Поддержание пластового давления (ППД) на нефтяных залежах

Что делать если прокачка затянулась?

Некоторые скважины приходится прокачивать чуть ли не месяцами. Если работа идет, а результат не заметен, имеет смысл вспомнить основные ошибки, которые начинающие мастера нередко совершают при выполнении работ этого типа.

Вот самые распространенные:

  1. Насос подвешен слишком высоко, поэтому очистка придонных слоев воды не производится.
  2. Насос подвешен слишком низко, он часто забивается и вскоре может сломаться или будет засосан в илистые отложения.
  3. Грязная вода льется обратно в шахту скважины, что приводит к повторному загрязнению скважины.

Простая проверка каждого из этих пунктов позволит выявить и устранить проблему до того, как ситуация станет по-настоящему сложной. Если же работы затянулись, имеет смысл потратиться на услуги специалистов или просто проконсультироваться с более опытными мастерами.

Зачем в нефтяные пласты закачивают воду. лекция 15

1.
Разработка водонефтяных зон. Водяные конуса.

2.
Потребность в воде, ее подготовка для заводнения
нефтяных месторождений.

РАЗАРБОТКА ВОДОНЕФТЯНЫХ ЗОН

Значительная
часть запасов нефти месторождений сосредоточена в водонефтя-ных зонах. Доля
запасов в ВНЗ колеблется от 15 до 100%,
т.е. имеются нефтяные залежи, которые всюду подстилаются подошвенной водой.
Практика разработки показала, что эффективность разработки месторождения в целом
во многом зависит от эффективности разработки водонефтяных зон.

Отличительная
особенность процесса разработки водонефтяных зон в монолитных пластах – то, что
течение нефти и воды в них носит сложный пространственный характер. Подошвенная
вода поднимается в виде конуса к интервалу перфорации, ввиду чего имеет место
обводнение скважин до предельной

обводненности при слабой выработке пластов.

Разработка ВНЗ требует также особых
техно-

логических условий по сравнению с разработ-

кой чисто нефтяных частей залежи – надежного

вскрытия
пластов, хорошей изоляции заколон-

ного пространства скважины, установления ограниченных депрессий или
дебитов на пласт.

Если
принять, что вскрытая часть пласта равна половине его нефтенасыщенной толщины,
то предельный безводный дебит скважины определяется по следующей формуле:

qпр.= ПКh2н (в – н)

µн
n

Чс

где К – проницаемость,
толщина слоя нефти в пласте, вн;

н – плотность воды и нефти в пластовых условиях, µн – вязкость нефти в пластовых
условиях, – половина расстояния между
скважинами, Чс – радиус скважины.

Приведенная формула пригодна
только для однородного пласта. Однако, подавляю-щее большинство продуктивных
пластов обладает свойством анизотропности, т.е. их проницаемость вдоль
напластования значительно больше, чем поперек напластова-ния. За счет
анизотропности qпр. Могут быть
значительно больше. Еще более важную роль играет расчлененность пласта
непроницаемыми пропластками. Если между нижней дырой фильтра и ВНК расположен
глинистый пропласток, то процесс конусообразования становится невозможным.
Поэтому в ВНЗ перфорацию скважины всегда осуществляют таким образом, что иметь
непроницаемый пропласток между ВНК и
фильтром.

Эффективность
разработки нефтяных залежей, имеющих обширные ВНЗ, Значительно ниже, чем у
залежей с небольшими ВНЗ. Из ВНЗ добываются, как правило, большие объемы
попутной воды, а конечная нефтеотдача оказывается более низкой, чем для чисто
нефтяных зон.

При
разработке ВНЗ необходимо стремиться обеспечить эти зоны автономным
воздействием, обеспечивающим преобладание послойного течения жидкостей в
условиях неоднородных расчлененных
коллекторов.

Выделяются
следующие типы нефтяных залежей с ВНЗ и рекомендуемые для них системы
разработки:


залежи с относительно малыми ВНЗ, не более 20-25%
площади, они не требуют бурения специальных добывающих скважин в ВНЗ;


Залежи с большой ВНЗ, до 40-50% площади, на которых
необходимо размещать самостоятельные добывающие скважины без специального
заводнения их;


Залежи, имеющие обширные ВНЗ, более 50% площади. Это
обычно такие нефтяные месторождения, размеры ВНЗ которых требуют специального
подхода к их разработки. На этих залежах отдельные участки ВНЗ должны быть
отрезаны от нефтяной части залежи и разработка их должна производится
самостоятельно.

Практика показала, что разработка обширных
ВНЗ самостоятельной сеткой скважин и со своей системой заводнения позволяет
значительно улучшить показатели извлечения нефти, но показатели остаются все же
ниже, достигаемых на чисто нефтяных участках залежей.

Следует также отметить, что в сильно
расчлененных продуктивных пластах в
качестве ВНЗ следует выделять лишь небольшие участки в пропластках, где нефть
непосредственно контактирует с пластовой водой.

Отключение обводненных
скважин. Прекращение заводнения.

При вытеснении нефти из пластов водой
обводнение продуктивных скважин – явление естественное и неизбежное. Вместе с
тем отбор больших объемов воды из добывающих скважин во всех отношениях
нежелателен. В связи с этим встает проблема о величине обводненности скважин
внешних рядов, выше которой эксплуатировать скважины нецелесообразно.

Анализ характеристик вытеснения
показывает, что отключение наиболее обводненных скважин улучшает ход
характеристик вытеснения, т.е. повышает эффективность процесса вытеснения.
Однако, опыт разработки нефтяных место-рождений показал, что при выключении
малообводненных скважин внешних рядов в сильно неоднородных прерывистых пластах
скважины стягивающих рядов не могут обеспечить эффективного дренирования их
зон, вследствие чего остаются нефтяные целики. Поэтому в настоящее время при
применении пяти и трехрядных систем разработки рекомендуется эксплуатацию
скважин внешних рядов продолжать до обводненности 80-90%, а внутренних – до
предельной (97-99%).

Только если продуктивный пласт
сравнительно однороден, непрерывен и обладает высокой продуктивностью, а залежь
содержит нефть невысокой вязкости в пластовых условиях, допустима консервация
внешних рядов добывающих скважин при малой степени обводненности добываемой
продукции. Такое прекращение эксплуатации скважин при малой обводненности
позволяет значительно сократить количество добываемой из пласта воды. Примерами
такой разработки служат пласт Д-II Дмитриевского месторождения Самарской
области и пласт Б8 Самотлорского месторождения Западной Сибири.

При искусственном заводнении месторождений
возникает вопрос о том, когда надо его прекращать: в самом конце разработки
месторождений вместе с прекращением добычи нефти или раньше? Практически по
большинству нефтяных месторождений заводнение залежей, особенно
внутриконтурное, продолжается до конца их
разработки, так как отбор
высокообводненной жидкости из скважин при низких пластовых давлениях
весьма затруднен. Кроме того, на конечной стадии разработки обычно является
весьма эффективным форсированный отбор жидкости из пласта, что также требует
поддержания высоких пластовых давлений. Лишь в редких случаях оказывается
технически возможно и экономически эффективно прекращать в поздней стадии
разработки заводнение месторождения и продолжать эксплуатацию при низких пластовых давлениях, вплоть до
частичного разгазирования нефти в пласте. Это возможно, если технические
средства позволяют эксплуатировать
обвод-ненные скважины со свободным газом на их забоях и поддерживать
экономически рентабельный темп добычи нефти.

Потребность
и подготовка воды для заводнения нефтяных залежей

Нефтедобывающая промышленность –
крупнейший потребитель воды. Только в России и США в пласты закачивается более
3 млрд. м3 воды ежегодно.

В начале разработки нефтяной залежи вода
закачивается пласт из поверхност-ных источников через специальные скважины под
большим давлением (5-30 МПа). Вода, закачанная в пласты, вытесняя нефть к
добывающим скважинам, прорывается в них по высокопроницаемым слоям, а затем
длительное время отбирается вместе с нефтью в постоянно поднимающих объемах. За
весь период разработки нефтяных месторождений при заводнении из пластов обычно
извлекается вода в несколько раз больше, чем нефти. А для поддержания давления
в пластах объем закачиваемой воды должен компенсировать не только извлекаемую
нефть, но и воду.

Объем закачиваемой в пласты воды для
обеспечения водонапорного режима разработки вначале возрастает до уровня, в
1,7-2,0 раза превышающего максималь-ный отбор нефти, а затем снижается вместе с
падением добычи нефти. К моменту достижения предела экономической
рентабельности разработки месторождения воды в пласт закачивается в 3-5 раз
больше, чем отобрано нефти из пластов, а воды извлекается в 2-4 раза больше,
чем нефти.

Отношение Vзак. называется текущей компенсацией отбора
жидкости

Vн Vв

Здесь Vзак.,,– соответственно
объем закачки, нефти и воды в пластовых условиях, так как вода практически
несжимаема, то в пластовые условия приводится
только нефть. Необходимо, чтобы текущая компенсация отбора закачкой была равна единице, а с учетом
потерь закачиваемой воды – 1,1-1,3. Иногда пользуются еще понятием суммарной
компенсации добычи жидкости закачкой, равной
Vзак.

Vв.

В настоящее время, воду, добываемую вместе
с нефтью, стали соответствую-щим образом обрабатывать и вновь закачивать в
нефтеносные пласты для поддержания давления. В результате этого потребности в
воде резко сократились.

В принципе потребность в воде для
заводнения нефтяных месторождений, составляющую 1,5-2,0 объема добытой нефти,
уменьшить нельзя. Этот объем требуется для замещения нефти в пластовых условиях
и будет необходим при любом самом
эффективном методе разработки.

Очищенную от примесей воду с помощью
насосов закачивают в нагнета-тельные скважины. Воду нагнетают одновременно в несколько
скважин (куст), поэтому и насосные станции
называют кустовыми насосными станциями. К качеству воды, закачиваемой в пласт, предъявляют
следующие требования. Принято, что количество взвешенных частиц в ней не должно
превышать 5 мг/литр для низко-проницаемых пластов и 20 мг/литр для
высокопроницаемых.

Система подготовки воды обычно включает
следующие системы:


фильтровальную для удаления из воды механических
примесей;


обескислороживания воды и удаления других
коррозионно-активных газов;


химической бактерицидной обработки воды для подавления
бактерий;


солевой обработки воды, которая должна предотвращать
возможность образования нерастворимых осадков.

Добываемые
из пласта воды в большинстве случаев требуют
только очистки от эмульгированной нефти и взвешенных частиц.

Давление на устье нагнетательных
скважин в процессе заводнения пластов поддерживают обычно на уровне 5-10 МПа, а
в ряде случаев – 15-20 МПа. Так как
проницаемость в призабойных зонах отдельных скважин неодинаковы, при
одном и том же давлении на устье расход закачиваемой в различные скважины воды, так назы-ваемая приемистость скважин,
различна.

Согласно закону Дарси, приемистость
скважин должна быть пропорциональна перепаду давления.

Средняя приемистость нагнетательной
скважины:

qнаг. = 20 ПКвh (Рзн-Рн)

µв
n н

ПЧс

где: Кв
фазовая проницаемость для воды в призабойной зоне нагнетательной
скважины, мкм2 (обычно Кв=0,5-0,6
К
, где К – абсолютная
проницаемость), h – толщина пласта,
см, Рзн, Рн – соответственно давление
на забое нагнетательной скважины и среднее давление на линии нагнетания, МПа;

Рзн =
Рнас. Н
Ртр

100

Н
средняя глубина скважины, м; Рнас.
давление на выкиде насосов, Ртр.
потери давления на трение в водоводах и стволе скважины, МПа. µв – вязкость нагнетаемой воды, – коэффициент, учитывающий
загрязнение призабойной зоны, Чс
приведенный радиус нагнетательной скважины. н – расстояние между нагнетательными скважинами.

Однако, на практике приемистость
нагнетательных скважин часто не подчи-няется линейному закону Дарси.

Обычно, при небольших перепадах давления
зависимость приемистости от перепада давления близка к линейной, но при
некотором перепаде давления рс*

приемистость начинает резко увеличиваться.

Это происходит по той причине, что при

перепаде давления рс* в
призабойной зоне

скважины
раскрываются трещины и эффектив-

ная проницаемость пласта в этой зоне резко

возрастает.

Инструкция

Инструменты и оборудование для проведения работ:

  • Прочный стальной тросик.
  • Глубинный насос.
  • Длинный шланг.
  • Емкость с водой.

На глине

Если песочную скважину можно очистить за 12-24 часа, то при глиняном дне этот процесс может затянуться на несколько дней или даже недель. Если быстро не удается достичь чистой воды, то имеет смысл использовать желонки или второй насос, как и в случае с увеличением дебета. Постоянная откачка глиняной смеси в итоге приведет к положительному результату.

Особенности раскачки скважины

Существуют разные типы скважин, и от этого будут зависеть некоторые нюансы проведения работ.

Ошибки

  1. Часто неправильно выбирают насосное оборудование для раскачки скважины. Нарушение принципов выбора приборов чревато дополнительными финансовыми затратами на новое оснащение.
  2. Слишком долго работал насос, что привело к истощению водоносной жилы или заиливанию отверстий в стволе.
  3. Прокачка выполнена не до конца, то есть из помпы не пошла чистая вода, но он был отключен. В таком случае ил и глина осядут на дне, и насос останется в ловушке.

С малым дебетом

Бывают ситуации, когда скважина уже есть, но ее ресурс, или, как говорят, дебет, очень низкий. Под этой характеристикой подразумевают количество воды, полученной от скважины за определенный период. Чаще всего его измеряют в литрах за единицу времени.

Многие владельцы участков хотят увеличить производительность скважины, и иногда это удается сделать. Для этого применяют раскачку с одновременным размыванием нижнего пласта сильной струей воды. Используют два насоса, работающих одновременно. Также можно попробовать увеличить дебет скважины механическим способом с применением специальных приспособлений (желонок), выбирающих ил и песок со дна. В большинстве случаев удается добиться положительного результата, но если ничего не помогает, то приходится бурить новый источник.

Сколько прокачивать

Положительный исход от прокачки шахты зависит от продолжительности работы насосного оборудования. Раскачивать скважину следует начинать сразу после монтажа последнего участка обсадной. По времени это может быть от четырех часов до двух суток. Встречались случаи беспрерывной работы насосов неделю. Время зависит от множества причин:

  • глубина шахты;
  • высота водного столба;
  • грунт, в котором находятся ствол и водоносный горизонт;
  • условия, при которых выполнялись работы.

Технология выполнения работ

Если взглянуть на раскачку скважины с технической точки зрения, то в обсадную трубу помещается насос, который забирает из нее воду с взвесями, постепенно очищая ее.

Но просто производить откачку воды недостаточно – необходимо это делать правильно, чтобы в дальнейшем источник служил долгие годы верой и правдой. Опишем пошагово всю технологию работ.

Этапы прокачки скважины

https://www.youtube.com/watch?v=rocketme.topads

Информация о необходимости прокачки скважины пригодится еще на этапе ее проектирования. Если бурение поручено профессиональной бригаде, а не самодеятельным бурильщикам, то договор обычно включает и услуги по прокачке.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MoskvaTeplo.ru