УДК 622.276.6
Реагент МДК «Кварц»
в технологических процессах строительства и эксплуатации скважин
© Коллектив авторов, 2003
7 г
"Л I i 1
В.Н. Поляков,
Ю.С. Кузнецов, М.Г. Сабиров, И.А. Сагидуллин, Н.Ю. Шульгина (ООО "Кварц"), Р.К. Ишкаев,
В.М. Хусаинов, Н.И. Хаминов (ОАО "Татнефть" -НГДУ "Азнакаевнефть"), О.Е. Старов (ЗАО "Геология")
Agent of Quartz MDK used in technological processes of well construction and operation
V.N. Poljakov, Yu.S. Kuznetsov, M.G. Sabirov, I.A. Sagidullin, N.Yu. Shulgina (Kvarts OOO), R.K. Ishkaev, V.M. Khusainov, N.I. Khaminov (Tatneft OAO - Aznakaevneft NGDU), O.E. Starov (Geologiya ZAO)
Тенденции повышения сложности природных и техногенных условий при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, особенно с переходом месторождений на позднюю и завершающую стадии разработки, существенно снизили качественные и технико-экономические показатели традиционных технологий заканчи-вания скважин, что обусловило вынужденное развитие методов восстановления рентабельных дебитов нефти, проведение обработок призабойной зоны (ОПЗ), ремонтно-изоляционных работ (РИР) и применение методов увеличения нефтеотдачи (МУН). Использование в технологических процессах комплекса многочисленных и различных по свойствам реагентов физико-химического воздействия, неудовлетворительная реализация этих механизмов не приводят к устойчивой стабилизации текущего уровня добычи и существенному повышению коэффициенту извлечения нефти (КИН). Кроме того, в процессе разработки часто выявляется невозможность применения в пластах некоторых реагентов.
В нефтедобывающих компаниях продолжаются интенсивные поиски новых технологических процессов разработки залежей нефти и газа для достижения более высокого уровня интенсивности добычи нефти, обеспечивающего нелинейный рост их основных показателей.
Предлагаем материалы, результаты экспериментальных исследований и
Energetically highly active agent is suggested. Production technique, physical - chemical properties as well as fields of use of modified dispersed silica is reviewed. It is stressed that the technology with its use is a promising direction in technological processes of well construction and operation.
промысловых испытаний производимого ООО «Кварц» энергетически высокоактивного реагента - модифицированного дисперсного кремнезема (МДК) «Кварц» - в технологических процессах строительства скважин и разработки месторождений.
Технология производства и физико-химические свойства МДК «Кварц». МДК «Кварц» выпускается в г. Азнакаево (Татарстан) с 2001 г. на основании лицензионного договора по патенту РФ № 2152903 «Способ получения модифицированного дисперсного кремнезема». В качестве кремнезема используются два продукта различной дисперсности (этот показатель является одной из самых важных отличительных характеристик изготавливаемого продукта) в зависимости от цели его применения: ОРИСИЛ (насыпная плотность 40 г/дм3, площадь поверхности до 380 м2/г) или белая сажа (насыпная плотность 160 г/дм3, площадь поверхности до 140 м2/г). На основе патента разработан технологический регламент на изготовление МДК «Кварц».
Технология заключается в активации поверхности абсолютно инертного диоксида кремния гидроксилированием парами воды в присутствии небольшого количества кислоты с последующими
активацией карбонатами щелочных металлов и сушкой для снижения остаточной влаги. Уровень модифицирования и свойства зависят от дисперсности кремнезема, количества модификатора и условий протекания химической реакции.
Преимуществом собственного производства является возможность получения продукта с широким спектром модификаций (от гидрофильных до гидрофобных с заранее заданными свойствами).
Высокая гидрофобность получаемого МДК обеспечивает водо-кислотооттал-кивающие свойства. Другие модификации реагента «Кварц» обладают свойством твердых эмульгаторов для создания стабильных инвертных эмульсий. Эмульгирующие свойства зависят от гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) модифицированного кремнезема, т.е. наличия свободных силанольных групп. Нами получены эмульсии с соотношением углеводородной и водной фаз 1:5 (т.е. 10 мл суспензии МДК в нефти удерживают 50 мл воды). При добавлении углеводородной фазы эмульсия разжижается, а при добавлении воды стабилизируется. Кроме того, МДК «Кварц» обладает уникальными адсорбирующими свойствами.
МДК «Кварц» имеет сертификат соответствия ТЭК RUXП03.245810.00160, включен в Реестр «Перечень химических продуктов, согласованных и допущенных к применению в нефтяной отрасли» от 23.01.02 г., безопасен в применении (гигиеническое заключение №16.9.3.245.П.879.6.00 от 21.06.2000 г.), негорюч, взрывобезопасен. МДК «Кварц» разработан на основе новейших технологий с применением уникального оборудования и предназначен для высокоэффективного использования в нефтедобыче (начиная от защиты продуктивного пласта во время первичного вскрытия и заканчивая третичными методами воздействия на пласт). При разработке технологий использования модифицированных дисперсных кремнеземов в строительстве нефтяных скважин и нефтедобыче предложены и закреплены патентами РФ решения многих проблем.
МДК «Кварц» имеет различные модификации: свойства изменяются от супергидрофобных до супергидрофильных и может использоваться в виде различных суспензий и эмульсий на углеводородной основе. Это позволило специалистам ООО «Кварц», НГДУ «Азнакаевск-нефть» и ЗАО «Геология» разработать следующие новые технологии физико-химического воздействия на нефтяные пласты, охватывающие все этапы добычи нефти.
1. Комплексная технология заканчи-вания скважин - упрочнение стенки скважины при бурении и изоляция водо-насыщенных пластов до вторичного вскрытия продуктивного пласта.
2. Изоляция водонасыщенных пластов и заколонных перетоков при эксплуатации скважин.
3. Новые технологии обработки при-забойной зоны пластов с применением модифицированного дисперсного кремнезема МДК «Кварц».
4. Технология увеличения охвата вытеснением заводненных пластов воздействием вязко-упругих систем (ВУС).
При реализации технологий с применением МДК «Кварц» используется стандартное нефтепромысловое оборудование; технологии эффективны для широкого диапазона геолого-технических условий, различных типов коллекторов,
разработки многопластовых разнона-порных объектов.
Технология упрочнения стенки скважины в процессе бурения и закан-чивания при использовании гидрофобного МДК «Кварц» предусматривает формирование в приствольной зоне кольма-тационного экрана, изолирующего флю-идонасыщенные пласты от ствола скважины. Это позволяет сохранить природные коллекторские свойства продуктивных пластов в призабойной и удаленной зонах; предупредить осложнения (поглощения бурового раствора, нефтегазо-водопроявления, осыпи и обвалы стенок скважин) при бурении; снизить каверно-образование (толщина глинистой корки не более 4 мм); уменьшить срок и затраты на освоение скважины; улучшить тик-сотропные свойства промывочных жидкостей.
С начала внедрения новых решений по первичному вскрытию (1998-2003 гг.) пробурено более 350 скважин на 27 площадях Ромашкинского месторождения и 5 малых месторождениях Татарстана, в том числе в НГДУ «Азнакаевскнефть» -более 160 скважин, НГДУ «Джалиль-нефть» - 60 скважин.
Как показал опыт внедрения этой технологии, ее преимуществами по сравнению с традиционно применяемой технологией репрессионного бурения являются:
• эффективное сохранение коллек-торских свойств продуктивных пластов независимо от действующих в скважине репрессий;
• первичное вскрытие продуктивных отложений при отрицательном дифференциальном давлении 1,5 - 4,0 МПа;
• в определенных геологических условиях вовлечение в разработку продуктивных прослоев (содержащих высоковязкие окисленные нефти), не вовлекаемых при традиционной технологии;
• предупреждение флюидопроявле-ний при цементировании обсадных колонн, заколонных и межпластовых перетоков, а также улучшение качества крепления за счет минимизации кавернооб-разования;
• комбинированное разобщение пластов;
• предупреждение гидроразрыва горных пород и поглощений;
• возможность повышения гидродинамического совершенства конструкций забоя скважин.
Отмеченное обусловило нелинейный рост эффективности и качества закан-чивания скважин. Средний дебит скважин, в которых технология реализована с полным соблюдением режима обработки, увеличивается в 1,7-2,3 раза, коэффициент удельной продуктивности на 1 м нефтенасыщенной толщины продуктивного пласта - в 3,0 - 3,6 раза, коэффициент совершенства вскрытия скважин - в 2,0-2,4 раза, обводненность продукции снижается в 2,6 раза.
Технология изоляции водоприто-ков (СИВ) предназначена для создания водоизолирующего экрана закачиванием в терригенные или карбонатные пласты комплексного изолирующего состава как при строительстве, так и при ремонте скважины (можно использовать фильтры и специальное скважинное оборудование).
В добывающих скважинах технология позволяет долговременно изолировать водопритоки (воды нижних, верхних пластов, подошвенные и закачиваемые воды); снизить обводненность продукции, при проведении работ до вторичного вскрытия сохранить естественную продуктивность нефтенасыщенных пластов, продлить безводный период эксплуатации; в нагнетательных скважинах -эффективно ликвидировать заколонную циркуляцию и обеспечить производительное использование вытесняющих агентов. Результаты промысловых испытаний и внедрения технологии СИВ показали ее достаточно высокую эффективность при РИР в процессе эксплуатации скважин. Наибольшая эффективность получена при предварительной изоляции объектов водопритока на этапе первичного вскрытия продуктивной толщи, так как в этом случае обработка проводится в более благоприятных гидродинамических условиях.
С начала внедрения технологии в 2000 г. обработано более 130 скважин на 12 площадях и 5 залежах Ромашкинско-го месторождения и 4 малых месторож-денях Татарстана, в том числе 78 скважин в НГДУ «Азнакаевскнефть».
При строительстве скважин (СИВ-2) с предварительной изоляцией подошвенной воды по сравнению с базовыми на-
8/2003
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.