Вибровоздействие на забой с помощью вибраторов, создающих колебания давления в скважине различной частоты и амплитуды является одним из средств повышения продуктивности нефтяных скважин. Во время работы вибратора в ПЗП возникают большие перепады давления, которые передаются на пласт и вызывают разрыв горных пород с образованием сети микротрещин. Виброударные колебания одновременно воздействуют как на физико-механические свойства коллектора, так и на реологические, поверхностные, капиллярные и другие характеристики жидкостей и пластовой системы. Эффект вибровоздействия связан со снижением поверхностного натяжения и вязкости жидкости, с повышением проводимости пластовых систем под влиянием виброударных волн вследствии образования новых и расширения старых трещин. Разработаны и успешно применяются технологические схемы использования виброударных волн с целью улучшения фильтрационных свойств прискважинной зоны пласта – виброударный гидроразрыв, виброкислотная обработка.
Виброобработка применяется в скважинах с загрязненной ПЗП; в коллекторах, сложенных низкопроницаемыми породами, содержащими глинистые минералы; в литологически неоднородных коллекторах с воздействием на низкопроницаемые пропластки; перед химической обработкой и ГРП. Более эффективно вибровоздействие на продуктивные пласты с высоким пластовым давлением и низкой проницаемостью. Не рекомендуется проводить виброобработку скважин с нарушенной фильтровой частью, при наличии повреждения обсадных колонн, с поглощениями жидкости, низкими пластовыми давлениями, а так же расположенных вблизи ВНК.
В качестве рабочей жидкости используются нефть, соляно-кислотный раствор, предельный керосин и их смеси. При объеме рабочей жидкости 80 – 100 м3 время обработки скважины колеблется в пределах 5 – 8 часов.
Процесс вибровоздействия заключается в том, что рабочая жидкость прокачивается по трубам и, проходя через вибратор, генерирует непрерывную серию гидравлических ударов.
Воздействие виброволнами на породы продуктивного пласта создается при работе штангового насоса. Штанговый насос упирается в зумпф (отстойник, внутреннее пространство скважины, оно располагается ниже интервала перфорации) через специальный хвостовик и колонну труб. В результате воздействий в массиве формируются волны упругих деформаций. Эти волны распространяются на большие расстояния от скважины и обеспечивают получение значительных эффектов, как в самой возбуждающей скважине, так и в скважинах, расположенных в радиусе 2-2,5 км от нее.
Инфранизкочастотные упругие колебания формируют в пласте зону разуплотнения, что улучшает его фильтрационные характеристики.
Необходимым условием реализации технологии является определение и соблюдение технологических и технических параметров. Это обеспечит возможность параметрического резонанса на одной из частот, кратной частоте работы штангового насоса в системе насос - опорная колонна - порода зумпфа.
Данная технология эффективно реализуется при выполнении следующих условий: выработанность запасов месторождения не должна быть более 50 –70%, обводненность - 60-80 %, наличие в центре участка с радиусом 2 – 2,5 км хотя бы одной скважины, оборудованной штанговым насосом для отбора нефти и для использования ее в качестве возбуждающей. Ограничений по литологическому составу коллектора, свойствам нефти, пластовому давлению и температуре не существует. На 8 месторождениях нефти, включая Самотлорское, в радиусе воздействия положительный эффект фиксировался в 75% добывающих скважин, а в остальных 25% дебит снижался или не менялся. Увеличение общей добычи достигало 20-30 %.
Виброволновое воздействие на призабойную зону скважин можно отнести к числу перспективных методов. Это подтверждают известные явления и эффекты, которые способны оказывать положительное влияние на состояние ПЗП.
Упругие низкочастотные колебания – вибрация на два-три порядка ускоряют процессы релаксации механических напряжений. В ПЗП это способствует уменьшению отрицательных последствий бурения и вскрытия пластов, связанных с нежелательными напряжениями в породах вокруг скважин и перфорационных каналов, с механоактивацией поверхности пород. Это все может способствовать восстановлению естественного равновесного состояния ПЗП с исходной проницаемостью ее коллектора.
Согласно полученным результатам, воздействие упругими колебаниями в условиях обратной фильтрации совместно с правильно подобранным физико-химическим компонентом воздействия приводит к резкой интенсификации очистки пористой среды, загрязненной различными кольматантами. Поэтому сочетание виброволнового воздействия с созданием депрессий на продуктивном интервале скважины является одним из необходимых условий эффективной очистки ПЗП, в особенности для скважин с низким пластовым давлением.
Для достижения данной цели разработано два основных варианта технологий – технология виброволнового и депрессионно-химического воздействий (ВДХВ) и технология виброволнового и пенного воздействий (ВПВ).
Требуемая энергонапряженность колебательного поля на продуктивном интервале скважины создается за счет использования гидродинамического вихревого генератора. Он развивает высокоамплитудные низкочастотные колебания давления (6-10 МПа с учетом резонансных систем) при относительно небольших расходах рабочей жидкости 2-6 дм3/с. Это позволяет создавать регулируемое и достаточно глубокое снижение давления на забое скважины путем откачки пластовой и рабочей жидкостей. Откачка производится при помощи специально разработанного струйного насоса.
Технологии ВДХВ и ВПВ предназначены:
1. для очистки призабойной зоны скважин от фильтрата и глинистых остатков бурового раствора, повышения качества освоения после бурения и вызова притока нефти из пласта;
2. для очистки ПЗП от кольматирующих материалов, внесенных в процессе проведения ремонтных работ или действия других техногенных факторов;
3. для повышения эффективности освоения под закачку воды при переводе добывающих скважин в фонд нагнетательных;
4. для оценки нефтегазоносности при испытании разведочных скважин;
5. для доосвоения и повышения производительности, реанимации, увеличения профиля притока добывающих и приемистости нагнетательных скважин, производительность которых после освоения стала ниже потенциально возможной или снизилась в процессе эксплуатации.
Впервые метод обработки призабойных зон нагнетательных и добывающих скважин виброволновым воздействием, был испытан на нефтяных промыслах в 60-х годах. В дальнейшем опыты показали, что для достижения высокой успешности и рентабельности метода, при его применении в осложненных геолого-промысловых условиях эксплуатации скважин, необходимо осуществление целого ряда теоретических, лабораторных и промысловых исследований, конструкторских и технологических изысканий.
Наряду с этим, в 60-х годах на нефтяных месторождениях СССР начали применять воздействие упругими колебаниями на ПЗП с помощью спускаемых в скважины различных забойных устройств. Наибольшее распространение получили генераторы, которые используют гидродинамический напор закачиваемой в скважину технологической жидкости (вода, растворы ПАВ, нефть, растворители, кислоты и др.).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему