Технология бароциклического воздействия

На протяжение десятилетий в нефтегазовой отрасли применяются химические методы воздействия на призабойную зону пласта. По мере совершенствования методов интенсификации добычи углеводородов все более актуальным становится совмещение физических и химических методов воздействия для получения синергетического эффекта по восстановлению и увеличению естественной проницаемости коллекторов.

С применением новейших технологий разработано оборудование «Геркулес» и внедрена технология бароциклического воздействия на призабойную зону пласта, включающее совмещение физических и химических методов воздействия. Для создания системы каналов и восстановления проницаемости пласта используется технологические подходы, основанные на проведении серии гидравлических ударов оборудованием «Геркулес» установленным в заданных интервалах низкопроницаемых, сильнозакальматированных коллекторов. При проведении гидравлических ударов создается сеть микротрещин, а использование интенсифицирующих составов позволяет удалить загрязнение пласта или создать новые глубоко проникающий каналы растворения в обход загрязнённого участка продуктивного пласта. При многократно повторяющихся гидравлических ударах глубина воздействия значительно увеличивается, что позволяет обрабатывать участки пласта, ранее не включенные в разработку и получать синергетический эффект от применения технологии.

Новое оборудование «Геркулес» позволяет проводить ударное воздействие на различных технологических жидкостях, включая растворы поверхностно-активных веществ, растворителей, кислотных композиций.
Технология позволяет получать прирост добычи углеводородного сырья в сложных геолого-промысловых условиях, связанных как с низкой проницаемостью коллектора, так и с сильным загрязнением призабойной зоны.

Приведенное далее описание и примеры использования говорят о широких возможностях применения технологии и оборудования.

Оборудование

Оборудование для бароциклического воздействия П-94 «Геркулес» изготовлено по ТУ 3666.001.13784960.2013 и состоит из корпуса, переводника с муфтой ВНКТ-73 и ловушки с отверстиями. В корпус установлены диафрагмы, разделяемые втулками. диафрагмы установлены по мере уменьшения размера центрального промывочного отверстия к забою скважины.

Пульсатор П-94 «Геркулес» для бароциклического воздействия
Пульсатор П-94 «Геркулес» для бароциклического воздействия

Диафрагмы выполнены со срезающими каналами, тарированных на определенное давление. Давление разрыва диафрагм моделируется и подбирается непосредственно под необходимые условия и может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 40 МПа.

Моделирование давления среза и подбор материала для изготовления диафрагм
Моделирование давления среза и подбор материала для изготовления диафрагм

Диафрагмы промаркированы и устанавливаются в соответствии с обозначением позиции седла.

Диафрагмы и шары для бароциклического воздействия
Диафрагмы и шары для бароциклического воздействия

Технология работ

Пульсатор П-94 «Геркулес» включается в состав колонны насосно-компрессорных труб с пакером и механическим якорем и спускается в скважину до установки в интервале перфорации или низкопроницаемого пласта. Производится закачка интенсифицирующего состава на циркуляцию и посадка пакера. Осуществляется закачка интенсифицирующего состава в пласт. В процессе закачки производятся работы пульсатором, которые проводятся следующим путем. С устья скважины сбрасываются поочередно, с перерывами на гидроудар, металлические шары, начиная с малого диаметра. При достижении шаром нижнего седла пульсатора с соответствующим диаметром промывочного канала, происходит набор давления и срез седла по проточкам с последующим падением части седла с шаром в полость ловушки. В момент разрыва диафрагмы избыточное давление передается на обрабатываемый пласт, за счет чего происходит разрушение кольматационного материала и образование микротрещин в которые поступает интенсифицирующий состав и растворяет загрязнение пласта.

Диаграмма изменения устьевого давления при проведении кислотной обработки
Диаграмма изменения устьевого давления при проведении кислотной обработки

В качестве интенсифицирующего состава используются растворы ПАВ, растворители, кислоты. Объем закачки интенсифицирующего состава составляет 0,5-1 м3 на 1 метр перфорированной мощности пласта. Пульсатор в процессе работы перемещают в осевом направлении по мере обработки призабойной зоны пласта. Оборудование обеспечивает создание до 7 циклов ударного воздействия за одну СПО. Глубина воздействия при такой технологии более 2 метров.

Разрушенные при срыве диафрагмы
Разрушенные при срыве диафрагмы

Перевод скважин из добывающего в нагнетательный фонд

Одной из существенных проблем, возникающих при переводе добывающего фонда скважин в нагнетательный, является большая кратность подходов связанных с закачкой кислотных составов. Использование технологии бароциклического воздействия позволяет снизить количество затрат на проведение нескольких подходов стандартной кислотной обработки. К тому же проведение данной технологии позволит обеспечить увеличение приемистости пласта. Представленная таблица показывает результаты проведенных геолого-технических мероприятий по объектам терригенных коллекторов тульского горизонта и верхнего девона, а также карбонатным коллекторам окского надгоризонта визейского яруса месторождений Самарской области.

№ скв Показатели до ГТМ Показатели расчетные Показатели ГТМ
P, атм. прием м3/сут P, атм. прием м3/сут P, атм. прием м3/сут
1 40 0 40 200 40 430
2 40 75 40 265 40 500
3 20 0 20 100 20 720

В результате проведения работ произошло кратное увеличение приемистость при переводе скважины добывающего в нагнетательный фонд.

Воздействие на сильнозакольматированые пропластки

№ скв Показатели до ГТМ Показатели после ГТМ
Qн, т/сут Qж, м3/сут обв, % Qн, т/сут Qж, м3/сут обв, %
1 10,9 28 55 14,3 30 45
2 8,0 8,1 2,0 13,8 14,5 10
3 14,0 14,8 4,5 21,3 22,4 6

Проведение технологии бароциклического воздействия на пласт позволяет обеспечить увеличение дебита скважин. Представленная таблица показывает результаты проведенных геолого-технических мероприятий по объектам терригенных коллекторов тульского горизонта и карбонатным коллекторам окского надгоризонта визейского яруса месторождений Самарской области.

В результате проведения поинтервальной обработки добывающих скважин произошло увеличение дебита скважины. Эффективность работ составляет более 90%.

Брошюра по бароциклической обработке.

Безопасность

Оборудование соответствует требованиям безопасности и задекларировано по техническому регламенту ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования». Регистрационный номер декларации о соответствии: ТС № RU Д-RU.НО02.В.00291.

При эксплуатации необходимо соблюдать правила техники безопасности в соответствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденных приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 12 марта 2013 г. № 101 и руководством по эксплуатации П 94 00.00.000 РЭ.

Патентно-правовая защита

Получен патент на полезную модель «Внутрискважинное устройство для бароциклического воздействия на призабойную зону пласта» приоритет от 15 августа 2016 г.

Патент на полезную модель
Пульсатор П-94 «Геркулес», общий вид
Пульсатор П-94 «Геркулес», общий вид