Сопоставление эффективности полимер-дисперсных обработок нагнетательных скважин различной конструкции

Об авторах:

Выдыш Иван Владимирович, специалист, Тюменский нефтяной научный центр; vydysh3d@gmail.com

Федоров Константин Михайлович, доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель Физико-технического института, Тюменский государственный университет; k.m.fedorov@utmn.ru

Анурьев Денис Алексеевич, начальник экспертно-аналитического управления, Тюменский нефтяной научный центр; daanuriev@tnnc.rosneft.ru

Аннотация:

Статья посвящена сопоставлению эффективности полимер-дисперсных обработок нагнетательных скважин различной конструкции. В связи с широким применением заводнения нефтяных пластов использование технологий, позволяющих проводить контроль обводнения продукции, становится актуальной задачей. Контроль обводнения продукции достигается с применением технологий выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин. Закачка специальных составов позволяет перераспределить потоки в продуктивном интервале, что приводит к временному снижению обводненности окружающих добывающих скважин. Конструкции скважин определяют геометрию потока вблизи скважины или режим течения. Цель работы — анализ результатов перераспределения потоков в слоисто-неоднородном пласте вблизи цилиндрического ствола скважины и плоской трещины на примере полимер-дисперсного воздействия. Для решения задачи использовалась система уравнений «глубокого проникновения частиц», описывающая поведение взвешенных частиц в потоке и частиц, осажденных на скелете породы. Получено аналитическое решение задачи о радиальном течении при закачке суспензии в вертикальную нагнетательную скважину. Проводится сравнение полимер-дисперсного воздействия на вертикальную нагнетательную скважину при условии наличия трещины и при ее отсутствии. Установлено, что при радиальном течении вблизи вертикальной скважины частицы суспензии проникают в пористую среду значительно хуже, чем при линейном течении вблизи трещины. Введены и сопоставлены характеристики, определяющие эффективность контроля над обводненностью продукции с помощью технологий выравнивания профиля приемистости. Показано, что обработка полимер-дисперсной смесью скважин с трещинами более эффективна, чем обработка вертикальных скважин без трещины. Установлено, что при обработке вертикальных скважин при небольших объемах закачки суспензии наблюдается формирование суспензионных корок на входе в высокопроницаемые пропластки. Для линейных потоков вблизи трещин этот эффект проявляется при значительно больших объемах закачки суспензии.

Список литературы:

1. Алтунина Л. К. Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов / Л. К. Алтунина, В. А. Кувшинов // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2013. № 4 (2). С. 46-76.

2. Арсенин В. Я. Методы математической физики и специальные функции / В. Я. Арсенин. М.: Наука, 1984. 432 с.

3. Емельянов Э. В. Опыт применения потокоотклоняющих технологий в условиях резкой неоднородности продуктивных горизонтов Усть-Тегусского месторождения / Э. В. Емельянов, Ю. В. Земцов, А. В. Дубровин // Нефтепромысловое дело. 2019. № 11. С. 76-82.

4. Земцов Ю. В. Современное состояние физико-химических методов увеличения нефтеотдачи (литературно-патентный обзор) / Ю. В. Земцов, В. В. Мазаев. Екатеринбург: Издательские решения, 2021. 240 с.

5. Таирова С. В. Гелеобразующие составы как метод повышения нефтеотдачи пластов / С. В. Таирова // Вестник недропользователя. 2001. № 8. С. 66-71.

6. Хисамов Р. С. Основы применения полимерно-суспензионных систем для повышения нефтеотдачи пластов / Р. С. Хисамов, А. А. Газизов, А. Ш. Газизов // Нефтяное хозяйство. 2002. № 83 (11). С. 52-56.

7. Baojun Bai. Preformed particle gel for conformance control: Transport mechanism through porous media / Baojun Bai, Yuzhang Liu, J.-P. Coste, Liangxiong Li // SPE Reservoir Evaluation & Engineering. 2007. Vol. 10. No. 2. Pp. 176-184. DOI: 10.2118/89468-PA

8. Bedrikovetsky P. Modified particle detachment model for colloidal transport in porous media / P. Bedrikovetsky, F. D. Siqueira, C. A. Furtado, A. L. S. de Souza // Transport in Porous Media. 2011. No. 86. Pp. 353-383. DOI: 10.1007/s11242-010-9626-4

9. Bedrikovetsky P. Particle detachment under velocity alternation during suspension transport in porous media / P. Bedrikovetsky, A. Zeinijahromi, F. D. Siqueira, C. A. Furtado, A. L. S. de Souza // Transport in Porous Media. 2011. No. 91. Pp. 173‑197. DOI: 10.1007/s11242-011-9839-1

10. Bedrikovetsky P. Suspension flow in petroleum reservoirs: Fractional flow theory / P. Bedrikovetsky, P. Monteiro // SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition (30 October — 1 November 2007, Jakarta, Indonesia). 2007. Paper SPE-110929-MS. DOI: 10.2118/110929-MS

11. Dake L. P. Fundamentals of Reservoir Engineering / L. P. Dake. Elsevier, 1983. 498 p.

12. Fedorov K. M. A theoretical analysis of profile conformance improvement due to suspension injection / K. M. Fedorov, A. Ya. Gilmanov, A. P. Shevelev, A. V. Kobyashev, D. A. Anuriev // Mathematics. 2021. No. 9. Pp. 17-27. DOI: 10.3390/math9151727

13. Fedorov K. M. Placement of gels in stratified reservoirs using a sequential injection technique / K. M. Fedorov, P. T. Zublov // Journal of Petroleum Science and Engineering. 1996. Vol. 15. No 1. Pp. 69-80. DOI: 10.1016/0920-4105(95)00061-5

14. Herzig J. P. Flow of suspensions through porous media — Application to deep filtration / J. P. Herzig, D. M. Leclerc, P. L. Goff // Chemical. 1970. No. 62. Pp. 8-35. DOI: 10.1021/ie50725a003

15. Jing Wang. Simulation of deformable preformed particle gel propagation in porous media / Jing Wang, Hui-Qing Liu, Hong-ling Zhang, K. Sepehrnoori // AIChE Journal. 2017. Vol. 63. No. 10. Pp. 4628-4641. DOI: 10.1002/aic.15793

16. Kabir A. Chemical water & gas shutoff technology — An overview / A. Kabir // SPE Asia Pacific Improved Oil Recovery Conference (6-9 October 2001, Kuala Lumpur). 2001. Paper SPE-72119-MS. DOI: 10.2118/72119-ms

17. Logan J. D. Transport Modeling in Hydrogeochemical Systems / J. D. Logan. New York: Springer, 2001. Pp. 1-190.

18. Sacramento R. N. Deep bed and cake filtration of two-size particle suspension in porous media / R. N. Sacramento, Y. Yang, Z. You et al. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 126. Pp. 201-210. DOI: 10.1016/j.petrol.2014.12.001

19. Sydansk R. D. Reservoir Conformance Improvement / R. D. Sydansk, L. Romero-Zeron. Richardson, TX: Society of Petroleum Engineers, 2011. 138 p.

20. Vaz A. S. L. Well injectivity decline for nonlinear filtration of injected suspension: Semi-analytical model / A. S. L. Vaz, P. Bedrikovetsky, C. J. A. Furtado, A. L. S. de Souza // Journal of Energy Resources Technology. 2010. Vol. 132. No. 3. Paper 033301. DOI: 10.1115/1.4002242