Сегодня - 21.01.2021

Ученые ИНГГ СО РАН оптимизируют схемы контроля за обводнением скважин

27 августа 2019
 
Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН предлагают инновационный метод онлайн-мониторинга основных физико-химических свойств воды, выносимой из газовых и газоконденсатных скважин в процессе добычи газа. Специалисты разрабатывают внутритрубный сепаратор и новые методики интерпретации замеров электрофизических свойств жидкости. В работе принимают участие сотрудники нескольких лабораторий ИНГГ СО РАН, а также ООО «Газпром добыча Надым».
 
Большое количество газа добывается из песков, песчаников, алевролитов, алевритов и глинистых пород. При добыче углеводородов из таких почв периодически возникает серьезная проблема: скопление воды на забое газовых и газоконденсатных скважин. Это может привести к появлению в трубе механических примесей из-за разрушения или растворения цемента горной породы, а также из-за размыва ее минерального скелета и снижения адгезионных сил. Кроме того, происходит интенсификация выноса мелких фракций из-за большей вязкости воды по сравнению с газом. При высоких скоростях газового потока все это создает опасность абразивного износа и аварий на технологическом оборудовании, а при низкой скорости может привести к тому, что в скважине будет осаждаться песок и возникнет песчано-глинистая пробка.
 
Поэтому при разработке газоконденсатных месторождений нужен постоянный мониторинг активности водонапорного горизонта. Это позволит своевременно выявить обводнившиеся скважины и оперативно провести геолого-технологические мероприятия, чтобы исключить негативные последствия. В большинстве случаев контроль за обводнением скважин осуществляется гидрохимическими методами, отличающимися простотой и финансовой доступностью.
 
«По результатам гидрохимических анализов определяется долевое присутствие конденсационных, пластовых и технических вод в пробе, — рассказывает заведующая лабораторией гидрохимии Ямало-Ненецкого филиала ИНГГ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Наталия Викторовна Юркевич. — Это особенно важно на месторождениях, находящихся на стадии падающей добычи — они характеризуются интенсивным поступлением пластовых вод». 
 
По словам ученого, существующие рекомендации по гидрохимическому контролю скважин являются усредненными и не учитывают особенности жизненного цикла месторождения. Так, на начальной стадии разработки залежей обводнения обычно не происходит, а на конечном этапе, напротив, скважины нередко выбывают из эксплуатации из-за подъема воды. Однако рекомендуемое количество отбираемых проб на начальной стадии значительно завышено, а на заключительной зачастую недостаточно. 
 
Ученые ИНГГ СО РАН предлагают создать систему онлайн-мониторинга гидрохимических свойств попутной воды. Ядром этого комплекса станет аппаратура, которая позволит непрерывно фиксировать электрофизические свойства газожидкостного потока. 
 
Уже сейчас существуют сепараторы, обладающие нужными функциями, однако у них есть ряд конструктивных недочетов. В частности, при низких температурах у этих приборов перемерзают соединительные трубки. К тому же, при работе таких сепараторов происходят серьезные гидравлические и технологические потери газа. Все это не позволяет массово применять подобное оборудование для гидрохимического мониторинга.
 
Сейчас ученые ИНГГ СО РАН совместно с сотрудниками ООО «Газпром добыча Надым» работают над созданием датчика, который располагается внутри газопровода и предназначен для определения электрофизических параметров жидкости в потоке. Специалисты уже создали образец поточно-устьевого прибора, позволяющего в поточном режиме определять параметры попутной воды. 
 
Экспериментальные образцы оборудования прошли первые испытания на специальном стенде: он представляет собой закольцованную трубу, соответствующую габаритам технологической обвязки скважин. К концу 2019 года планируется завершить лабораторные тесты и перейти к опытно-промышленной эксплуатации оборудования на одном из газоконденсатных месторождений.
 
«Наиболее рационально расположить внутритрубные сепараторы не на каждой скважине, а в промысловых шлейфах или на входных сепараторах газового промысла, — отмечает Наталия Юркевич. — Это позволит сократить капитальные и эксплуатационные затраты на создание обширной сети гидрохимического контроля и повысить экономическую эффективность, что важно для месторождений, находящихся на заключительной стадии разработки. На вновь вводимых объектах целесообразно закладывать систему гидрогеохимического мониторинга уже на стадии проекта инфраструктуры месторождения». 
 
Пресс-служба ИНГГ СО РАН
 
Поделись с друзьями: 

Система Orphus