книги из ГПНТБ / Кравченко И.И. Изоляция вод в нефтяных скважинах
.pdfна 67%. Несмотря на последнее, дебит нефти увеличился с 19,5 до 26 т/сутки, а содержание воды снизилось с 33 до 3,8%.
Скв. 1176 (рис. 51), пробуренная в водоплавающей части за лежи, с первого дня эксплуатации давала обводненную нефть, что свидетельствовало о негерметичности цементного кольца за колон ной, так как уровень нижних эксплуатационных отверстий рас положен на 3—4 м выше ВНК, определенного методом БКЗ.
Чтобы исправить некачественное цементирование и создать искусственный экран, выбрали интервал пласта, расположенный
на 1,1 м |
ниже |
нижних |
эксплуатационных |
отверстий |
(1593— |
1594 м). |
Однако |
изотопы, |
задавленные в пласт после гидрораз |
||
рыва, проникли как в интервал 1593—1594 м, |
так и в |
интервал |
|||
1585,2—1587,2 м. |
|
|
|
|
Таким образом, в процессе гидроразрыва пласта были созданы трещины в намеченном интервале и в верхнем пропластке, отде ленном от основного глинистым разделом. Во избежание попада ния цементного раствора в нефтенасыщенную часть пласта при цементировании провели контрольную срезку цементного рас твора на глубине 1789 м и в пласт задавили всего 50 л цемент ного раствора. До капитального ремонта скважина эксплуати ровалась глубинным насосом с дебитом 15,5 т/сутки нефти и содержанием воды 46%. После ремонта скважину перевели на фонтанную эксплуатацию, которая в течение 3 месяцев давала 25,5 т/сутки нефти и 47% воды. Очевидно, вода не была изоли рована, но за счет гидроразрыва нефтенасыщенной части пласта дебит нефти значительно увеличился. В результате капитального ремонта, проведенного через 5 месяцев, процентное содержание
воды снизилось с |
80 |
до |
16, однако нефти стали получать |
15 т/сутки вместо 25,5 т/сутки. |
|||
Скв. 319 (рис. |
52). |
По |
данным РК продуктивный пласт |
полностью обводнен подошвенной водой. Гидроразрыв пласта намечался в интервале 1695,5—1696,5 м. Задавленные с песком в пласт изотопы показали образование трещины в интервале
1694—1695,2 м.
После капитального ремонта уровень нижних эксплуатацион ных отверстий был повышен на 5 м, а искусственный забой на 15 м. Вскрытая мощность пласта была сокращена на 37,5%.
До ремонта скважина давала 3,7 т/сутки нефти и 95% воды, после проведения изоляционных работ 30 т/сутки нефти и 13% воды. Через месяц работы скважина начала резко обводняться и вскоре обводнилась полностью. Анализ пластовой воды Пока зал, что обводнение происходит смесью пластовой и пресной воды (удельного веса 1,08 г/см3).
Таким образом, скважина обводняется водой из нагнетатель ных скважин, что свидетельствует о полном обводнении пласта. Очевидно, на этой скважине никакой капитальный ремонт не мог дать положительных результатов в течение продолжительного времени.
173
/57*
1578
1582
1586
1590
1599
1598
1602
О 25 |
50 75 |
100 |
|
|
|
|
|
— |
ти/сутки, |
|
|
,пс |
'0 |
|
КС |
|
ЧоЗы7 |
||
|
|
t |
|
|
|
|
1 |
|
|
к |
|
1 |
|
80 |
|
|
|
||
ь |
|
|
90 |
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
20 |
> ■П
Рис. 51. Каротажная диаграмма и изменение дебптов нефти и воды по скв. 1176.
Обозначения те же, что на рис. 42.
Рис. 52. Каротажная диаграмма скв. 319.
1 — кривая ГК 1-го замера; 2 — то же 2-го замера.
Скв. 184 (рис. 53) обводняется подошвенной водой через не герметичное цементное кольцо за колонной. Вода появилась с первого дня эксплуатации, несмотря на то, что уровень нпжпих эксплуатационных отвер стий расположен на 6,4 м выше ВНК, определенного методом Б КЗ.
Гидроразрыв пласта произведен в интервале
1700,5—1701,5 м. Зада вленные в пласт изотопы подтвердили наличие тре щин в указанном интер вале. После изоляцион ных работ искусственный забой был поднят на 22,5 м. Интервал перфорации и вскрытая мощность пласта оставлены без изменения.
В результате изоля ционных работ дебит нефти увеличился с 9,3 до 15 т/сутки, а содержание воды снизилось с 22,5 до 1,5%. Через год эксплуата ции скважина давала
25 т/сутки нефти. Содер жание воды в добываемой жидкости не превыша ло 2%.
За период времени с июня 1955 г. по ноябрь 1958 г. на промыслах Баш кирии и Татарии мето дом задавки нефти было обработано 48 скважин, а с применением гидрофоб ной водо-нефтяной эмуль сии 18 скважин: в НПУ Туймазанефть 43; Октябрьскнефть 9; Аксаковнефть 13 и на промыслах Тата рии одна.
На 1 ноября 1958 г. в строй действующих всту пило 52 скважины, осталь ные находятся в освоении.
175
Распределение указанных капитальных ремонтов по катего
риям приведено в |
табл. |
55. |
|
|
Таблица 55 |
||
|
|
|
|
|
|||
|
Изоляционные работы с |
применением |
|
||||
вязкой нефти |
эмульсии |
вязкой нефти |
|||||
и эмульсии |
|||||||
Категория |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
количе |
% |
количе |
% |
количе |
% |
||
|
ство |
ство |
ство |
||||
1 |
30 |
68,2 |
6 |
75 |
36 |
69,2 |
|
]] |
4 |
9,1 |
1 |
12,5 |
5 |
9,7 |
|
III |
5 |
11,3 |
1 |
12,5 |
6 |
11,6 |
|
IV |
2 |
4,5 |
— |
— |
2 |
3,7 |
|
V |
3 |
6,9 |
— |
— |
3 |
5,8 |
|
Итого |
44 |
100,0 |
8 |
100 |
52 |
100 |
|
Почти после 80% капитальных ремонтов достигнуто снижение |
|||||||
воды в добываемой жидкости; после |
70% проведенных изоля |
ционных работ добыча нефти была сохранена или увеличена.
В табл. 56 показаны |
распределение скважин |
по |
категориям |
||||
и продолжительность их |
работы |
с улучшенными показателями |
|||||
после проведенных изоляционных работ. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Таблица 56 |
||
|
Количество скважин, работающих в течение |
||||||
Категория |
3 |
6 |
|
1,5 |
|
2,5 |
|
|
месяцев месяцев 1 |
года |
лет |
2 лет |
лет |
3 лет |
|
I |
36 |
22 |
16 |
10 |
6 |
2 |
1 |
II |
5 |
5 |
4 |
1 |
__ |
|
__ |
III |
6 |
2 |
2 |
|
—— |
— |
— |
IV |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
— |
|
V |
3 |
— |
— |
1 |
—— |
— |
—■ |
II того |
52 |
32 |
24 |
13 |
8 |
2 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Необходимо отметить, что из 20 скважин, срок работы который не достиг 6 месяцев, одна скважина (скв. 319) переведена на выше лежащий горизонт, а из тех скважин, которые еще не прорабо тали 12 месяцев, две находятся в капитальном ремонте для пере вода их на вышележащий горизонт (скв. 132 и 133), а скв. 428 уже переведена с пласта Дп на пласт Др Перевод этих скважин
на вышележащие горизонты обусловлен полным обводнением эксплуатируемого пласта.
176
Врезультате всех проведенных изоляционных работ задавкой
втрещины, образованные в процессе гидроразрыва пласта, вязкой нефти или гидрофобной водо-нефтяной эмульсии с после дующим цементированием забоя добыча нефти по всем сква жинам увеличилась с 683 до 952 т/сутки, т. е. на 40%, а коли
чество |
воды, |
добываемой |
с |
нефтью, |
уменьшилось с |
897 |
до |
305 т/сутки, т. е. па 67%. |
Процентное содержание |
воды |
по |
||||
всем скважинам снизилось с 56,8 до 24,2. |
|
|
|||||
Восемь полностью обводненных скважин вступили в фонд |
|||||||
действующих |
скважин. |
|
|
|
|
|
|
Полученные |
результаты могли быть значительно лучше, |
||||||
если |
бы более |
правильно |
подбирали |
скважины для |
сдачи |
их |
в капитальный ремонт. Действительно, некоторые из отобранных скважин не следовало сдавать в ремонт, так как эксплуатацион ные горизонты были фактически обводнены (скв. 319, 132, 133, 50, 66, 64, 418, 668, 270 и 262). Хотя на нескольких из этих сква жин (скв. 132, 319, 668, 270 и 262) после изоляционных работ и получили положительные результаты, однако в течение непро должительного времени, или они не оправдали расходов, затра ченных на капитальный ремонт.
Экономическая эффективность изоляции подошвенных вод задавкой в трещины, образованные при гидроразрыве пласта, вязкой нефти с последующей задавкой цемента на водной или углеводородной основе
При расчете экономической эффективности применения изо ляции подошвенных вод в нефтяных скважинах НПУ Туймазанефть принимались следующие технико-экономические пока затели:
1)объем дополнительно добытой нефти за полный период эксплуатации скважин после капитального ремонта;
2)снижение объема добываемой нефти за тот же период;
3)размер затрат по изоляции подошвенных вод на Туймазинском месторождении (общих и затрат, приходящихся на один капитальный ремонт);
4)средняя себестоимость дополнительно добытой нефти или
размер затрат, приходящихся на 1 т дополнительно добытой нефти.
Очевидно, внедрение этого метода будет рентабельно, если
себестоимость нефти, |
полученной после изоляционных |
работ, |
не будет превышать |
средней текущей себестоимости по |
упра |
влению.
Необходимо оговориться, что расчет экономической эффектив ности изоляции подошвенных вод этим методом является при ближенным, так как невозможно точно определить объем допол нительно добытой нефти и снижение объема воды после изоля ционных работ.
12 Заказ 1913. |
177 |
Определение объемов прироста добычи нефти и уменьшения воды, полученных после изоляционных работ
Указанные объемы определяли следующим образом.
1. Строили график динамики обводнения скважин (дебит нефти и процентное содержание воды в добываемой жидкости) до и после капитального ремонта.
2. Кривые дебита нефти и процентного содержания воды в добываемой жидкости до капитального ремонта экстраполиро вались в период эксплуатации скважины после изоляционных работ.
3. Подсчитывали разницу в дебитах нефти и воды между экстраполированными и фактическими кривыми.
Такой подсчет провели по |
18 скважинам НПУ Туймазанефть, |
||||
срок работы которых превышал год. |
|
|
|||
Результаты этого |
подсчета |
даны в табл. 57. |
|
||
|
|
|
|
Таблица 57 |
|
|
Изменения дебитов |
|
|
||
|
после изоляционных |
|
|
||
№ сква |
работ на 1/XI1958г., |
|
|
||
|
т |
Примечание |
|
||
жины |
|
|
|
|
|
|
нефти |
воды (—) |
|
|
|
|
(+) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
80 |
13,560 |
31,479 |
Скважина продолжает рабо |
||
78 |
3,801 |
9,831 |
тать |
То же |
|
|
|
||||
313 |
14,172 |
6,439 |
|
» |
|
567 |
7,986 |
4,297 |
|
» |
|
576 |
24,791 |
2,637 |
|
» |
|
524 |
4,555 |
16,212 |
|
» |
|
496 |
—1,527 |
12,027 |
|
» |
|
132 |
2,931 |
27,623 |
Скважина |
переведена |
на |
|
|
|
другой горизонт, пласт пол |
||
|
|
|
ностью обводнен |
|
|
668 |
2,174 |
15,828 |
Скважина продолжает рабо |
||
428 |
1,260 |
|
тать |
переведена |
на |
7,160 |
Скважина |
||||
|
|
|
другой горизонт, пласт пол |
||
12 |
7,212 |
|
ностью обводнен |
|
|
9,315 |
Скважина |
продолжает |
ра |
||
153 |
4,731 |
7,671 |
ботать |
То же |
|
|
|
||||
315 |
4,416 |
5,652 |
|
» |
|
654 |
6,399 |
11,253 |
|
» |
|
702 |
3,804 |
21,387 |
|
» |
|
735 |
1,737 |
8,352 |
|
» |
|
730 |
1,962 |
5,967 |
|
» |
|
306 |
5,283 |
3,678 |
|
» |
|
Итого |
110,766 |
206,808 |
|
|
|
178
Из этого подсчета исключены скв. 133 (пласт полностью обводнился во время проведения изоляционных работ) и скв. 1176, так как ее сдали повторно в капитальный ремонт.
Таким образом, за весь период с начала применения этого метода изоляции подошвенных вод на 1/XI 1958 г. дополнительно добыли 109,251 т нефти, количество воды в добываемой жидкости
уменьшилось на 206,808 т. |
Прирост добычи нефти по этим сква |
|||||
жинам продолжается и в настоящее время. |
Следовательно, |
|||||
экономическая эффективность подсчитана не полностью. |
||||||
Определение затрат по изоляционным работам в нефтяных скважинах |
||||||
|
Затраты |
по |
изоляции |
подошвенных вод |
складываются |
|
из |
расходов: |
1) |
на |
подготовительные работы; |
2) на проведе |
|
ние |
изоляционных работ; |
3) на заключительные |
работы, свя |
|||
занные в основном |
с освоением скважин после изоляционных |
|||||
работ. |
|
|
|
|
|
Для анализа стоимости изоляционных работ взяты факти ческие затраты по каждому капитальному ремонту, выразив шиеся по 18 скважинам в сумме 1 858 600 руб., что составляет в среднем на одну скважину около 103 255 руб.
Определение средней себестоимости дополнительно добытой нефти
Так как за очень небольшим исключением изоляцию подо швенных вод производили в глубиннонасосных скважинах, будет правильнее сравнивать себестоимость дополнительно добытой нефти с себестоимостью нефти по глубиннонасосным скважинам, которая равнялась 28,86 руб. за 1 т.
Себестоимость 1 т дополнительно добываемой нефти скла дывается:
а) из затрат, связанных с проведением изоляционных работ, которые определяют делением всех затрат по капитальным ремонтам скважин на суммарную дополнительную добычу, т. е. в нашем случае они будут равны 17,01 руб. на 1 т дополнительно добытой нефти;
б) из затрат, необходимых для извлечения дополнительной нефти (деэмульсация, перекачка, затраты на электроэнергию
и ДР-).
Эти затраты можно взять из калькуляции себестоимости добычи нефти и газа как средневзвешенные за три года (1956— 1958 гг_), которые будут составлять на 1 т нефти: 1) по деэмульса
ции 0,62 руб.; 2) |
по перекачке 0,31 |
руб.; 3) по электроэнергии |
0,41 руб. |
себестоимость 1 |
т дополнительно добытой |
Следовательно, |
нефти, полученной в результате изоляционных работ, проведен ных на скважинах в 1955—1957 гг., составит 18,35 руб. (17,01 + + 0,62 + 0,31 + 0,41).
12* |
179 |
Расчет экономической |
эффективности проведения |
изоляционных работ |
|
в нефтяных скважинах |
|
Суммарную экономию от проведения изоляционных работ |
||
можно вычислить по формуле |
|
|
|
Э = (дС + diCr) — В, |
|
где Э — экономия в |
руб.; д — дополнительное |
количество добы |
той нефти, полученное в результате проведения изоляционных работ, в т; С — фактическая средняя себестоимость 1 т нефти по глубиннонасосным скважинам НПУ в руб.; дг— количество воды, изолированной в результате проведения изоляционных
работ; |
Сх — фактическая |
себестоимость |
извлечения |
1 ж3 |
воды |
|||
в руб.; |
В — все затраты |
по |
проведению изоляционных |
работ |
||||
и по извлечению дополнительной нефти в руб. |
|
|
||||||
Указанные |
данные |
по |
нефтяным скважинам НПУ Туймаза- |
|||||
пефть сведены в табл. |
58. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Таблица 58 |
||
|
а, |
т |
дС, |
|
В, |
Э, |
|
|
|
т |
руб. |
руб. |
руб. |
руб. |
|
||
109,251 |
206,808 |
3 155 984 |
339,185 |
2 005 000 |
1 490149 |
Таким образом, экономия от проведения изоляционных работ в нефтяных скважинах НПУ Туймазанефть на 1/XI 1958 г. со ставляла 1 409 149 руб. Однако эта экономия неполная, так как прирост добычи нефти и уменьшение количества добываемой воды по этим скважинам продолжаются и сейчас.
Стоимость проведения изоляционных работ в нефтяных сква жинах НПУ Туймазанефть довольно высокая. Несмотря на это, из приведенных данных даже при низкой себестоимости добычи нефти в этом районе видна экономическая целесообразность расширения масштабов применения названного выше метода изоляции подошвенных вод в нефтяных скважинах девонских месторождений в СССР.
Выводы
1. Методы изоляции подошвенных вод, основанные на простой задавке в пласт золя кремниевой кислоты, девонской нефти или мылонафта, не дали положительных результатов и были забрако ваны промыслами па основании многочисленных промышленных испытаний.
2. То же можно сказать о методе исправления некачествен ного цементирования при помощи карбамидных смол, разработан
ном |
ВНИИ. |
|
3. |
Методы изоляции подошвенных |
вод задавкой цемента |
па водной или углеводородной основе в |
трещины, образованные |
180
в процессе гидроразрыва пласта, дали хорошие результаты при обводнении скважин в литологически неоднородных пластах с использованием естественных разделов пласта как водонепро ницаемых экранов или при обводнении скважин вследствие негерметичности цементного кольца за колонной. В монолитных пластах эти методы положительных результатов не дали.
4.Обычная цементная забойная заливка под давлением но ме тоду Н. К. Байбакова или при помощи гидравлического пресса улучшила работу скважин только в случае обводнения их за счет некачественного цементирования.
5.Метод изоляции подошвенных вод задавкой в пласт вязкой нефти способствовал хорошей работе скважин, призабойная зона которых представлена малопроницаемым песчаником, хотя эффект от изоляции и длится непродолжительное время (6—8 месяцев).
6.Метод изоляции подошвенных вод задавкой в трещины пласта, образованные в процессе гидроразрыва, вязкой нефти или гидрофобной водо-нефтяной эмульсии с последующим цементиро ванием забоя дал положительные результаты как при обводнении скважины вследствие негерметичности цементного кольца за ко лонной, так и за счет подтягивания водяного конуса к забою скважины. Сейчас этот метод широко внедряется на промыслах
Башкирии.
ГЛАВА IX
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обводнение скважин в процессе разработки девонских место рождений нефти с применением законтурного или внутриконтурпого заводнения закономерно. Однако вследствие очень сложного физико-литологического строения девонских коллекторов, резко изменяющихся как по мощности, так и по простиранию, а также ввиду неоднородности продуктивных горизонтов многие скважины обводняются преждевременно. Это обводнение происходит в ре зультате прорыва контурных вод по более проницаемым пропласт кам и подтягивания конусов обводнения, а также и по техни ческим причинам — вследствие некачественного цементирова ния обсадной колонны. В связи с этим резко снижается добыча нефти, сокращается фонтанный период эксплуатации скважин,
впласте остается значительное количество неизвлеченной нефти
ит. д.
Все это ясно показывает, какое значение имеют мероприятия по борьбе с обводнением скважин пластовыми водами при разра ботке девонских месторождений.
Как уже было указано раньше, обводнение скважин может происходить верхними, нижними или собственными подошвен ными водами.
Если изоляция вод цементированием забоя под давлением довольно часто давала положительные результаты при обводне нии скважин верхними или нижними водами или при обводнении подошвенными водами скважин, призабойная зона которых представлена литологически неоднородным пластом, содержащим глинистые или алевролитовые разделы, то методов изоляции подошвенных вод в скважинах, пробуренных в литологически однородных пластах, до 1955 г. не было вовсе.
Ни изоляция подошвенных вод цементированием забоя под давлением, ни промышленные испытания методов, основанных на задавке в пласт золя кремниевой кислоты, мылонафта или девонской нефти, не оказались сколько-нибудь эффективными.
В 1955 г. УфНИИ были разработаны методы, давшие поло жительные результаты при изоляции подошвенных вод в сква жинах, призабойная зона которых представлена литологически
.182