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода 12 малой концентрации не более 10-15 мас.% в объеме 2-3 м³ на 1 м перфорированной толщины.

Продавливают аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода в верхнюю часть 2 продуктивного газоносного горизонта, сложенного из низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений, посредством газового конденсата 13 с кратковременной технологической выстойкой в течение не более 0,5-1,0 часа на период отслаивания глинистой составляющей от частиц горной породы.

После чего (фиг. 5) осуществляют удаление и вынос на поверхность смеси, состоящей из газового конденсата 13, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода 12 и ацетона 11 из скважины с отслоенными глинистыми составляющими горной породы из верхней части 2 продуктивного газоносного горизонта, сложенного из низкопроницаемых низкотемпературных терригенных отложений.

В заключение проводят освоение скважины подачей в скважину инертного газа 14, например, азота, отработку и ввод скважины в эксплуатацию с оставлением в скважине ранее спущенной в скважину колонны насосно-компрессорных труб 10.

Поверхностно-активное вещество (ПАВ), используемое при создании аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода, покрывает глинистые частицы, тем самым противодействует их слипанию и облегчает их вынос в скважину при дренировании и удалении из скважины при ее освоении. Оптимально для этой цели подходит ионогенное ПАВ, например, диссольван или ОП-10.

Диспергатор, устанавливаемый на входе в скважину, значительно уменьшает величину отдельной частицы ПАВ, облегчая ее проникновение в глубину заглинизированной ПЗП и расширяет область охвата ее реагентами.

Перекись водорода при взаимодействии с глинистыми составляющими горной породы окисляет их и переводит частично в формы, которые обладают меньшей способностью к адгезионным процессам, в результате частицы глинистых минералов отслаиваются и переходят в раствор в виде мелкодисперсной суспензии. В таком виде глинистые составляющие можно извлечь из пласта в скважину и далее удалить на поверхность. При удалении глинистых составляющих поровые каналы расширяются и проницаемость породы возрастает.

Аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода позволяет доставлять малые объемы реагента в удаленную часть продуктивного пласта, повышает подвижность реагента в поровом пространстве породы и сокращает продолжительность освоения скважины.

Примеры реализации заявляемого способа.

Пример 1.

В обводненной газовой скважине с эксплуатационной колонной диаметром 219 мм, нижняя часть которой обводнена пластовой водой, а верхняя часть расположена в низкопроницаемом низкотемпературном терригенном коллекторе первоначально ликвидируют нижнюю обводнившуюся часть эксплуатационной колонны путем извлечения из скважины лифтовой колонны, устанавливают в эксплуатационной колонне ликвидационный цементный мост, а затем вскрывают верхнюю часть ствола перфорацией. В перфорационную часть эксплуатационной колонны спускают колонну насосно-компрессорных труб.

Во вскрываемый пласт толщиной 20 м с температурой 10°С и пластовым давлением 2 МПа, расположенный ниже ММП на 100 м³, через колонну НКТ диаметром 73 мм первоначально закачивают ацетон в объеме 1 м³ на 1 м перфорированной толщины, затем аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода в объеме 2 м³ на 1 м перфорированной толщины концентрации 10 мас.%, продавливают его в ПЗП посредством газового конденсата с кратковременной технологической выстойкой не более 0,5-1,0 часа. Отработанную смесь, состоящую из газового конденсата, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода и ацетона с отслоенными глинистыми частицами удаляют из ПЗП и выносят из скважины на поверхность. Скважину осваивают с помощью инертного газа - азота и вводят в эксплуатацию.

Пример 2.

В обводненной газовой скважине с эксплуатационной колонной диаметром 168 мм, нижняя часть которой обводнена пластовой водой, а верхняя часть расположена в низкопроницаемом низкотемпературном терригенном коллекторе первоначально ликвидируют нижнюю обводнившуюся часть эксплуатационной колонны путем извлечения из скважины лифтовой колонны, устанавливают в эксплуатационной колонне ликвидационный цементный мост, а затем вскрывают верхнюю часть ствола перфорацией. В перфорационную часть эксплуатационной колонны спускают колонну насосно-компрессорных труб.

Во вскрываемый пласт толщиной 10 м с температурой 12°С и пластовым давлением 4 МПа, расположенную ниже ММП на 200 м, через колонну НКТ диаметром 73 мм первоначально закачивают ацетон в объеме 1 м³ на 1 м перфорированной толщины, затем аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода в объеме 2 м³ на 1 м перфорированной толщины концентрации 12 мас.%, продавливают его в ПЗП посредством газового конденсата с кратковременной технологической выстойкой не более 0,5-1,0 часа. Отработанную смесь, состоящую из газового конденсата, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода и ацетона, с отслоенными глинистыми частицами удаляют из ПЗП и выносят из скважины на поверхность.

Скважину осваивают с помощью инертного газа - азота и вводят в эксплуатацию.

Пример 3.

В обводненной газовой скважине с эксплуатационной колонной диаметром 146 мм, нижняя часть которой обводнена пластовой водой, а верхняя часть расположена в низкопроницаемом низкотемпературном терригенном коллекторе первоначально ликвидируют нижнюю обводнившуюся часть эксплуатационной колонны путем извлечения из скважины лифтовой колонны, устанавливают в эксплуатационной колонне ликвидационный цементный мост, а затем вскрывают верхнюю часть ствола перфорацией. В перфорационную часть эксплуатационной колонны спускают колонну насосно-компрессорных труб.

Во вскрываемый пласт толщиной 5 м с температурой 15°С и пластовым давлением 6 МПа, расположенную ниже ММП на 300 м, через колонну НКТ диаметром 73 мм первоначально закачивают ацетон в объеме 1 м³ на 1 м перфорированной толщины, затем аэрированно-диспергированный водный раствор перекиси водорода в объеме 2 м³ на 1 м перфорированной толщины концентрации 15 мас.%, продавливают его в ПЗП посредством газового конденсата с кратковременной технологической выстойкой не более 0,5-1,0 часа. Отработанную смесь, состоящую из газового конденсата, аэрированно-диспергированного водного раствора перекиси водорода и ацетона с отслоенными глинистыми частицами удаляют из ПЗП и выносят из скважины на поверхность. Скважину осваивают с помощью инертного газа - азота и вводят в эксплуатацию.

Преимуществом способа по сравнению с аналогичными способами восстановления обводненной скважины, расположенной в заглинизированном низкотемпературном низкопроницаемом терригенном коллекторе, является комплексность всех проводимых на скважине технологических приемов и операций, в нем используется специальная подборка химических реагентов несложного состава и операционных закачек в определенной последовательности, которая позволяет проводить работы по разглинизации более эффективно и с меньшими финансовыми и временными затратами. Рост эффективности происходит за счет предварительного удаления из ПЗП воды осушкой ацетоном, после чего обработанная зона способна в лучшей степени реагировать с последующими закачиваемыми реагентами.