ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПЕСКОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ГАЗОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕДВЕЖЬЕ

Рахбари Н.Ю.

Кандидат геолого-минералогических наук,

Институт проблем нефти и газа РАН

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПЕСКОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ГАЗОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕДВЕЖЬЕ

Аннотация

В статье рассмотрена одна из возможных первоначальных гидрогеологических причин пескования эксплуатационных скважин. Объектом исследования явилась сеноманская залежь месторождения Медвежье (Западная Сибирь).

Ключевые слова: конденсационные воды, пескование, карбонатные породы, геохимическое равновесие вод и вмещающих пород.

Rahbari N.Y.

PhD in Geological and Mineralogical Sciences,

Oil and Gas Concerns Institute of RAS

HYDROGEOLOGICAL FACTOR OF PRODUCTION WELLS SANDSING IN MEDVEJ’E GAS FIELD

Abstract

The article describes one of the possible initial hydrogeological reasons for the sanding of exploitation wells. The object of the study was Senomanian deposits of Medvej’e field (Western Siberia).

Keywords: condensing waters, sanding, carbonate rocks, geochemical balance of waters and enclosing rocks.

Сегодня сеноманская газовая залежь месторождения Медвежье выработана на 80%, пропорционально уменьшился запас пластовой энергии, увеличилась обводненность залежи и отдельных  скважин. В условиях слабосцементированных коллекторов это привело к снижению прочностных характеристик призабойных зон, разрушению скелета породы, выносу песка и других механических примесей в продукции  скважин  и, как следствие, абразивному износу оборудования. Аналогичные проблемы возникают и на других промыслах севера Западной Сибири [1, 6, 7 и др.]. Таким образом, выяснение изначальных, геологических и гидрогеологических  причин пескопроявления в эксплуатационных скважинах - важная научно-практическая задача, что и является целью настоящей работы.

Особенностью  изучаемого разреза Медвежьего является одновременное присутствие мощных пачек обломочных пород морского и неморского генезиса и их взаимное проникновение [3]. Литологически продуктивная толща сеномана сложена песчаниками  и алевролитами с глинистым  цементом.  Для целей настоящего исследования важно отметить, что плотные участки разреза  представлены песчаниками и алевролитами с базальным карбонатным цементом, сильно-глинистыми  алевролитами, сидеритизированными глинами, конкрециями сидерита [4]. В другом источнике также отмечается присутствие карбонатов в продуктивном разрезе Медвежьего. Так, по данным М.С. Хохловой карбонатность пород на месторождении изменяется от 0 до 28. Доля пород с карбонатностью 0,10-0,12 составляет 82-91%, средняя карбонатность равна 0,035 [9]. В работе Г.Н. Комардинкиной [5] говориться о том, что одной из основных черт прибрежных отложений сеномана севера Западной Сибири является наличие песчаных пород, отличающихся тонкой косой и косоволнистой слоистостью с прослоями карбонатных разностей и с включениями галек.

В гидрогеологическом плане на основании  гидрохимических данных, отобранных до начала или в первые годы разработки, выявлено, что состав попутных вод обуславливается присутствием (и взаимодействием между собой) древних конденсационных, седиментогенных вод и поровых вод глинистых отложений.

Оценка геохимических равновесий между  водами, отобранными до начала и в первые годы разработки залежи, и отдельными легкорастворимыми минералами  произведена для целого ряда объектов. В результате по нескольким скважинам обнаружена интересная тенденция: по мере распреснения вод коэффициенты насыщенности вод карбонатами [8]  снижаются, указывая на увеличение  агрессивности вод по отношению к карбонату кальция.

Таблица 1 – Результаты анализов и расчетов по солеотложению в  скв. 812 (данные для анализов заимствованы из работы [6])

Глубина отбора, м	1076-1111	Дата отбора
		19.04.1986	10.09.1986	05.10.1986
Химический состав вод, мг/дм3	Cl-	11 360	11911	10260
	SO42-	-	3	-
	HCO-3	314	220	361
	Са2+	301	200	241
	Mg2+	-	97	-
	Na++K+	6 846	6769	6534
Минерализация, мг/дм3		19272	18821	17477
Коэффициент насыщения карбонатами при Т=40oС и Р=10 МПа		0,20	-0,25	-0,37

Эти результаты расчетов говорят о том, что существующие в разрезе месторождения отдельные прослои карбонатов подвержены выщелачиванию конденсационными водами, а скудное содержание карбонатов в полифациальном разрезе покурской свиты, возможно, и есть  следствие гидрохимического разрушения карбонатных включений в терригенные породы.

Значения полученного коэффициента насыщения вод карбонатными солями были сопоставлены с зонами, где расположены эксплуатационные скважины с пескопроявлениями и обнаружено, что   в северной части месторождения (УКПГ-9) располагается наибольшее количество самозадавливающихся скважин (рис. 1), там, где способность конденсационных вод к выщелачиванию цемента повышена. УКПГ-2 и 7 также имеют большое число самозадавливающихся скважин (рис. 1), коэффициент насыщения здесь меньше -1 (рис. 2). Важно и то, что гидрохимическое выщелачивание солей угольной и кремниевой кислоты происходит однонаправленно [2], это может  объяснить присутствие малого количества карбонатов в цементе коллекторов на Медвежьем, а также активно развивающиеся процессы пескования эксплуатационных скважин.

Таким образом, конденсационные воды месторождения способствуют растворению солей угольной и кремниевой кислоты, что на заключительных этапах эксплуатации месторождения может приводить к  пескованию эксплуатационных скважин.

Рис. 1 – Количество самозадавливающихся скважин по различным УКПГ месторождения Медвежье (Н.Ю. Рахбари, 2011, по материалам ООО «Газпром добыча Надым»)

Рис. 2. – Схема распределения коэффициента насыщения вод карбонатными солями при температуре 40ºС и давлении 10 МПа по сеноманской залежи месторождения Медвежье (Н.Ю.Рахбари, 2010).

Условные обозначения: при  S < 0  нет  угрозы  выпадения карбонатных солей; при  S > 0  есть  угроза выпадения карбонатных солей

Литература

1. Архипов Ю.А. Совершенствование методов обоснования режимов работы газовых скважин: Дис. на соиск. учен.ст. к.т.н.: 25.00.17. М., 2011. 159 с.
2. Бро Е.Г. Влияние катагенеза на физические свойства терригенных пород и минерализацию подземных вод. Л.: Недра, 152 с.
3. Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., Тер-Саркисов Г.П. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. М.: Недра, 2002. 880с.
4. Дмитрук В.В. Повышение эффективности капитальных ремонтов скважин с целью совершенствования разработки и эксплуатации газовых залежей (на примере месторождения Медвежье): Дис. на соиск. учен. ст. к.т.н: 25.00.17. Н., 2005. 153 с.
5. Г. Н. Комардинкина. Палеогеографические особенности формирования и размещения континентальной толщи сеномана севера Западной Сибири. Сб. Палеогеографические исследования в нефтяной геологии. Под ред. Алиева М.М., М.: Наука, 1979. С. 73-75.
6. Корценштейн В.Н., Козлов В.Г., Гончаров В.С., Левшенко Т.В. и др. Основные результаты современного этапа исследования водонапорных систем крупнейших газовых и газоконденсатных месторождений Советского Союза. Сб. Новые материалы по водонапорным системам крупнейших газовых и газоконденсатных месторождений. Под ред. Корценштейна В.Н. М., 1991. С. 9-51.
7. Облеков Г.И. Геологическое обоснование технологий управления разработкой уникальных газовых и газоконденсатных месторождений Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции: Дис. на соиск. учен. ст. д.г.-м.н.: 25.00.12. Н., 2009. 409 с.
8. Рахбари Н.Ю. Роль водорастворенных газов в формировании и процессах разработки газовых месторождений со слоистыми коллекторами (на примере месторождения Медвежье): автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук / Н.Ю. Рахбари – Москва. – 23 с
9. Хохлова М.С. Оценка остаточных извлекаемых запасов газа на крупных месторождениях по комплексу геофизических и промысловых данных: Дис. на соиск. учен. ст. к.г.–м.н.: 04.00.12. М., 2004. 150 с.

References

1. Arhipov Y.A. Improved acknowledgment methods of gas wells modes: Thesis for the degree candidate of technical sciences: 25.00.17. Moscow, 2011. 159 p.
2. Bro E.G. (1980) Katagenesis influence on the physical properties of clastic rocks and mineralization of groundwater. Russia, M.:, Nedra, 1980. 152 p.
3. Vyahirev R.I., Gritsenko A.I., Ter-Sarkisov G.P. Development and exploitation of gas fields. M.: Nedra, 2002. 880p.
4. Dmitruk V.V. Improving the rebuilding wells efficiency to elaborate the development and exploitation of gas fields (for example, Medvej’e field): Thesis for the degree candidate of technical sciences: 25.00.17. N., 2005. 153 p.
5. Komardinkina G.N. Paleogeographic features of the formation and placement of the continental strata of Senomanian north of Western Siberia. Coll. Paleogeographic research in petroleum geology. Ed. Aliyev M.M., M.: Science, 1979, p. 73-75.
6. Kortsenshteyn V.N., Kozlov V.G., Goncharov V.S., Levshenko T.V. and others. The main results of the present stage of the water pumping systems study of the largest gas and gas condensate deposits in the Soviet Union. Coll. New materials for a water system's of the largest gas and gas condensate fields. Ed. Kortsenshteyn V.N. M., 1991, .p 9-51.
7. Oblekov G.I. Geological study management technology development of unique gas and gas condensate deposits of the West Siberian oil and gas province: Thesis for the degree candidate of doctor of geological and mineralogical Sciences: 25.00.12. N., 2009. 409 p.
8. Rahbari N.Y. The role of water-dissolved gases in the processes of formation and development of gas fields in layered reservoirs (by the example of the Medvej’e field): Abstract of thesis for the degree candidate of geological and mineralogical Sciences: 25.00.12. Moscow, 2012. 23 p.
9. Hohlova M.S. Estimation of the remaining recoverable gas reserves in the large fields on the geophysical and field data complex. Thesis for the degree of candidate of geological and mineralogical sciences: 04.00.12. Moscow, 2004. 150 p.