Методика расчета объема закачки химических реагентов для предотвращения выноса механических примесей из призабойной зоны скважины

UDK: 622.276.6
DOI: 10.24887/0028-2448-2023-12-64-68
Ключевые слова: вынос песка, слабоконсолидированные отложения, упрочняющий состав, упругопластические деформации
Авт.: К.Э. Лежнев (Группа компаний «Газпром нефть»), Р.Р. Гумеров (Группа компаний «Газпром нефть»), к.т.н., Л.Р. Сагирова (Санкт-Петербургский горный университет), к.т.н.

Разработка месторождений, сложенных слабосцементированными пластами сопровождается выносом песка и пересыпанием горизонтальной части ствола, что приводит к падению коэффициента продуктивности в процессе эксплуатации скважин. Одним из методов предотвращения выноса песка является крепление пород химическими составами. Однако методики расчета объема закачки реагента в призабойную зону пласта, используемые поставщиками технологии, являются частью коммерческой информации и не позволяют сравнить эффективность различных составов. В ряде случае применение химических реагентов для предотвращения пескопроявления может приводить к существенному снижению дебитов добывающих скважин. В связи с этим разработана методика расчета объема закачки химических реагентов для предотвращения выноса механических примесей из призабойной зоны скважины. В основу методики заложена математическая модель работы пласта. Модель учитывает результаты определения физико-химических свойств используемых составов, фильтрационных и геомеханических исследований керна до и после воздействия реагентом. Для расчета по предлагаемой методике требуется провести ряд лабораторных экспериментов, направленных на измерение физико-химических свойств составов для крепления, оценку прочностых и фильтрационно-емкостных свойств породы пласта до и после обработки керна составом. Далее полученные данные используются в качестве входных параметров разработанной математической модели. Математическая модель позволяет оценить количество выносимых механических примесей и дебит флюида при заданном объеме используемого состава. Варьируя объем состава в модели, можно определить его оптимальное количество, которое, с одной стороны, не приводит к существенному снижению продуктивности скважины, а с другой стороны, позволяет ограничить количество выносимого песка.

Список литературы

1. Review of Sand Production Prediction Models / H. Rahmati, M. Jafarpour, S. Azadbakht [et al.] // Journal of Petroleum Engineering. – V. 2013. - Article ID 864981. - https://doi.org/10.1155/2013/864981

2. Lezhnev K., Timofeeva T., Biluta M. Practical Application of Geomechanics for Critical Depression Estimation in Sand Control Problem. Case Study for Kikinda Oilfield // SPE-187825-MS. - 2017. - https://doi.org/10.2118/187825-MS

3. Тананыхин Д.С., Петухов А.В., Шагиахметов А.М. Химический способ крепления слабосцементированных песчаников в эксплуатационных скважинах подземного газохранилища // Записки Горного института. – 2013. – Т. 206. – С. 107–111.

4. Podoprigora D.G., Korobov G.Y., Bondarenko A.V. Acid stimulation technology for wells drilled the low-permeable high-temperature terrigenous reservoirs with high carbonate content // International Journal of Civil Engineering and Technology. – 2019. – V. 10. – Issue 01. – P. 2680–2696.

5. Podoprigora D., Byazrov R., Sytnik J. The Comprehensive Overview of Large-Volume Surfactant Slugs Injection for Enhancing Oil Recovery: Status and the Outlook // Energies. – 2022. – V. 15(21). – Article No. 8300. – https://doi.org/10.3390/en15218300

6. Мардашов Д.В., Бондаренко А.В., Раупов И.Р. Методика расчета технологических параметров закачки в нефтяную скважину неньютоновских жидкостей при подземном ремонте // Записки Горного института. – 2022. – Т. 258. – С. 881-894. – https://doi.org/10.31897/pmi.2022.16

7. Experience in the Application of Hydrocarbon Optical Studies in Oil Field Development / I. Raupov, R. Burkhanov, A. Lutfullin [et al.] // Energies. – 2022. – V. 15(10). – Article No. 3626. - https://doi.org/10.3390/en15103626

8. Experimental Evaluation of the Multiphase Flow Effect on Sand Production Process: Prepack Sand Retention Testing Results / D. Tananykhin, M. Grigorev, M. Korolev [et al.] // Energies. – 2022. – V. 15(13). – Article No. 4657. – https://doi.org/10.3390/en15134657

9. Бондаренко В.А., Савенок О.В. Исследование методов и технологий управления осложнениями, обусловленных пескопроявлениями // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2014. – № S5-1. – С. 3-27.

10. Petroleum Related Rock Mechanics / E. Fjaer, R.M. Holt, P. Horsund [et al.]. – Elsevier, 2008. – 514 p.

11. Van den Hoek P.J., Geilikman M.B. Prediction of Sand Production Rate in Oil and Gas Reservoirs // SPE-84496-MS. – 2003. – https://doi.org/10.2118/84496-MS

12. Lezhnev K., Roshchektaev A., Pashkin V. Coupled Reservoir - Well Model of Sand Production Processes // SPE-196883-MS. – 2019. - https://doi.org/10.2118/196883-MS

13. Prediction of Volumetric Sand Production and Wellbore Stability Analysis of a Well at Different Completion Schemes / J. Wang, D. Walters, R. Wan, A. Settari // The 40th U.S. Symposium on Rock Mechanics (USRMS). – Anchorage, Alaska, USA. - June 2005. - ARMA-05-842.

14. Sand Production Simulation coupling CFD with DEM / N. Climent, M. Arroyo, C. O’Sullivan, A. Gens // European Journal of Environmental and Civil Engineering. – 2014. – V. 18. – Issue 9. – P. 983-1008. – https://doi.org/10.1080/19648189.2014.920280

15. Применение новой модели многокомпонентной суспензии для расчета скин-фактора в скважинах, оборудованных гравийными фильтрами / М.М. Хасанов, К.Э. Лежнев, В.Д. Пашкин, А.П. Рощектаев // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 12. – С. 63-67. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-12-63-67



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.