Освоение нагнетательных скважин

Если целью освоения эксплуатационной скважины является получение возможно большего коэффициента продуктивности при данных параметрах пласта, то цель освоения нагнетатель­ной скважины — получение возможно большего коэффициента поглощения или приемистости, который можно определить как отношение изменения количества нагнетаемой воды к соответ­ствующему изменению давления нагнетания

или в дифференциальном виде

При больших К _пвозможна закачка в пласт расчетных ко­личеств воды при относительно низких давлениях нагнетания. Это приводит к сокращению энергетических затрат на поддер­жание пластового давления и к некоторому сокращению необ­ходимого числа нагнетательных скважин.

Нагнетательные скважины бурятся в водонасыщенной (на­пример, законтурные) и в нефтенасыщенной (скважины раз­резающих рядов или внутриконтурные) частях пласта. Методы их освоения различны. Если первые осваиваются сразу под на­гнетание воды, то вторые обычно предварительно эксплуати­руются на нефть для получения самой нефти, а также для понижения пластового давления в зоне скважины. Если осваи­вается под нагнетание внутриконтурный ряд нагнетательных скважин, то они осваиваются через одну, т. е. одна скважина ряда используется под нагнетание воды, а соседняя эксплуати­руется как нефтяная с максимально возможным отбором жидко­сти. Следующая скважина также осваивается под нагнетание, а соседняя — как эксплуатационная и т. д.

Максимально возможный отбор нефти из скважин нагнета­тельного ряда производится до тех пор, пока в их продукции появится пресная вода, нагнетаемая в соседние водяные сква­жины. Такой порядок освоения позволяет сформировать в неф­тенасыщенной части пласта линейный фронт нагнетаемой воды, вытесняющий нефть к эксплуатационным рядам скважин.

По степени трудности освоения нагнетательные скважины можно условно разделить на три группы.

I группа. Скважины, пробуренные в монолитные сравни­тельно однородные песчаники с хорошей проницаемостью [(0,5—0,7) 10^-12 м²] с толщиной пласта более 10 м. Они осваи­ваются простейшими способами, например, после тщательной промывки {допустимое КВЧ порядка 3—5 мг/л) последующим интенсивным поршневанием для создания чистых дренажных каналов в призабойиой части пласта. Такие скважины обычно имеют высокие удельные коэффициенты приемистости (более 0,25 м³/(сут МПа) на 1 м толщины пласта) и работают с вы­сокими устойчивыми расходами, превышающими 700 -1000 м³/сут.

II группа. Скважины, вскрывающие пласты с глинистыми прослоями, песчаники которых имеют пониженную проницае­мость. Общая толщина песчаных прослоев обычно составляет от 6 до 12 м. Средний удельный коэффициент приемистости та­ких скважин примерно в 2 раза меньше, чем у скважин I группы. Скважины II группы трудно осваиваемые и требуют специальных методов освоения или целого комплекса таких методов. Характеризуются затуханием поглотительной способ­ности и периодическими остановками для мероприятий по вос­становлению приемистости.

III группа. Скважины, вскрывающие пласты с глинистыми прослоями, чередующимися с проницаемыми песчаниками с ма­лой суммарной толщиной и низкой проницаемостью Удельные коэффициенты приемистости составляют менее 0,1 м³/(сут МПа).

Освоение таких скважин под нагнетание затягивается на несколько месяцев и требует применения самых эффективных методов воздействия на их призабойную зону, как, например, поинтервального гидроразрыва пласта, кислотных обработок и очень больших давлений нагнетания, соизмеримых с горным. Приемистость скважин III группы быстро затухает и через 2—3 мес в них снова проводятся работы по ее восстановлению. Для таких скважин особенно жесткими становятся требования к закачиваемой воде, которая не должна содержать взвесь и гидроокись железа.

При освоении нагнетательных скважин используют следую­щие технические приемы.

1. Интенсивные промывки прямые и обратные с расходом 1200—1500 м³/сут до минимально возможного и стабильного содержания КВЧ в обратном потоке. Их продолжительность обычно 1—3 сут. Воду для промывки берут из нагнетательного водовода или закачивают насосным агрегатом по закольцован­ной схеме с обязательным предварительным отстоем воды в спе­циальных емкостях. При этом тщательно контролируются вы­ходящая и нагнетаемая воды на содержание КВЧ. Вообще скважины промывают после всех операций, проводимых для увеличения их поглотительной способности.

2. Интенсивный дренаж скважины для очистки призабойной зоны.

Дренаж осуществляется различными методами.

а) Поршневанием при максимально возможной глубине спуска поршня, при этом необходимо устанавливать пакер, изо­лирующий кольцевое пространство. В последнем случае уда­ется получить большие депрессии на пласт (до 12 МПа).

б) Компрессорным способом. Жидкость из скважины отби­рается с помощью передвижного компрессора при условии, что последний позволяет продавить жидкость до башмака НКТ. Трубы в этом случае должны быть спущены до верхних дыр фильтра. Сверление в НКТ пускового отверстия для снижения
необходимого давления компрессора в данном случае нежела­тельно, так как при последующем нагнетании воды через это отверстие давление будет передаваться в затрубное простран­ство. Использование пускового отверстия возможно только
лишь в период интенсивного дренирования. Дренирование про­изводится до стабилизации КВЧ при постоянном контроле за его содержанием.

в) Насосным способом (ПЦЭН) до стабилизации КВЧ.

г) Самоизливом при интенсивном водопритоке, т. е. сбро­сом воды из скважины в канализацию. Такая операция более эффективна при многократных кратковременных изливах, ко­гда скважина периодически в течение 6—15 мин работает на излив с максимальной производительностью. Такую операцию
повторяют до стабилизации КВЧ. К такому способу целесооб­разно прибегать в тех случаях, когда дебит скважины превы­шает несколько десятков кубометров в сутки. Кратковременными изливами удается в 4—6 раз сократить расход воды по
сравнению с непрерывным самоизливом для достижения ста­бильного содержания КВЧ.

3. Солянокислотные обработки призабойных зон скважин, вскрывших карбонатные пласты или пласты, содержащие кар­бонатный цементирующий материал, а также для растворения окалины. Для этого в пласт закачивают 0,8—1,5 м³ на 1 м толщины пласта 10—15 %-ного раствора ингибированной соля­ной кислоты и оставляют скважину на сутки. Затем после дре­нирования и промывки скважину переводят под нагнетание.

4. Гидравлический разрыв пласта (ГРП). Скважины III группы обычно удается освоить только после ГРП и ряда по­ следующих операций (дренаж, промывка). Однако в горизон­тах, представленных чередованием глин и песчаников, ГРП не эффективен, так как трещины образуются в одном наиболее
проницаемом прослое. Лучшие результаты получаются при поинтервальном ГРП, т. е. гидроразрыве каждого прослоя. При этом необходимо применение двух пакеров, спускаемых на НКТ и устанавливаемых выше и ниже намечаемого для обработки
интервала.

5. Промывка скважины НКТ и водоводов водопесчаной смесью. Часто малоэффективность освоения нагнетательных скважин или малые приемистости являются результатом быст­рого загрязнения поверхности пласта окалиной и твердыми ча­стицами, приносимыми водой из водоводов.

Для их очистки водоводы и скважины промывают водопесчаной смесью (50 кг песка на 1 м³ воды) с помощью цементи­ровочных агрегатов. При таких промывках из скважины или водовода выходит густая, черная водопесчаная смесь с ржавчи­ной, но через 20—30 мин, в зависимости от интенсивности про­качки, вода светлеет и содержание в ней КВЧ и железа умень­шается до следов. После таких промывок уменьшаются почти наполовину потери на трение в водоводах.

6. Нагнетание в скважину воды в течение нескольких часов под высоким давлением, превышающим нормальное давление нагнетания, в тех случаях, если коллектор имеет некоторую естественную трещиноватость. Для этого к скважине подклю­чают три-четыре насосных агрегата и создают дополнительное
давление, при котором естественные трещины в пласте расширяются и поглотительная способность скважины резко возра­стает. Такая операция представляет собой упрощенный вариант ГРП, после которого в пласте происходит необратимый процесс
раскрытия трещин, через которые глубоко в пласт прогоняются взвесь и глинистые осадки.

7. Предварительная обработка горячей водой или нефтью нефтяных скважин, предназначенных под нагнетание, для уда­ления парафиновых и смолистых накоплений в призабойных зо­нах. Подогрев осуществляют от паровых передвижных уста­новок, смонтированных на автомобильном ходу (ППУ).

Расход нагнетаемой воды обычно увеличивается быстрее, чем растет давление нагнетания. Другими словами, коэффи­циент поглотительной способности увеличивается с ростом дав­ления нагнетания. Глубинные исследования расходомерами по­казали, что при этом возрастает и интервал поглощения, а сле­довательно, и охват пласта процессом вытеснения по толщине в результате увеличения раскрытости естественных трещин и присоединения дополнительных прослоев пласта к процессу поглощения жидкости.

Для расширения интервала поглощения иногда закачивают в скважину 2—5 м³ известковой суспензии концентраций 15 кг СаО на 1 м³ воды с последующим добавлением сульфит-спирто­вой барды (ССБ) вязкостью примерно 500 · 10~³ Па-с для уп­лотнения поглощающего прослоя При последующем увеличе­нии давления нагнетания таким приемом удается расширить интервал поглощения и выровнять или расширить профиль при­емистости. При получении отрицательных результатов закачан­ная известковая суспензия растворяется слабым раствором НСl и последующей промывкой скважины.

Глава V