СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ КИСЛОТНЫХ ОБРАБОТОК МНОГОПЛАСТОВЫХ КАРБОНАТНЫХ ОБЪЕКТОВ

Многопластовые карбонатные объекты Оренбургской области характеризуются сложным геологическим строением и высокой степенью неоднородности фильтрационно-емкостных свойств по разрезу. Как отмечается в работе Андреева В.Е. и Дубинского Г.С., разработка нефтяных месторождений, приуроченных к карбонатным коллекторам, характеризуется невысокими темпами отбора запасов, а средний по отрасли коэффициент извлечения нефти в таких коллекторах составляет всего 0,25 д.ед. При этом солянокислотные обработки (СКО) и их модификации являются наиболее распространенным методом интенсификации добычи на карбонатных объектах [1, с. 80].

Однако, как показывают исследования, успешность проведения СКО остается невысокой. Согласно анализу работ отечественных исследователей, успешными являются лишь первые обработки (до 80-85%), а в целом успешность СКО не превышает 45%, то есть каждая вторая обработка оказывается неэффективной [1, с. 81]. Это делает особенно актуальной задачу совершенствования методов оценки и прогнозирования эффективности кислотных обработок.

Анализ литературных источников позволяет выделить следующие ключевые группы параметров, влияющих на эффективность солянокислотной обработки карбонатных коллекторов.

Геолого-физические свойства пластов и насыщающих их флюидов. Эффективность воздействия определяется в первую очередь фильтрационно-емкостными свойствами коллектора, минералогическим составом породы и наличием вторичных процессов. Высокая скорость реакции между карбонатной матрицей породы и соляной кислотой, особенно при повышенных пластовых температурах, препятствует глубокому проникновению кислоты в пласт [3, с. 50].

Технологические параметры закачки. Как показано в работе отечественных исследователей, ключевыми параметрами являются темп закачки кислотного раствора и его объем. В процессе обработки призабойной зоны чистой соляной кислотой максимальное воздействие на породу происходит в прискважинной зоне, в то время как в удаленной зоне пласта реакция идет менее интенсивно. Поэтому для повышения эффективности необходимо либо увеличивать темп закачки, либо использовать замедлители реакции [4].

Временной фактор (так называемая «группа накопленных отборов»). Как подчеркивается в работе Мухаметшина В.В., значительное влияние на эффективность воздействия оказывают такие параметры, как время с момента пуска скважины в эксплуатацию до момента проведения обработки, обводненность продукции, накопленная добыча нефти и текущее пластовое давление. С течением времени эффективность воздействия значительно снижается, что связано с ростом обводненности продукции, снижением пластового давления и выработкой запасов нефти [4].

Особого внимания заслуживает влияние обводненности добываемой продукции на результативность кислотных обработок. Исследования показывают, что при проведении как обычных, так и пенокислотных обработок эффективность их значительно снижается при обводненности более 50%. В условиях карбонатных залежей обычные солянокислотные обработки дают наибольший эффект в скважинах, обводненность которых до обработки не превышает 20% [4].

По залежам Белоруссии, как отмечается в том же источнике, высокая эффективность СКО наблюдается при обводненности продукции до 18%, а при ее дальнейшем росте относительное количество успешных операций существенно снижается. При обводненности свыше 80% успешность составляет лишь 28% [4]. Эти данные имеют прямое значение для Оренбургской области, где многие скважины на поздних стадиях разработки характеризуются высокой обводненностью.

Одной из острых проблем является снижение эффективности повторных кислотных обработок. Лабораторные исследования показали, что кислота движется в основном по уже существующим каналам и трещинам, не затрагивая значительную часть пласта. Поэтому эффективность СКО резко снижается с ростом числа обработок [4].

В последние годы активно разрабатываются методики, позволяющие повысить обоснованность выбора скважин для проведения кислотных обработок. В работе Ганиева Ш.Р. и соавторов представлен алгоритм, сочетающий в себе этапы геологического и технологического подбора скважин для проведения операций. Применение предложенного алгоритма позволяет определить скважины-кандидаты, обработка которых будет успешна с высокой долей вероятности [2, с. 47-48].

Интерес представляет алгоритм исследователей Санкт-Петербургского горного университета, позволяющий определить объем и темп закачки кислоты, соответствующие максимальной экономической эффективности. Алгоритм основан на поиске наибольшей прибыли от мероприятия с учетом затрат и доходов от дополнительной добычи. Его внедрение позволяет более грамотно проектировать солянокислотные обработки карбонатных коллекторов без значительных дополнительных затрат [5, с. 1].

В работе Мухина М.М. с соавторами отмечается, что образование червоточин (wormholes) при кислотной обработке карбонатных коллекторов зависит от трёх параметров: скорости реакции кислоты с породой, скорости диффузии и интенсивности подачи кислоты к матрице породы [3, с. 50]. Для формирования эффективной системы червоточин необходимо либо повысить интенсивность подачи кислоты (увеличить темп закачки), либо уменьшить интенсивность диффузии, изменив реологию рабочего агента. Второй подход более перспективен, так как увеличивает охват пласта в глубину [3, с. 51].

На основании проведенного анализа можно предложить следующие рекомендации по совершенствованию методов оценки эффективности кислотных обработок для многопластовых карбонатных объектов Оренбургской области.

1. При планировании СКО необходимо учитывать комплекс факторов: обводненность продукции (оптимально не более 20-40%), накопленную добычу и степень выработки пласта, историю предыдущих обработок.

2. Целесообразно использовать алгоритмические подходы к выбору скважин-кандидатов, подобные разработанным для месторождений Башкортостана и Пермского края, с адаптацией под геологические условия Оренбуржья [2, с. 47-48; 5, с. 1].

3. Для скважин с высокой обводненностью и повторными обработками рекомендуется использовать модифицированные кислотные составы с замедлителями и отклонителями.

4. Оценку эффективности следует проводить не только по приросту дебита, но и с учетом экономических показателей (удельный расход кислоты на тонну дополнительно добытой нефти).

Проведенный анализ показывает, что существующие методы оценки эффективности кислотных обработок требуют совершенствования. Наиболее перспективно — разработка алгоритмов отбора скважин-кандидатов с учетом геолого-физических и технологических параметров, а также внедрение экономических критериев для оптимизации объема и темпа закачки. Для условий Оренбургской области с ее высокой неоднородностью объектов и обводненностью особое значение приобретает учет временного фактора и истории предыдущих обработок.