ГЕОСИНТЕЗ ИНЖЕНИРИНГ

Разработка и сервис буровых промывочных жидкостей

Сегодня состоялась IX Международная Нефтогазовая Конференция Ньюфолк. Наше предприятие приняло участие в работе конференции. Докладывал руководитель сектора термобарических исследований ООО "Геосинтез Инжениринг" Жолоб Н.Р.

"СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ ЖИДКОСТЕЙ ДЛЯ ПЕРВИЧНОГО ВСКРЫТИЯ И ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКА ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ КОЛЛЕКТОРОВ ИСТОЩЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ"

 

Слайд 1
Основной целью бурения скважин является получение промышленной продукции. Будущая продуктивность в значительной мере зависит от бурового раствора, который должен обеспечивать высокое качество вскрытия продуктивных пластов, и от условий, при которых происходит это первичное вскрытие.

Слайд 2
Эффективность применения современных типов промывочных систем для первичного вскрытия можно рассмотреть на примере Семиренковского ГКМ. Для наглядности представлен слайд Ивана Петровича Гафича из Киевской конференции.
Когда мы начали работать с ДТЭК, месторождение было представлено преимущественно скважинами старого фонда, вскрытие которых производилось на глинистых полимерных буровых растворах. При этом максимальный дебит составлял 400 тыс. м3/сутки. А это на начальном этапе разработки месторождения, когда пластовое давление составляло 580 атм, что являлось 90% от исходного.
Первоначально вскрытие проводили на безглинистом биополимерном растворе Биокар. Пробурили несколько скважин и получили существенное увеличение дебита. Максимальный дебит составлял 750 тыс. м3/сут при пластовом давлении 320 атм, что составляет примерно половину от начального давления. Однако, когда мы впервые внедрили на месторождении РУО Witer II, результаты превзошли все ожидания. При пластовом давлении 190 атм из глубины более 5,5 км получили приток газа 850 тыс. м3/сут.

Слайд 3
Сейчас большинство нефтегазовых месторождений Украины истощены, а пластовые давления сильно посажены, что приводит к огромным репрессиям при вскрытии продуктивных горизонтов и негативно влияет на их дальнейшую продуктивность.
Например, на одном из месторождений ДТЭК «Нефтегаз» условия первичного вскрытия следующие: пластовое давление на глубине 5,5 км – около 100 атм, то есть репрессия при бурении даже на пресной воде и без учета гидродинамической составляющей – более 400 атм; пластовая температура – в пределах 140 – 145 оС. Соответственно, такие геолого-технические условия обуславливают необходимость четкого понимания самой возможности получения притока, оценки его максимального объема и эффективности методов интенсификации. Для этого необходимо проведение специальных исследований на керновом материале с моделированием реального процесса вскрытия и освоения коллекторов. О необходимости и важности проведения таких исследований, максимально приближенно моделирующих пластовые условия, неоднократно заявляла компания ДТЭК «Нефтегаз». Однако оборудования, способного моделировать такие сложные горно-геологические условия, не было.

Слайд 4
В рамках долгосрочного сотрудничества между Геосинтезом и ДТЭК, было приобретено самое современное оборудование для исследования кернового материала американского производства DCI Test Systems.
Установка исследования кернов, спроектированная специально для нас и по нашим данным, не имеет аналогов в мире. Она позволяет моделировать влияние буровых растворов и жидкостей интенсификации притока на фильтрационно-емкостные характеристики пород-коллекторов, создавая реальные значения перепадов давления при бурении, освоении и интенсификации. При использовании данного оборудования уже проведены первые исследования и получены интересные результаты. В первую очередь, проверено влияние различных типов промывочных жидкостей на фильтрационно-емкостные показатели коллекторов.

Слайд 5
Для традиционных коллекторов результаты были ожидаемыми: полимер-глинистый буровой раствор обеспечивает восстановление проницаемости 74%, безглинистая система Биокар – 92%, РУО Witer II – почти 99%. Также следует отметить величину депрессии, при которой происходит очищение керна, поскольку разница существенная. Очищение после глинистого раствора происходит при 320 атм, а после РУО – 80 атм. Соответственно, отсюда и та легкость, с которой осваиваются скважины после вскрытия на РУО. Очистка скважины после РУО занимает несколько часов, после чего скважина уже работает на промысел. Следовательно, РУО оказывают минимальное влияние на коллекторские свойства, однако безглинистые промывочные системы также обеспечивают очень высокое качество вскрытия пластов.

Слайд 6
Гораздо большей проблемой является освоение запасов из низкопористых коллекторов. В частности, на Семиренковском месторождении около 30-40% запасов углеводородов находятся в коллекторах с пористостью 6,5-8%.
Такие коллекторы крайне чувствительны к качеству бурового раствора. Результаты исследований влияния различных промывочных жидкостей на фильтрационные свойства уплотнённых коллекторов показывают, что при использовании глинистых растворов для раскрытия таких коллекторов, их проницаемость практически полностью теряется даже при депрессии в 400 атм. При использовании безглинистых систем – уменьшается почти на половину, но для этого нужно создать депрессию почти в 2 раза больше репрессии. РУО обеспечивают 87% восстановление проницаемости при депрессии, не превышающей репрессию.

Слайд 7
Данные результаты подтверждаются и практическими результатами. Все попытки ввода в работу на Семиренковском месторождении низкопористых пластов после их первичного вскрытия на водных системах были безрезультатными. После применения при первоначальном вскрытии РУО Witer II, заработали пласты с пористостью от 6,2 до 8% на глубинах более 5 км, причём с высоким дебитом. Также следует отметить отрицательный скин-фактор, подтверждающий высокое качество первичного вскрытия.
Это подчёркивает важность такого подхода, поскольку в случае отказа перехода от водных систем к РНО, отсутствия активной научной работы и такого рода исследований, то месторождение давно бы исчерпало свой потенциал.

Слайд 8
Другим важным фактором, влияющим на дальнейшую продуктивность скважин, является репрессия промывочной жидкости на пласт.
Исследованиями установлено, что при применении РУО влияние репрессии на восстановление проницаемости традиционных коллекторов незначительно.
Хотя при использовании систем на водной основе, особенно глинистых, репрессия оказывает значительное влияние.
Касательно низкопористых коллекторов – величина репрессии оказывает существенное влияние как на величину депрессии, при которой происходит максимальная очистка керна, так и на коэффициент восстановления проницаемости. При раскрытии таких коллекторов нужно максимально минимизировать репрессию. Например, можно использовать два объема промывочной жидкости: первый объем для бурения, а второй объем с большей плотностью – для проведения СПО. Такой подход позволяет компенсировать действие гидродинамической составляющей давления, создающего дополнительную репрессию на пласт.

Слайд 9 
Не менее важным вопросом является моделирование интенсификации притока, поскольку данный метод наращивания добычи углеводородов широко распространен. Моделирование скважинных условий позволяет производить подбор наиболее эффективных жидкостей для интенсификации притока и существенно уменьшает риски проведения таких работ.
На слайде представлены результаты исследования влияния жидкости интенсификации на терригенный коллектор с карбонатным цементом.
Первоначально было смоделировано влияние промывочной жидкости, которая использовалась при первичном вскрытии. В данном случае это раствор на углеводородной основе Witer II. После бурового раствора восстановление проницаемости составило 98,2%. Следующим шагом было моделирование установки кислотной ванны на равновесии: как результат – восстановление проницаемости выросло до 99,5%. Далее жидкость интенсификации прокачали через керн. После прокачки восстановление проницаемости повысилось до 105%.
Следует отметить, что не все исследуемые жидкости интенсификации давали положительный эффект. В некоторых случаях вместо роста наблюдалось необратимое ухудшение фильтрационно-емкостных характеристик. Полученные результаты подтверждают необходимость проведения таких исследований перед закачкой любых жидкостей в скважину.

Слайд 10
РУО – это сложные многокомпонентные системы, которые обеспечивают высокое качество раскрытия и приобретают всё более широкую популярность. Однако на Украине есть примеры применения низкокачественных РУО. Смоделировав влияние таких жидкостей на коллектор, были получены существенно отличающиеся результаты. Минимально необходимая депрессия, при которой происходит разрушение фильтрационной корки, увеличивается в несколько раз, а восстановление проницаемости – даже при депрессии 400 атм составляет всего 58%.


Подытоживая вышесказанное хотелось бы отметить следующее:
Имеющееся уникальное оборудование позволяет оценивать влияние промывочных жидкостей и жидкостей интенсификации на фильтрационно-емкостные характеристики пластов-коллекторов. Позволяет производить оптимальный выбор промывочных жидкостей и жидкостей интенсификации притока для обеспечения максимальной продуктивности скважин.
Можно утверждать, что РУО обеспечивают качественное вскрытие пластов даже при колоссальных репрессиях, но положительный эффект от их применения может полностью нивелироваться при использовании растворов низкого качества. И, на самом деле, этот момент очень важен. Поскольку плохой РУО – это гораздо хуже, чем качественный безглинистый буровой раствор на водной основе.
Спасибо всем за внимание! Слава Украине!