Вибір фізико-хімічних індикаторів контролю за обводненням свердловин Астраханського ГКР

Одним із основних методів контролю за обводненням газових свердловин Астраханського ГКР є гідрохімічний метод. В основі даного методу лежить відмінність хімічного складу підошовних і технрогенно-конденсаційних вод. Реєстрація зміни хімічного складу останніх в процесі розробки родовищ позволяє вирішувати наступні задачі: контролювати початок і динаміку обводнення свердловин, уточняти положення газо водяного контакту, вибирати оптимальний режим експлуатації свердловин, розпізнавати суміші вод і розрізняти тип обводнення свердловин.

Ознаками появлення у продукції свердловини підошовної води можна вважати підвищену мінералізацію вод, які виносяться – до 150 г/л, густина вод які виносяться – до 1,05-1,08 г/см3 і найголовніше, високий вміст у воді калій-іона – до 400-700 мг/л і більше.

Критерієм по якому можна вважати воду підошовною, являється близькість її фізико-хімічних властивостей до властивостей води, отриманих із свердловини п’єзометра 623-Н, розкритий продуктивний пласт на 112 м нижче газо водяного контакту.

Основним затрудненням визначення дати поступлення пластових (підошовних) вод є те, що разом з газом із пласта можуть виноситися залишкові (слабозцементовані), останцовые води і води, які віджимаються із глинистих пластів всередині покладу, а також глини, які перекривають і підстилають поклад. Щоб відрізнити перше поступлення в експлуатаційну свердловину саме підошовні води від залишкових, останцовых і віджимаючих із глин, необхідно продовжити нагляд за зміною фізико-хімічних властивостей виносимих вод іх свердловини. При цьому слід мати на увазі, що об’єктивних гідрохімічних критеріїв для розпізнання перелічених вище типів вод при близьких фізичних властивостей і хімічному складі і даний час немає.

Аналіз промислових досліджень виконаних на багатьох газових і газоконденсатних родовищах Росії, показав, що частка підошовних вод у воді, яка виноситься із свердловини, у часі зазвичай зростає, а частка залишкових вод, останцовых і віджимаючих із глин зменшується. Таким чином між сумарним відбором газу і часткою підошовних вод існує пряма залежність, а часткою залишкових, останцовых і віджимаючих від глин – обернена. Це також підтверджується аналізами сольового складу водноорганічних проб води по ряду свердловин Астраханського ГРК. Крім того, залишкові води виносяться із покладу в малих кількостях довгий час, а останцовые – у великих кількостях короткий проміжок часу. Побічною ілюстрацією цього положення є відсутність підошовної води в продукції деяких свердловин, тобто не виключена можливість, що частина води в обводнених свердловинах являється внутрішньо пластовою: останцовой чи залишковою.

Слід відмітити, що на більшості газових родовищ Росії (Західний Сибір, європейська північ) гідрохімічний контроль здійснюють по хлор-іону. Астраханське родовище має специфічні умови розробки, які не позволяють в повному обсязі використовувати даний компонент в якості показника водопроявлення в свердловинах. Це пов’язано регулярним проведенням соляно-кислотних обробок (СКО). Винесення продуктів СКО призводить до різкого збільшення вмісту хлор-іону в рідкій фазі продукції свердловини, яка може досягнути величини характерних для пластових вод. Отже, використання іона хлора для контролю за водопроявленняім в свердловинах Астраханського ГКР досить ускладнене, що визвало необхідність створення іншого гідрохімічного показника, достатньо надійного для специфічних умов даного родовища.

Більшість компонентів складу води чітко не вказують на пластові водопроявлення. Так, високі значення густини, загальної мінералізації, вміст хлору і натрію можуть бути зумовлені винесенням фільтрату бурового розчину. При винесенні продуктів СКО в пробах також підвищується вміст хлору , кальцію, гідрокарбонатів, значення густини і загальної мінералізації.

Для вибору достовірного індикатора пластових водопроявлень Астраханського ГКР використано позитивний досвід гідрохімічного контролю на Оренбургському ГКР поклад якого також приурочений до карбонатних відкладень, а в свердловинах проводиться СКО, так як і в Астраханському ГКР. На Оренбургському ГКР для визначення вмісту пластової води в рідкій фазі продукції газових свердловин використовується калій-іон. Калій в умовах Оренбургського ГКР являється надійним індикаторм підошовних вод , так, як вміст його в рідкій фазі продукції газових свердловин не залежить від процесів взаємодії з породами пласта-колектора рідин, які закачуються в свердловини (буровий розчин, соляна кислота, метанол).

Не зважаючи на те, що гідрохімічні умови Астраханського ГКР дещо відрізняються від умов Оренбургського ГКР, наприклад, по концентрації у водах багатьох компонентів, в тому числі калію, детального вивчення хімічного складу пластових і техногенно-конденсаційних вод Астраханського ГКР показало можливість використання калій-іона для гідрохімічного контролю за експлуатацією свердловини Астраханського ГКР.

Калій є тим компонентом, по концентрації якого можна розпізнати наявність підошовної води в конденсаційній і техногенно-конденсаційної води, тобто по концентрації калію можна контролювати процес водопроявлення від перших при знаків появи підошовної води до повного обводнення.

Так, середній вміст калію на Астраханському родовищі в конденсаційних і техногенно-конденсаційних водах коливається від 1,0 до 26,8 мг/л. В середньому для всіх цих вод він рівний 8,0 мг/л.

Даний показник задовольняє наступні вимоги:

стабільна концентрація як в пластових підошовних, так і в конденсаційних і техногенно-конденсаційних водах;

гостра відмінність вмісту в підошовних пластових і в конденсаційних і техногенно-конденсаційних водах;

вміст в техногенно-конденсаційних водах не залежить від добавок технічних рідин (соляна кислота, метанол і ін.)%

точність і швидке визначення вмісту калію на полум’яному фотометрі.

Гідрохімічний контроль по калій-іону являється експрес-методом, який забезпечує можливість охоплення регулярними спостереженнями великого числа об’єктів дослідження. Використання калій-іона на Астраханському ГКР з 1989 року забезпечило виявлення самих ранніх стадій обводнення експлуатаційних свердловин.

Деталізація гідрохімічної характеристики води, яка виноситься із свердловини проводиться і по іншим показникам – основним іонам, загальної мінералізації, густини і гідрохімічним коефіцієнтам.

Таким чином, калій-іон на даний час є одним із основних компонентів індикаторів підошовних вод Астраханського