Особенности эксплуатации обводненных нефтяных скважин

Обводнение добывающих скважин – существенный фактор осложнения условий эксплуатации и бич всего процесса выработки запасов.

Существует большое количество причин обводнения скважин и выявления основной из них является первостепенным вопросом.

Классификация основных причин обводнения добывающих скважин:

· поступление воды по продуктивному горизонту:

- заколонные перетоки в интервале продуктивного пласта;

- прорыв простой или нагнетаемой воды;

- образование водяного конуса;

· поступление воды вследствие нарушения крепления скважин:

1) затрубная циркуляция вследствие нарушения:

- цементного камня;

- контакта обсадных труб с цементным камнем;

- контакта цементного камня со стенкой скважины;

 2) нарушение герметичности эксплуатационной колонны:

- разрушение цементных мостов;

- коррозионное разрушение;

- прожог колонны;

Анализ разработки нефтяных месторождений с подошвенной водой показывает, что образование конусов воды является нередко основной или единственной причиной обводнения скважин. При этом необходимо решать две важные задачи:

1. Определение рационального интервала вскрытия нефтенасыщенной части пласта

2. Установление предельного безводного дебита скважины и соответствующей величины забойного давления.

Практика разработки месторождений с литологически однородными коллекторами и подошвенной водой показывает, что обводнение скважины наступает достаточно быстро и в безводный период из пласта можно извлечь лишь незначительную часть нефти. Вне зависимости от типа поступающей в добывающую скважину воды (подошвенная, контурная или закачиваемая в нефтенасыщенную часть пласта) соотношение воды и нефти в продукции скважины таково:

Где b_В, b_Н – объемные коэффициенты воды и нефти в пластовых условиях, откуда вытекает, что обводненность нефти в процессе разработки объекта зависит только от соотношения проницаемостей водонасыщенной h_B и нефтенасыщенной h_H толщин пласта, самого отношения этих толщин, отношения вязкостей и объемных коэффициентов воды и нефти. (это справедливо для однородных пластов). Внутренние неоднородности в литологически однородных пластах часто оказываются причиной изменения времени и характера обводнения скважин.

Резкое ступенчатое увеличение обводненности продукции может быть обусловлено образованием каналов в заколонном пространстве вследствие нарушения контакта цементного камня с породой или стенкой обсадной колонны, а также из-за нарушения самого цементного камня. Кроме этих причин, в процессе эксплуатации скважин в призабойной зоне формируются каналы низкого фильтрационного сопротивления (НФС) в процессе искусственного заводнения, особенно при высоких давлениях нагнетания воды.

Обводнение своей водой может происходить при подтягивании конуса воды к перфорационным отверстиям. Для борьбы надо уменьшить депрессию. Это можно получить, уменьшив дебит или повысив коэф.продуктивности, проницаемость. Конус оседает. Для ускорения оседания в пласт закачиваются гидрофобизаторы (гидрофобные ПАВ, образование конуса откладывается на 3-4 месяца).

Более радикальное решение - образование экрана,перекрывающего перфорационные отверстия от проникновения в них воды. Это может быть цемент, смолы, полимеры, гудрон, полиакриламиды (нетвердый экран с регулируемыми реалогическими свойствами)

Чем ниже поставить экран, тем меньше он будет служить преградой для воды.

При наличии неоднородных по проницаемости пропластков одного пласта вероятность прорыва воды выше. Борьба:

- в нагнетательных скважинах - закачкой гелей, эмульсий, после этого - воды.

- в добывающие скважины закачиваются растворы веществ, не реагирующих с нефтью, но реагирующих с водой. Этим изолируются высокопроницаемые пропластки, открывая возможность эксплуатировать остальные участки.

Более подробное описание методов борьбы