Трассерные системы контроля притока (ТСКП) к добывающим скважинам

Краткое описание технологии:

Разработанная технология контроля фазового притока (нефть/вода) является "химической альтернативой" традиционным промысловым геофизическим исследованиям (ГИС/ПГИ) и основана на предварительном оборудовании скважин так называемыми трассерными системами контроля притока (ТСКП), представляющими собой твердотельные контейнеры (пористые полимерные пластины), содержащие уникальный набор различных химических индикаторов. При прохождении пластовой жидкости через ТСКП, в зависимости от типа флюида, активируется механизм селективной десорбции водо- и нефтерастворимых индикаторов с поверхности полимерных матриц и, таким образом, происходит индивидуальное маркирование всех удельных потоков нефти и воды, приходящихся на каждый выделенный интервал или порт скважины. Последующий анализ устьевых проб продукции по количественному содержанию тех или иных индикаторов позволяет судить о текущем профиле притока жидкости, воды и нефти к исследуемой скважине, работе портов ГРП или различных стволов многозабойных скважин, а в случае периодического, но постоянного исследования проб также контролировать намечающиеся прорывы воды, выявлять области с опережающими или отстающими темпами выработки.

Рис.1. Интеграция трассерных систем контроля притока в систему заканчивания скважины

Разработанные ТСКП имеют возможность включения в различные системы заканчивания и не требуют внесения изменений в проект на бурение скважин.

Рис.2. Спуск трассерных систем контроля притока в скважину

Необходимое количество ТСКП и протяженность оборудования скважин определяется изначальной их конструкцией и поставленными задачами.

Объекты исследования:

• Высокодебитные скважины;
• Горизонтальные, многозабойные, разветвленные и др. скважины сложной архитектуры;
• Скважины, расположенные на автономных, удаленных и труднодоступных промыслах, морских платформах.

Преимущества перед традиционными методами ГИС/ПГИ:

• Нет длительных остановок и простоев в добыче нефти;
• Рассматриваемая технология не требует проведения спускоподъемных операций и постановки бригады ПРС/КРС;
• Отсутствует необходимость в глушении скважин;
• Отсутствует необходимость привлечения азотных установок с целью вызова притока;
• Не требуется использование дорогостоящих ГНКТ или так называемых скважинных тракторов для исследования протяженных участков с большим отходом от вертикали;
• Отсутствуют риски потери геофизических приборов и возникновения аварийных ситуаций;
• Нет необходимости в привлечении дополнительного обслуживающего персонала как со стороны недропользователя, так и сервисных служб;
• Повышается общая безопасность и экологичность процессов из-за отсутствия необходимости разгерметизации скважины;
• Технология позволяет проводить постоянный мониторинг изменения не только общего профиля притока жидкости, но и отдельно каждой из фаз (нефть/вода) в течение нескольких лет;
• Регулярные сессии мониторинга предоставляют значительно большие возможности для оптимизации режима работы скважины и системы разработки эксплуатируемого объекта в целом (продление периода безводной добычи, увеличение удельных накопленных отборов, рост КИН и пр.).

Порядок работ:

• Первоначальное разовое оборудование скважины трассерными системами контроля притока (предоставление всей оснастки или интеграция самих ТСКП в имеющуюся у Заказчика компоновку заканчивания);
• Последующее проведение так называемых плановых сессий мониторинга с периодическим отбором проб добываемой продукции с целью контроля изменения профиля притока во времени, а также проведение внеочередных сессий в случае, например, резкого роста обводненности (локализация прорывов воды) или снижения продуктивности скважины, замены ГНО и прочих сопутствующих работ ПРС/КРС.

Рис.3. Пример оборудования скважины с МГРП трассерными системами контроля притока с
 уникальным для каждого порта набором нефте- и водорастворимых индикаторов

Проведение проектной части исследований:

• Оценка геолого-физических параметров эксплуатируемых пластов и физико-химических свойств пластовых флюидов;
• Учет конструктивных особенностей скважины и планируемых режимов эксплуатации (протяженности фильтровой части, рабочей депрессии и пр.)
• Прогноз ожидаемого дебита скважины, в том числе отдельно по портам или участкам;
• Разработка оптимальной комплектации ТСКП (типа оборудования, протяженности оснащения и пр.);
• Разработка дизайна будущих сессий мониторинга (оптимального графика отбора проб, продолжительности и периодичности наблюдений).

Проведение промысловой части исследований:

• Остановка скважины на 6-24 часов (зависит от типа используемых ТСКП и протяженности оснащения) без необходимости проведения ее глушения и каких-либо спускоподъемных операций. Остановка скважины производится с целью формирования так называемых концентрационных облаков (локального накопления выделившихся индикаторов в области каждого участка или порта с ТСКП);
• Запуск скважины в работу с периодическим отбором проб по утвержденному графику в течение 1-3 суток.

Рис.4. Отбор проб продукции скважины в соответствии с разработанным графиком
для последующего их лабораторного анализа

При наличии в регионе работ промежуточной базы отобранные пробы со скважины подвергаются предварительной подготовке (начальному деэмульгированию и сепарации, извлечению необходимого объема флюидов, сортировке и пр.), либо сразу доставляются в центральную лабораторию ООО «Эксперт Технолоджи».

Проведение лабораторной части исследований:

• Финальная подготовка отобранных проб (глубокое обезвоживание, определение обводненности и минерализации, отсечение мехпримесей, разведение и пр.);
  
• Исследование углеводородной и водной фаз на наличие и количественное содержание нефте- и водорастворимых индикаторов хроматографическими и др. методами анализа;
• Упорядочивание полученных данных и формирование соответствующего массива.

Рис.5. Распределение нефте- и водорастворимых индикаторов в общем объеме исследуемой пробы продукции скважины

Сформированный массив данных направляется в инженерно-технологическую службу для проведения компьютерного моделирования и интерпретации результатов исследований.

Проведение интерпретационной части исследований:

Кинетика десорбции индикаторных веществ в разработанных трассерных системах контроля притока подчиняется уравнениям вида:

Понимание кинетики десорбции индикаторов позволяет рассчитать время эксплуатации ТСКП различного типа и конструкции, оценить необходимое время остановки скважины на период накопления концентрационных облаков, а также внести соответствующие корректировки при моделировании выноса индикаторов и интерпретации результатов исследований.

Рис.6. Нормализованные CT-концентрационные кривые для различных индикаторов в пробах продукции скважины

Интерпретация зависимостей изменения концентраций индикаторов в пробах продукции скважины, представленных в виде кривых на рисунке выше, сводится к совместному решению уравнений вида:

Данные зависимости, с учетом конструктивных особенностей, общей продуктивности и обводненности скважины, позволяют рассчитать удельный приток нефти и воды к каждому из интервалов, построить соответствующие профили притока, определить удельную обводненность продукции.

Рис.7. Распределение притока жидкости и нефти, обводненности продукции по портам скважины с МГРП

Разработанный комплекс «TRACERS 3.0» позволяет хранить историю всех выполненных сессий мониторинга и геолого-технических мероприятий на скважинах, отслеживать динамику роста обводненности продукции с привязкой к накопленным отборам, коррелировать между собой различные события и проводить соответствующую аналитику.

Преимущества работы с нами:

• Технология прошла успешные опытно-промышленные испытания, но мы не останавливаемся на достигнутом – на постоянной основе ведется поиск новых материалов и химических маркеров, разрабатываются соответствующие лабораторные методики их обнаружения, проводится оптимизация производства и снижение сопутствующих затрат;
• Текущая продолжительность работы ТСКП в базовом исполнении уже оценивается порядка 4-5 лет, но в настоящее время ведутся разработки по увеличению срока их службы до 8-10 лет;
• Компания ООО «Эксперт Технолоджи» располагает обученным персоналом, производственным цехом, лабораторным центром, оснащенным всем необходимым оборудованием, а также разработанной математической моделью массопереноса индикаторов и специализированным компьютерным модулем интерпретации результатов исследований «TRACERS 3.0» (свидетельство о государственной регистрации в Роспатенте № 2020661140 от 18.09.2020г);
• Предлагаемая технология контроля притока верифицируется средствами ПГИ/ГИС с минимальными расхождениями наблюдаемых результатов;
• Технология является уникальной для российского рынка и по совокупным признакам, в особенности реализованному механизму эмиссии индикаторов и способам их обнаружения, не имеет аналогов;
• В настоящее время на технологию оформляется несколько патентов, что подтверждает высокий изобретательский уровень разработки;
• Наша компания занимается различными видами трассерных исследований уже более 10 лет, как на месторождениях Российской Федерации, так и за рубежом, и за это время зарекомендовала себя в качестве не только компетентного исполнителя, но и надежного и добросовестного партнера.    

За более подробной информацией обращайтесь, пожалуйста, к нашим специалистам!