Физические принципы повышения продуктивности скважин

Общая ситуация в стране весьма плачевная, т.к. средний дебит составляет порядка 7.8 т/сут, а при определённой цене средний рентабельный дебит в мире – 10т/сут.

Факторы закрытия многих скважин:

1*. Дармовые скважины от СССР;

2*. Их нерентабельность.

 

В результате около 35000 скважин, которые могут давать продукцию, остановлены. Это 1/3 всех российских скважин.

 

Отсюда можно сделать вывод: это колоссальное количество, ведь во всём Газпроме около 7 тысяч скважин, а по нефтяным объектам 35 тысяч скважин простаивают.

Поэтому перед нами стоит проблема доведения скважин до кондиционных значений.

Основные причины снижения продуктивности с точки зрения физики пласта – техногенное снижение абсолютной проницаемости пласта и существенное снижение фазовой проницаемости пласта.

 

Одним из основных факторов снижения абсолютной проницаемости является засорение призабойной зоны механическими частицами;

Засорение приводит к тому, что поры пласта закупориваются частицами и происходит резкое снижение абсолютной проницаемости.

Существует много причин и механизмов возникновения частиц:

@ блокировка пласта частицами техногенных жидкостей (например, буровых растворов, жидкостей улучшения скважин, жидкостей ГРП и иные суспензии[7]);

@ Кроме того, источником являются частицы, содержащиеся в закачиваемой воде. Для поддержания пластового давления используют поверхностные воды, которые содержат поверхностные частицы.

@ Американские учёные установили, что концентрация поверхностных частиц должна быть £15 мг/л. Но если для примера взять старые районы Москвы, то там концентрация гораздо больше 15 мг/л.

Т.о. дополнительным источником твёрдых частиц являются ржавчина, старая краска, консистентная смазка и другие техногенные воздействия.

@ Воды, попадая в пласт, могут образовывать солевые частицы.

@ Есть частицы, которые образуются благодаря сульфатредуцирующим бактериям, которые в процессе жизнедеятельности закупоривают пласт.

 

Все вышеперечисленные факторы приводят к кольматации (закупорке) пласта. С точки зрения повышения нефтеотдачи пласт нужно декольматировать.

 

Существуют два механизма кольматации:

1) Сводообразующая кольматация, когда частицы образуют своды (мостики), которые перекрывают поровые каналы.

Критерием в этом случае является отношение r_част/r_кап. При определённом соотношении происходит потеря проницаемости пласта: r_част/r_кап~2-3.

2) Кроме сводообразующей кольматации существует кольматация с образованием кольматированной пористой среды.

Образуются коагуляции частиц, являющиеся агрегатом для закупорки пор. Он характерен для частиц малого размера и распространён в глинистых коллекторах.

Помимо эффекта чисто механической

закупорки, в этом случае проявляются и

силы взаимодействия между отдельными

частицами. Эти силы определяются

электрическими, поверхностно-молекулярными

взаимодействиями.

Принципы декольматации в этих двух случаях различны. В первом случае, уничтожение сводообразования возможно механическим воздействием; во втором, помимо механических воздействий, связанных с закупоркой, нужны методы регулирования сил взаимодействия между частицами, а это возможно благодаря использованию физико-химических методов декольматации, и эти методы довольно эффективны.

 

(Продолжение в лекции №22).

Лекция №22.

(продолжение лекции №21).