Найдено новое решение для защиты нефтескважин от воды
Сегодня большая часть скважин на месторождениях в России относится к высокообводнённым. В среднем, добываемая жидкость на 85% состоит из воды и лишь на 15% — из нефти. Это приводит к снижению эффективности добычи и росту затрат.
В результате нагрузок в цементном камне вокруг скважин образуются микротрещины. Через них вода перетекает и постепенно обводняет нефть. Для предотвращения этого применяются буферные жидкости для очистки стенок и цемент для создания газо- и водонепроницаемого барьера. Но эти материалы не могут надолго обеспечить герметичность.
Так, промывочные жидкости могут оставлять на стенках скважины трудно отмываемую плёнку. Из-за этого цементный раствор, который закачивается в скважину и превращается в камень, плохо сцепляется с поверхностью. Обычные цементы также не устраняют появляющиеся под нагрузками микротрещины. Это нарушает герметичность всей скважины, и пластовая вода начинает проникать в нее.
Поэтому ученые Пермского Политеха создали новую систему буферных жидкостей и самовосстанавливающийся цемент, которые защищают скважины от преждевременного обводнения.
Долговечность работы скважины зависит от подготовки ее поверхности перед цементированием. Поэтому вместо одной очищающей жидкости ученые создали систему последовательной обработки из трёх составов.
Первый растворяет и смывает все загрязнения. Второй покрывает очищенную поверхность специальной плёнкой и подготавливает ее для дальнейшей обработки. Третий состав содержит мельчайшие частицы, которые оседают на покрытии и обеспечивают максимальное сцепление с цементом.
Но даже хорошо подготовленная поверхность не гарантирует защиты, если сам изоляционный слой со временем разрушается. Поэтому исследователи разработали специальный цемент с функцией самовосстановления.
Для этого ученые модифицировали состав специальными добавками. Одна из них при попадании воды в трещину вступает с ней в химическую реакцию, растворяясь и заполняя повреждение. Другая добавка разбухает, увеличивается в объёме и перекрывает зазор. Такой состав может полностью перекрыть искусственно созданную трещину всего за 14 часов, в то время как традиционные добавки не способны ее перекрыть.
«Лабораторные испытания показали, что система буферных жидкостей увеличила прочность сцепления с цементом в 4 раза по сравнению с применяемыми сегодня составами», — пояснил младший научный сотрудник кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Вадим ДЕРЕНДЯЕВ.
Кроме того, был создан самовосстанавливающийся цемент, который полностью перекрывал микротрещину всего за 14 часов. Новую систему можно внедрять на месторождениях для повышения защиты скважин в условиях высоких нагрузок — например, на тех, где планируется гидроразрыв пласта (ГРП).
В 2024 году ИА «Девон» сообщало, что в Пермском Политехническом университете разработали новый состав против обводнения нефтяных скважин. Полимерный гель лучше закупоривает трещины в пластах с высоковязкой нефтью.
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: ПНИПУ, вода, Реагенты и растворы для нефтяных скважин