Сотрудники Западно-Сибирского филиала ИНГГ СО РАН провели мониторинг закачки шламовых отходов в поглощающую скважину на одном из нефтегазовых месторождений Западной Сибири. Специалисты предложили новые подходы для контроля за изменением трещинного пространства в районе скважины.
Об изысканиях рассказал Денис Аркадьевич Курчиков, научный сотрудник лаборатории геологии нефти и газа ЗСФ ИНГГ СО РАН, к.г.-м.н.
Почему это важно?
При бурении добывающих скважин нефтяных и газовых месторождений образуется большое количество шламовых отходов, которые загрязняют окружающую среду. Традиционно, их утилизируют в специальных шламовых амбарах, однако в сильно заболоченных и морских районах постройка таких сооружений значительно осложнена или невозможна – как из-за специфики местности, так и с экономической точки зрения.
Есть еще один эффективный способ утилизации подобных отходов, пока что мало распространенный в России. Он предполагает подземное захоронение: шлам преобразуют в пульпу с определённой вязкостью и закачивают ее в пласт. В процессе применяется метод гидроразрыва с помощью насоса высокого давления. Тюменские коллеги изучили этот способ захоронения шлама на практике и проанализировали его особенности.
– Для обеспечения оптимального режима эксплуатации и безопасности проведения закачки буровых отходов требуется постоянный мониторинг и проверка рабочих характеристик данного процесса, – говорит Денис Аркадьевич Курчиков. – Это необходимо для предотвращения неконтролируемого роста трещины: пересечения границ эксплуатационного объекта, образования гидродинамической взаимосвязи с соседними скважинами или выхода к зонам тектонических нарушений.
Объект исследования
Специалисты исследовали процесс закачки отходов бурения в поглощающую скважину на одном из нефтегазовых месторождений Западной Сибири. Согласно проекту эксплуатации, при максимально допустимом давлении нагнетания в 180 атмосфер в объект может быть закачано 30800 м3 отходов.
В ЗСФ ИНГГ СО РАН изучили данные, собранные за два с половиной года. В течение этого времени в скважину регулярно закачивалась пульпа, а также некоторые другие компоненты для обеспечения механической и химической очистки призабойной зоны, включая раствор хлористого калия, сточные и технические воды.
Что удалось установить в ходе работы?
Ученые обратили внимание на периоды, когда давление закачки понижалось. В большинстве случаев это связано с периодической механической и химической очисткой призабойной зоны скважины. Резкие изменения давлений в промежутках между промывками, в свою очередь, характеризуют изменения трещинного пространства и фильтрационно-емкостных свойств пласта. Именно из-за этого и необходим дополнительный контроль – он позволяет проанализировать изменения фильтрационных свойств водоносных горизонтов и сохранения их целостности.
Специалисты отметили, что в течение закачки наблюдаются периоды роста давлений, которые сменяются резкими кратковременными понижениями. Это свидетельствует о сложном характере развития трещины, когда её рост вглубь пласта сменяется процессами роста в высоту с последующим длительным периодом развития вторичной трещиноватости. Затем он переходит в новый цикл развития трещины в длину, завершающийся скачкообразным ростом трещины в высоту.
По итогам анализа было установлено, что, несмотря на существенные вариации в показателях работы поглощающей скважины, они не выходят за рамки предельных нагрузок. В Институте не исключают, что в пласт можно закачать и дополнительные объемы шлама, которые серьезно превышают проектные возможности закачки.
В связи с этим, ученые намерены продолжить исследования, направленные на детальный контроль и анализ условий формирования трещинного пространства в процессе подземного захоронения шламовых отходов. Полученные результаты будут учитываться при проектировании подобных работ на других объектах.
Текст под редакцией Павла Красина
Иллюстрации предоставлены Д.А. Курчиковым
Тюменские ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовНовости сибирской науки (sib-science.info), 25.02.2021
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наукФСМНО (sciencemon.ru), 25.02.2021
Тюменские ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовСибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 25.02.2021
Ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовНаучная Россия (scientificrussia.ru), 27.02.2021
Тюменские ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовEnergyland.info, 27.02.2021
Тюменские ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовNews-Life (news-life.pro), 27.02.2021
Тюменские ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовИнтерэнерго (ieport.ru), 28.02.2021
Тюменские ученые проанализировали мониторинг захоронения шламовых отходовРИА Сибирь (ria-sibir.ru), 28.02.2021
Ученые проанализировали полный цикл мониторинга подземного захоронения шламовых отходовНациональная ассоциация нефтегазового сервиса (nangs.org), 27.02.2021