Овчинников П.В., Салтыков В.В Технологические жидкости для вскрытия терригенных пород...

Технологические жидкости для вскрытия терригенных пород – коллекторов с аномальными пластовыми давлениями.

Овчинников П.В., Салтыков В.В., Яковлев И.Г, Ованесянц Т.А.

Разработка и эксплуатация группы малых и достаточно крупных площадей и месторождений (Харвутинской, Анерьяхинской ЯГКМ, Песцового, Южно-Русского и других) вызваны жизненной необходимостью. Строительство скважин на этих площадях сопряжено с рядом проблем, которые ранее не встречались. Например, высокое поровое давление в кровле сеномана (ярус турон) выше, чем в подошве, не позволяет вскрывать продуктивный коллектор на буровом растворе, обеспечивающем минимально допустимую репрессию на пласт. Фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) коллектора при этом резко снижаются. Решением проблемы может быть применение безглинистых минерализованных буровых растворов с малым содержанием твердой фазы, обеспечивающих устойчивость стенок скважин и не снижающих проницаемость коллекторов.

Специалистами НИПИ ТСС ТюмГНГУ (совместно с филиалом «Тюменбургаз» ООО «Бургаз») была проведена научно-исследовательская работа по разработке рецептур буровых растворов с малым содержанием твердой фазы и низкими показателями фильтратоотдачи в целях сохранения продуктивности пластов-коллекторов.

По результатам выполненной работы обоснованы и рекомендованы составы безглинистых минерализованных буровых растворов на водной основе с сочетанием солей формиата натрия, кислоторастворимого наполнителя или без такового и полисахаридов. Усовершенствована технология их приготовления и применения. Для регулирования реологических и тиксотропных свойств бурового раствора были выбраны реагенты КМК, Fito-РК, ПС, сульфацелл. Формиаты натрия, кальция обладают большей растворимостью, чем хлориды натрия, кальция и калия и менее токсичны, чем соли брома, цинка или фтора, имеют невысокую стоимость.

При необходимости утяжеления раствора обосновано применение мраморной крошки.

Физико-химические свойства буровых растворов и их фильтратов определяли по стандартным методикам. Составы растворов и область их применения представлены в табл.

Исследования по оценке глубины кольматации пласта и коэффициента восстановления коллекторских свойств пласта проводили в соответствии с «Методикой исследования глубины кольматации призабойной зоны пласта в результате бурения» ВНИГНИ.

Использовалась установка-тестер реакции пород фирмы Chandler Еngineering, которая позволяет моделировать пластовые условия и вести автоматическую запись процесса прохождения фильтрата бурового раствора через образец горных пород и восстановления проницаемости на различных режимах. При проведении исследования использовались рекомендации методического руководства по исследованию свойств пород-коллекторов ВНИГНИ. Образцы подготовлены из кернового материала коллекторов Уренгойского и Ямбургского месторождений.

Для моделирования процесса кольматации призабойной зоны пласта модель коллектора была оставлена в термобарических условиях, соответствующих пластовым, на несколько суток — 3, 5, 7, 10.

На вход сборной модели подавали керосин при расчетном перепаде давления, соответствующего возможной депрессии в пластовых условиях. На конечной стадии фильтрации отбирались пробы фильтруемой жидкости через образец. Изменение фазовой проницаемости по керосину каждого образца определяли фильтрацией в обратном направлении.

Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась методами математической статистики с использованием компьютерных программ Statistica W/6.0 , Microsoft Excel 7.0.

В результате исследований установлено, что растворы на водной основе с содержанием формиата натрия:

• обеспечивают устойчивость к деструкции полисахаридов при проникновении в ПЗП, от начала первичного вскрытия до начала освоения скважины, создают дополнительную защиту от проникновения фильтрата в коллектор и не требуют обработки деструкторизатором и бактерицидами;

• восстановление проницаемости, после воздействия на модель пласта, выше по сравнению с воздействием фильтратами растворов солей NaCl, CaCl2 и пресного фильтрата;

• оказывают меньшее химическое воздействие на окружающую среду и коррозию бурового оборудования;

• в сочетании с карбонатом кальция разной степени дисперсности и полисахарида в качестве регулятора реологических свойств образуют плотную, низкопроницаемую фильтрационную корку и не допускают проникновения фильтрата в пласт;

• имеют регулируемые реологические и тиксотропные свойства, стабильные параметры в условиях высоких температур и давления;

• имеют невысокую стоимость, сочетаются с большинством широко применяемых в бурении реагентов.

Безглинистый минерализованный раствор с содержанием формиата натрия рекомендован к использованию и в качестве жидкости глушения скважины. При этом восполнения массы удаленной твердой фазы можно достичь увеличением концентрации растворенного формиата натрия или добавлением хлорида кальция, бромида кальция с бромидом цинка с плотностью до 2200 кг/м3.

Технология приготовления и применения данной жидкости подобна технологии приготовления и применения безглинистого минерализованного раствора с содержанием формиата натрия для первичного вскрытия продуктивных коллекторов. Безглинистый минерализованный раствор легко очищается от твердой фазы и используется в качестве перфорационной жидкости и жидкости глушения, что дает преимущество во времени приготовления, так как очистку от твердой фазы можно произвести на буровой с помощью центрифуги или гидроциклонов, а для тонкой очистки — специальными сетчатыми фильтрами.

Для высокопроницаемых коллекторов целесообразно оставить в составе раствора карбонат кальция (мел) или заменить на карбонат железа (сидерит), что в случае образования широких, глубоких и вертикальных трещин при перфорации не допустит глубокого проникновения жидкости глушения в коллектор, а также сообщения с выше или нижележащими водонасыщенными пластами. Данные наполнители являются кислоторастворимыми и при целевой обработке пласта удаляются полностью.

Чистая экономическая прибыль по результатам опытно-промышленного внедрения составила порядка 5 млн руб.