К оглавлению журнала

УДК 622.24:553.982.23

© Н. А. Демяненко, Ю. А. Бутов, А. И. Селиванова, 1993

ИСПЫТАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАПРАВЛЕННОЙ КОЛЬМАТАЦИИ ПРИ ВСКРЫТИИ БУРЕНИЕМ МЕЖСОЛЕВОЙ ЗАЛЕЖИ НЕФТИ НА ДУБРОВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Н. Д. ДЕМЯНЕНКО, Ю. А. БУТОВ, Д. И. СЕЛИВАНОВА (БелНИПИнефть)

Одним из важных факторов повышения качества вскрытия продуктивных пластов бурением является интенсификация процесса кольматации, что позволяет значительно уменьшить количество поступающего в пласт фильтрата [2]. Изучение факторов, влияющих на формирование глинистой корки и кольматацию околоствольной зоны, привело В. П. Белова и А. Е. Нижника [1, 3] к мысли интенсифицировать процесс кольматации путем управления им, что позволит устранить многие недостатки традиционной технологии вскрытия пластов бурением и тем эффективнее, чем сложнее геологические условия бурения скважин [4].

Породы-коллекторы продуктивных отложений нефтяных месторождений Беларуси представлены известняками и доломитами и имеют каверново-порово-трещинную и порово-каверново-трещинную структуру емкостного пространства. При направленной кольматации карбонатных коллекторов необходимо, чтобы струя истекала нормально к стенке скважины. При таком условии процесс кольматации прочных пород с неоднородной структурой емкостного пространства наиболее эффективен [4, 5]. В результате струёй на стенки скважины создается гидродинамическое давление 3–10 МПа, время воздействия которого составляет 5–20 мс в зависимости от способа бурения и частоты вращения инструмента. Так как время контакта струи с породой незначительно, а гидродинамическое давление значительно и струя бурового раствора контактирует со стенкой скважины многократно, то на стенке скважины появляется прочный малопроницаемый кольматационный слой. Создание этого слоя позволяет предотвратить глубокую неуправляемую кольматацию околоствольной зоны пласта.

Для исследования возможности улучшения качества вскрытия бурением продуктивных пластов была испытана направленная струйная кольматация околоствольной зоны для предотвращения глубокого проникновения бурового раствора в условиях нефтяных месторождений Беларуси.

Для проведения работ была разработана программа исследований, а также конструкция струйного кольмататора, изготовленного в цехе производственной базы Светлогорского управления буровых работ.

Исследования проводили на скв. 26 Дубровской площади при вскрытии межсолевых отложений. Вскрытие продуктивного пласта осуществляли турбинным способом. Перепад давления на насадках кольматирующего устройства поддерживался в пределах 4–5 МПа, а скорость истечения струи бурового раствора – 90–100 м/с. Вскрытие осуществлялось на соленасыщенном буровом растворе с плотностью 1310 кг/м3. Избыточное давление на пласт составляло 12 МПа.

После вскрытия межсолевых отложений в интервале 2912–2970 м было проведено испытание этого интервала с помощью комплекта испытательного оборудования МИГ-127 в два цикла. Период притока в первом цикле составлял 7,5 мин, а период восстановления давления – 12,5 мин (рис. 1). Период притока второго цикла длился 9 мин, а восстановления давления – 30 мин. В результате при начальной депрессии на пласт 3,1 МПа получен приток нефти с дебитом более 94,3 м3/сут. По кривым притока и восстановления давления глубокого проникновения бурового раствора в пласт не отмечено (см. рис. 1).

После испытания проработали интервал 2900– 2970 м с кольматацией при подаче бурового инструмента со скоростью 10 м/ч для создания кольматационного слоя в интервалах, где он при испытании пласта был разрушен. Режимы работы кольмататора соответствовали описанным ранее. Бурильный инструмент был поднят, в скважину спустили компоновку инструмента с пакером и глубинным манометром и спрессовали ступенчато интервал 2914–2970 м. Опрессовку провели в три цикла, увеличивая давление на устье в среднем на 3 МПа и выдерживая в каждом цикле скважину под давлением в течение 10 мин. На рис. 2 приведены результаты записи изменения забойного давления глубинным манометром при опрессовке. Во всех трех циклах увеличения давления, давление в течение 10 мин практически оставалось постоянным. Это свидетельствует, что созданный кольматационный слой прочный и практически непроницаемый. Фильтрация бурового раствора и его фильтрата в пласт не происходила. Максимальное избыточное давление на пласт составляло 18,3 МПа, т. е. кольматационный слой выдерживает перепад давления из скважины на пласт более 18,3 МПа.

Дальнейшее вскрытие продуктивного пласта и бурение скважины до проектной глубины 3096 м осуществлялось роторным способом. При этом перепад давления на кольмататоре составлял 5– 9 МПа, а скорость истечения бурового раствора из насадок кольмататора – 100–140 м/с.

Спуск и цементирование эксплуатационной колонны прошло без осложнений. Сопоставление коэффициента качества цементирования Кц эксплуатационных колонн, определенного по данным АКЦ в пределах продуктивного пласта по опытной и окружающим скважинам, показало, что качество сцепления цементного камня с колонной в опытной скважине выше, чем в окружающих в 3–10 раз (табл. 1).

Коэффициент Кц характеризует средневзвешенное значение качества сцепления цементного камня с колонной в целом по исследованному интервалу.

Приведенные данные свидетельствуют, что кольматационный слой способствует улучшению качества сцепления цементного камня с колонной в пределах продуктивного пласта. Это обусловлено тем, что искусственно созданный кольматационный слой препятствует оттоку фильтрата тампонажного раствора в пласт, поэтому в пределах продуктивного пласта формируется цементный камень без микрозазоров и трещин. Кроме того, на стенке скважины отсутствует рыхлая фильтрационная глинистая корка, которая также способствует появлению некачественно цементного камня.

Вызов притока в колонне в скв. 26 проводили в интервале 3001–3006 м. Вторичное вскрытие пласта осуществляли гидропескоструйной перфорацией по четыре отверстия на погонный метр. В качестве рабочей жидкости применяли техническую воду плотностью 1000 кг/м3. После промывки скважины уровень жидкости снизили аэрацией до 1414 м. Через 7 ч скважина начала переливать пресной водой. Ее отработали в амбар через трубное и затрубное пространства до появления нефти. Дебит нефти составил 86,4 м3/сут. Скважина освоена без воздействия на околоствольную зону пласта с помощью солянокислотной обработки.

Анализируя результаты вывода притока по окружающим скважинам, у которых вскрытие межсолевых отложений проводилось без направленной кольматации (табл. 2), следует отметить, что во всех скважинах для восстановления гидродинамической связи пласта со скважиной проводили 1– 2 солянокислотные обработки. Пласт начинал принимать кислоту при забойных давлениях в пределах 36,5 МПа (скв. 23) – 66,9 МПа (скв. 6). Из приведенных данных видно, что при испытании в колонне межсолевых отложений в скв. 26 Дубровской площади результаты получены на уровне лучших по скважинам этой площади.

Проведенные исследования показали, что применение направленной кольматации околоствольной зоны при вскрытии межсолевых отложений позволяет:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Белов В. П. Классификация и экспериментальная оценка кольматирующих свойств промывочных жидкостей и реагентов, применяемых при бурении скважин // Совершенствование процессов бурения скважин и нефтеотдачи. Куйбышев, 1984.– С. 8–25.
  2. Лукманов Р. Р. Влияние кольматации пород на заканчивание скважин, Изд. БашНИИНП, 1981.– Вып. 61.– С. 58–63.
  3. Нижних А. Е. Классификация факторов, влияющих на формирование глинистой корки и кольматацию проницаемых объектов при заканчивании скважин // Совершенствование техники и технологии крепления скважин. Краснодар, 1984.– С. 102–106.
  4. Технология бурения с управляемой гидродинамической вихревой кольматацией / М. Р. Мавлютов, В. Ф. Галиакбаров, Р. X. Санников, А. Р. Оружев // Нефтяное хозяйство.– 1987.– № 6. С. 10–14.
  5. Технология бурения с управляемой кольматацией слабосцементированных проницаемых коллекторов / В. Ф. Галиакбаров, А. Р. Оружев, М. Р. Мавлютов и др. Уфа: Изд. УНИ, 1987.

Abstract

Results of directed calmatage technology testing during inter-salt oil pool stripping at Dubrovskoe field (well 26) are given. Directed calmatage use helps to strip Jqualita-tively a productive bed, to increase fixing quality of exploitation colomn at intervals of permeable reservoir-rocks, to improve conditions of output call from a bed.

Рис. 1. Испытание интервала 2912– 2970 м с помощью комплекта испытательного инструмента на скв. 26 Дубровской площади

Рис. 2. Опрессовка кольматационного слоя в интервале 2914– 2970 м на скв. 29 Дубровской площади

Таблица 1. Качество цементирования эксплуатационных колонн (диаметр 168Х140 мм) в интервале продуктивного горизонта по скважинам Дубровского месторождения

Номер скважины

Дата проведения АКЦ

Интервал оценки качества цементирования, м

Кц

20

29.08.86

2875–3096

0,258

23

21.04.88

2870–3095

0,871

25

03.08.88

2770–3064

0,619

29

05.08.87

2987–3257

0,311

26

21.03.89

2853–3090

2,410

Таблица 2. Результаты вызова притока из межсолевых отложений Дубровского месторождения

Номер скважины

Интервал перфорации, м

Продолжительность испытаний,

сут

Тип перфоратора

Плотность перфорации, число отверстий на 1 м

Параметры СКО

Приток нефти,

м3/сут

число СКО

Удельный расход кислоты, м3/м

Рзаб. МПа

Градиент давления, МПа/м

3

2994–3008

29

ПКО-89

12

2

1,71

53,8

0,0179

110

6

3010–3016

25

ПСК-80

24

2

0,83

66,9

0,0222

96

8

3008–3020

15

ПКС-80

27

1

0,50

54,0

0,0179

48

15

3019–3023

30

ГПП

4

1

1,25

54,0

0,0179

38,2

20

3018–3021

14

ПКС-80

25

2

1,36

52,6

0,0173

212

3024–3030

3039–3049

23

2960–2977

22

ПКС-80

24

2

0,55

36,5

0,0123

186 (приток пластовой воды)

3000–3005

31

2930–2942

14

ПКС-80

24

2

0,47

50,4

0,0168

96

2982–2990

3001–3024

26

3001–3006

16

ГПП

4

86,4