МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
||||||||||||||||||||
Попередження забруднення продуктивних пластів під час їх розкриття
Збереження природної проникності продуктивних пластів є найважливішою вимогою до технологій завершення свердловин. Від її ефективної реалізації залежить продуктивність свердловин іступінь вилучення вуглеводнів у процесі розробки родовищ. Реалізацію кожної технологічної операції під час завершення свердловини потрібно здійснювати з урахуванням вимог до якісного розкриття продуктивних горизонтів. Для науково обґрунтованого вибору методів запобігання забрудненню продуктивного пласта необхідна інформація про літологічний склад порід, їх колекторські властивості та насиченість флюїдами, фізико-хімічні властивості флюїдів, пластові тиски і температури, а також слід враховувати результати аналізу застосування існуючих технологій завершення свердловин. У загальному випадку методи запобігання забрудненню продуктивного пласта охоплюють вибір конструкції свердловини, технологій первинного і вторинного розкриття пласта, бурового розчину та його хімічної обробки, керування гідро - і термодинамічними умовами розкриття пласта. Вибір конструкції свердловиниздійснюють із урахуванням функціональних, технологічних, економічних і екологічних вимог [5]. Ефективне використання пластової енергії досягається, зокрема, якісним розкриттям продуктивних горизонтів. Конструкція свердловини має відповідати цій важливій функціональній вимозі, а також повинна забезпечити реалізацію заходів щодо збереження природної проникності продуктивних горизонтів. На даний час застосовують технології розкриття продуктивних горизонтів в умовах депресії, рівноваги вибійних і пластових тисків та репресії на пласт. Найбільш надійними для запобігання забрудненню продуктивних горизонтів є технології буріння в умовах депресії на пласт, так звані технології (UBD undtrbalanced drillsng)[2], що їхзастосовують провідні бурові компанії світу. Доведено, що потенційних можливостей технологій завершення свердловин може бути досягнуто тільки під час розкриття продуктивних пластів на депресії. Технології UBD забезпечують: - збереження (а в окремих випадках і покращення) природних колекторських властивостей продуктивного пласта; - попередження ускладнень буріння з причини репресій на пласт (поглинання, прихвати); - підвищення показників роботи бурових доліт; - підвищення продуктивності свердловин у процесі їх експлуатації. Залежно від умов буріння технології UBD реалізують за різними схемами з використанням бурових розчинів на нафтовій основі, нафтогазових сумішей, пін та газоподібних агентів. Корпорація «Tesko» (США) розробила так званий об'єднаний пакет для буріння з депресією на пласт, що включає системи макроуправління та збору даних, підбору складу бригади і навчання персоналу, комплектування обладнання. Основними складовими традиційного комплекту обладнання для технологій UBD є системи нагрівання і зворотного потоку. Система нагнітання, як правило, включає високопродуктивні гвинтові компресори низького тиску, систему генерування азоту, поршневі компресори високого тиску, бурові насоси і систему подавання хімічних реагентів. Залежно від умов буріння та газу, що використовують для зменшення густини бурового розчину, існує багато варіантів систем нагнітання. Система зворотного потоку включає хрестовину, дивертор для відхилення потоку, клапан аварійного вимкнення, лінію дроселювання, шламовідстійник, резервуари для розподілу фаз, відвантажувальні насоси газовідвідну лінію, факел для згорання газу. Технології UBD широко застосовують під час розкриття продуктивних пластів із нормальними й аномально низькими тисками, у т. ч. горизонтальними стовбурами. Світовий досвід показує, що збільшення вартості бурових робіт за технологіями UBD швидко окуповується за рахунок підвищеної продуктивності свердловин [5]. Технологію розкриття продуктивних горизонтів азотом успішно використовували в 70-х роках минулого століття на деяких площах Західної України [3]. Технологія буріння при збалансованих вибійних І пластових тисках має, по суті, такі ж переваги, як і технології UBD, та забезпечує якісне розкриття продуктивних горизонтів. Залежно від умов буріння застосовують різні технологічні схеми буріння при збалансованих вибійних і пластових тисках. Застосування технологій буріння в умовах репресії на пласт призводить до забруднення продуктивних горизонтів компонентами бурових розчинів. Основними впливовими факторами, що визначаю! ь ступінь забруднення продуктивного пласта, є тип і фізико-хімічні властивості бурового розчину, величина репресії на пласт і тривалість його розкриття. В інституті «СевКавНИИГаз» (м. Ставрополь, Росія) розроблено технологію розкриття продуктивного пласта регулюванням диференціального тиску в умовах герметизованої системи циркуляції [5]. Особливістю герметизованої системи циркуляції є наявність буферного компенсатора, що забезпечує подачу бурового розчину від гирла свердловини до бурових насосів під тиском паралельно до відкритої системи циркуляції.Це дає можливість оперативно використовувати різні модифікації технологій буріння: - буріння в умовах рівноваги вибійного і пластового тисків - проведення повного циклу технологічних операцій (спуско-підіймальні операції (СПО), механічне буріння); - буріння в умовах регульованої репресії на пласт - проведення повного циклу технологічних операцій; - буріння з використанням двох бурових розчинів: механічне буріння проводять в умовах рівноваги вибійних і пластових тисків, а СПО - після заміни бурового розчину на розчин із більшою густиною; - буріння із загерметизованим гирлом в умовах депресії на пласт. Технологію розкриття продуктивного пласта регулюванням диференціального тиску в умовах герметизованої системициркуляції успішно впроваджено під час буріння свердловин на газових і газоконденсатних родовищах Ставропілля. В УкрНДІгазі розроблено технологію розкриття продуктивних пластів на репресії з утворенням закріпного непроникного шару на стінках свердловини, що досягається за допомогою використання вапняного бурового розчину та хімічної взаємодії вапна бурового розчину з алюмінатами і силікатами гірських порід привибійної зони [5]. За цією технологією, вторинне розкриття необхідно здійснювати із застосуванням спеціальної рідини або нейтралізувати вапно за рахунок простого пониження лужності. У випадку буріння похило-скерованої або горизонтальної свердловини із закінченням її фільтром закріпний цементний шар пропонують видаляти шляхом розширення стовбура і промивання його рідиною, що не забруднює пласт-колектор. Для реалізації технології з проявом ефекту повної та надійної ізоляції продуктивних пластів в УкрНДІгазі розроблено рецептури мало - та безглинистих вапняних бурових розчинів нового покоління, їх новизна полягає у використанні полімерів, не сумісних за звичайних умов із вапном. Натомість у складі синергетичної композиції вони здатні витримувати агресивну дію середовища (високі температури, лужність, мінералізацію). Перший досвід застосування технології розкриття продуктивних пластів із використанням полі мер-вапняних бурових розчинів дає підстави говорити про її перспективність для умов Дніпровсько-Донецької западини. Застосування полі-мер-вапняних бурових розчинів сприяє попередженню прихватів внаслідок перепадів тиску і поглинань, а також значно зменшує витрати на їх хімічну обробку. Вибір бурового розчинудля запобігання забрудненню продуктивного пласта здійснюють із урахуванням таких основних вимог [5]: - густина повинна відповідати умові рівноваги вибійних і пластових тисків або бути близькою до такого значення; - фільтрація в пластових умовах має бути мінімальною; - склад фільтрату у випадку проникнення в пласт не повинен сприяти фізичним, хімічним або фізико-хімічним явищам, що понижують проникність привибійної зони пласта (набухання глин, підвищення гідрофільності породи, утворення нерозчинного осаду тощо); - ступінь мінералізації та склад солей фільтрату бурового розчину мають бути близькими до пластових; - поверхневий натяг на границі розділу фаз «фільтрат - нафта» повинен бути мінімальним. Вважається, що кращі бурові розчини для розкриття продуктивних горизонтів - газоподібні агенти, розчини на нафтовій основі, обернені емульсійні розчини з мінералізованою водною фазою. У [5] відзначається, що забруднення чутливих до води пластів можна уникнути завдяки використанню інгібованих бурових розчинів або розчинів на мінералізованій воді. Для розчинів хлоридів натрію, калію і кальцію запропоновано] рекомендації мінімальних концентрацій солей (таблиця 2.5). Слід звернути увагу на те, що хлориди кальцію і калію проявляють приблизно однакову інгібуючу дію, але хлорид кальцію має суттєвий недолік: може призвести до забруднення пласта в результаті осідання карбонатів або сульфатів, часто наявних у пластових водах. Тому перевагу слід надавати хлориду калію, якщо при цьому не потрібні дуже високі густини бурового розчину.
Таблиця 2.5 – Мінімальні концентрації (г/л) сольових розчинів для запобігання глинистому блокуванню чутливих до води пластів
За рекомендаціями [5], для запобігання значному забрудненню пласта гранулометричний склад твердої фази бурових розчинів має відповідати структурі порового простору. У буровому розчині вміст частинок діаметром d > dП /3 { dП діаметр порових каналів) повинен бути не меншим, ніж 5 % від загального об'єму твердої фази. Це сприятиме швидкому утворенню фільтраційної кірки, що виконуватиме функції бар'єру для подальшого проникнення твердої фази у пласт. Забруднення, викликаного миттєвою фільтрацією, можна уникнути, якщо тверда фаза бурового розчину, наприклад карбонати, піддається розкладанню або розчиненню кислотами. Саме такі бурові розчини доцільно використовувати під час розкриття тріщинного колектора. Для запобігання впливу поверхневих ефектів на забруднення продуктивних пластів необхідно зменшувати величину поверхневого натягу на границі розділу фаз «фільтрат - нафта» [3]. З цією метою перед розкриттям пластів до бурових розчинів додають поверхнево-активи і речовини. ВАТ «НПО Бурение» (м. Краснодар, Росія) рекомендує використовувати їх залежно від літологічного складу пласта і активності пластових флюїдів. Нафту вважають активною за наявності в ній понад 0,3% нафтенових кислот. Залишкову воду вважають активною, якщо основним катіоном в ній к Na+, а водневий показник рН більший від 7. Наведені рекомендації щодо вибору бурових розчинів для розкриття продуктивних пластів носять якісний характер. Підбір рецептур бурових розчинів потрібно здійснювати на основі лабораторних досліджень із використанням кернового матеріалу для конкретних умов буріння. У даному випадку може бути використано результати вивчення проникності керна на установці УИПК-1М в умовах, наближених до пластових. За критерій оптимальності К рецептури можна прийняти коефіцієнт відновлення початкової проникності. Нехай А = {a1 , a2 , ..., an } - множина допустимих рецептур бурових розчинів, що за технологічними властивостями можуть використовуватися для розкриття продуктивного пласта в заданих умовах. Тоді оптимальну an рецептуру бурового розчину вибирають за результатами лабораторних досліджень {Кі}, і = 1, n - коефіцієнта відновлення початкової проникності: тах Кі => an . Керування гідродинамічними умовамиу разі виконання різних технологічних операцій є необхідним для забезпечення якісного розкриття продуктивного пласта. За гідродинамічними умовами технології розкриття можуть бути оцінені інтегральним критерієм: (2.1) де ΔpH - допустима репресія на пласт, регламентована нормативними документами; ТH - нормативний час на розкриття пласта; pci (τ)- тиск у свердловині на глибині пласта як функція часу при виконанні і-тої технологічної операції; pΠ - пластовий тиск; Ti-1 , Ti - границі часу виконання і-тої технологічної операції. Менші значення критерію (2.1) відповідають якіснішим технологіям розкриття продуктивного пласта. Так, наприклад, для технологій UBD КΔр < 0, для технологій розкриття продуктивного пласта на репресії КΔр > 0. Для технологічних операцій, що підвищують гідродинамічний тиск у свердловині, умову запобігання забрудненню можна формалізувати обмеженням репресії на пласт: pj(zΠ) ≤ pΠ +Δ (2.2) де pj(zΠ) - гідродинамічний тиск у свердловині на глибині zΠ продуктивного пласта під час виконання j-тої технологічної репресії; Δ - максимально допустима репресія на пласт, наприклад, у разі розкриття пласта під час механічного буріння. Умова (2.2) аналогічна за змістом умові попередження поглинань. Зазначимо, що, на відміну від умови попередження поглинань, умова (2.2) накладає більш жорсткі обмеження на параметри відповідних технологічних операцій. В окремих випадках виникає необхідність керування термодинамічними умовамирозкриття продуктивного пласта. Це, зокрема, зв'язано із забрудненням пласта внаслідок відкладень парафіну з причини охолодження привибійної зони пласта нижче від температури насичення нафти парафіном. Такі ситуації виникають на родовищах, для яких пластова температура близька до температури насичення нафти парафіном. Для зменшення охолодження привибійної зони пласта використовують традиційні методи (підвищення температури бурового розчину, зменшення продуктивності бурових насосів тощо). Запобігання забрудненню продуктивного пласта під час цементування свердловиндосягається за рахунок зменшення репресії на пласт і фільтраційних властивостей тампонажного розчину, а також шляхом забезпечення фізико-хімічної відповідності фільтрату тампонажного розчину до складу порід пласта, пластових флюїдів і фільтрату бурового розчину. Для запобігання забрудненню продуктивного пласта рекомендують такі заходи: - обмеження висоти піднімання тампонажного розчину за один ступінь, використання ступеневого цементування; - зменшення густини тампонажного розчину шляхом використання полегшених добавок; - зменшення фільтраційних властивостей тампонажного розчину завдяки використанню полімерів або розчинів на вуглеводневій основі; - регулювання реологічних властивостей тампонажного розчину, а також швидкостей його нагнітання і протискування; - кріплення продуктивного пласта без цементування з використанням фільтрів; - цементування із встановленням пакера у покрівлі продуктивного пласта та ін. Застосування заходів для запобігання забрудненню продуктивного пласта обґрунтовують у разі вибору конструкції привибійної зони свердловини. При вторинному розкритті продуктивних пластівзменшення забруднення забезпечується завдяки вибору виду перфорації, а також за рахунок виконання робіт із депресією або мінімальною репресією на пласт, використання спеціальних рідин без твердої фази в зоні перфорації (водні розчини солей, полімерні сольові розчини, розчини на вуглеводневій основі тощо) [5].
Читайте також:
|
|||||||||||||||||||||
|