Обводнення видобувних свердловин процес природний і закономірний, що відбувається внаслідок просування ВНК у внутрішню область поклади, раніше насичену нафтою.
Відбір нафти може супроводжуватися проривами води в видобувні свердловини. Причинами проривів можна назвати:
проніцаемостную зональну (по площі) і шарувату (по товщині шару) неоднорідність поклади; вязкостную і гравітаційну нестійкість витіснення; особливості розміщення видобувних і нагнітальних свердловин;
залягання підошовної води; нахил пласта, розтікання фронту витіснення;
наявність високопроникних каналів і тріщин, особливо в трещиновато-пористому колекторі;
4) негерметичність експлуатаційної колони і цементного кільця.
В основному передчасне обводнення може відбуватися в результаті:
а) утворення «мов» закачуваної води по площі зонально неоднорідною поклади (охоплення заводнением по площі);
б) конусообразованія підошовної води;
в) випереджаючого просування води по найбільш проникним пропласткам в неоднорідному шаруватому пласті (охоплення по товщині шару);
г) випереджаючого прориву води по високопроніцаемого тріщинах;
д) надходження води з верхніх, середніх і нижніх водоносних пластів внаслідок негерметичності колони і цементного кільця.
Передчасне обводнення пластів і свердловин призводить до істотного зниження поточного видобутку нафти і кінцевої нафтовіддачі (вода марно циркулює по промитим зонам, а в пласті залишаються цілики нафти), до великих економічних втрат, пов'язаних з підйомом на поверхню, транспортуванням, підготовкою і зворотного закачуванням в пласт великих обсягів води, з необхідністю прискореного введення в розробку нових родовищ для компенсації недоборов нафти. Проблема боротьби з обводненням пластів і свердловин стає все більш актуальною.
Методи боротьби з обводненням
Для боротьби з передчасним обводненням пластів і свердловин застосовують першу групу методів регулювання процесу розробки. Зменшення язико- і конусообразованія вод можна досягти оптимізацією технологічних режимів роботи свердловин, а запобігання випереджаючого руху води по високопроніцаемого пласту многопластового родовища застосуванням методів одночасно-роздільної експлуатації.
Розробка нафтових покладів в умовах витіснення нафти водою супроводжується відбором значних обсягів пластової води при обводнення до 98% і більше. Тому підкреслимо, що здійснення ізоляційних (ремонтно-ізоляційних) робіт (РІР) доцільно тільки у випадках передчасного обводнення свердловин. Основним призначенням РІР слід вважати забезпечення оптимальних умов вироблення пласта для досягнення проектного коефіцієнта нафтовіддачі.
Для вивчення шляхів надходження води застосовують промислово-геофізичні методи дослідження: в необсаженной свердловинах електрокаротаж; в обсаджених методи закачування радіоактивних індикаторів (ізотопів), термометрію, імпульсний нейтронно-нейтронний каротаж (ІННК), закачування азоту та ін. Однак ці методи ще не завжди надійні. Тому питання про можливість ізоляції припливу води часто доводиться вирішувати досвідченим шляхом, на підставі результатів самих ізоляційних робіт.
Класифікація ізоляційних робіт і методів ізоляції
Залежно від мети все РІР можна поділити на три види:
-ліквідація негерметичність обсадних колон і цементного кільця;
-відключення окремих пластів;
-відключення окремих обводнених (вироблених) інтервалів пласта, незалежно від їх місця розташування по товщині і характеру обводнення (підошовна вода, контурна, що закачується), а також регулювання профілю закачування води в нагнітальних свердловинах.
Шляхами припливу води і її поглинання можуть бути пори, тріщини, каверни та інші канали різного розміру. З технологічних позицій методи ізоляції припливу і регулювання профілю прийомистості води доцільно розділити за ступенем дисперсності ізолюючих (тампонуючих) матеріалів на чотири групи з використанням:
1) фільтруються в пори пласта тампонуючих розчинів;
2) суспензій тонко-дисперсних тампонуючих матеріалів;
3) суспензій гранульованих (подрібнених) тампонуючих матеріалів;
4) механічних пристроїв і пристроїв.
В даний час запропоновано безліч різних тампонуючих матеріалів. Механізми створення тампонуючих бар'єрів засновані на відомих фізичних явищах і хімічних реакціях (взаємодія реагентів між собою або з пластовими флюїдами, полімеризація, поліконденсації, диспергування, плавлення, кристалізація, кольматація, гідрофобізація і ін.). Тампонується бар'єр в результаті може бути представлений гелем, емульсією, піною, дисперсним осадом або твердим тілом, при цьому він повинен витримувати створювані в пласті градієнти тиску. Ці матеріали можна створювати на основі різних смол (ТСД-9, ТС-10), розчинів полімерів (ГІПАН, ПАА, метас, тампакріл і т. Д.), Органічних сполук (в'язка дегазована нафту; вуглеводневі розчинники, насичені мазутами, бітумом, парафіном; емульсії нафти, нефтесернокіслотние суміші і т. д.), кременистих з'єднань (силикагели) та інших неорганічних речовин (силікат натрію, кальцинована сода і т. д.), а також їх поєднань.
Дисперсним середовищем суспензій служать рідини на водній або вуглеводневої основи, а також фільтруються в пори тампонується матеріали. В якості дисперсної фази (наповнювачів) запропоновано використовувати частки (порошок, гранули, шматки волокна, стружка) цементу, глини, парафіну, високоокісленних бітумів, рубракс, шкаралупи волоського горіха, поліолефінів (полімерів), магнію, деревних тирси, шкіри, азбесту, гашеного вапна, піску, гравію, обважнювачів бурового розчину, гуми (гумова крихта), а також нейлонові кульки та ін.
До механічних пристроїв та пристроїв слід віднести пакери-пробки, вибухові пакери, неопренові патрубки-летючки, хвостовики або додаткові колони меншого діаметру і ін.