The article deals with the specifics of water and gas inflow isolation processes in horizontal wells. The main causes and sources of non-target fluid inflow into horizontal boreholes and the main technologies of repair and insulation works are described. Features of the choice of technologies to restrict the flow of water and gas in horizontal wells are considered. The characteristic features of different methods of isolating compounds injection - without horizontal hole zone isolation, with the use of in-casing packers, with the use of "liquid packer" or with the installation of a "chemical plugging packer" are singled out. The success rate of water shut-off and gas shut-off technologies worldwide has been analyzed and the most effective technologies of shut-off compositions injection have been determined depending on the type of fluid to be shut-off, type of reservoir and water or gas inflow site (toe, middle or bottom of the horizontal well). Effective technologies are also divided according to the completion method: open hole, liner without or with packers, liner with flow control devices, or a cemented liner. It is also noted that in some cases the problem cannot be solved by use of chemicals and technical means or targeted search for new efficient solutions is necessary. An analysis of isolating compounds potentially highly effective in shutting off both water and gas inflows has been carried out. A polymer composition, an aluminosilicate reagent and an organosilicon compound were chosen for laboratory tests. The critical pressure gradient, which the isolating compound can withstand without being carried away from the bulk reservoir model, was taken as the main parameter evaluated to determine the effectiveness of the isolation. Another estimated parameter is residual resistance factor, which characterizes the frequency of permeability decrease of model after injection of mixture. High efficiency of polymer systems and silicone-organic compositions for water and gas isolation, as well as applicability of aluminosilicate compounds for water shut-off works were determined in the laboratory. A ranking of types of isolating compounds in terms of applicability for water or gas shut-off has been carried out. The risks and required volume of isolating agents for the treatment of extended horizontal borehole intervals were assessed. The technology of directional injection of polymer system into the target interval using two-packer arrangement was justified to isolate water inflow in conditions of high risk of gas breakthrough, and field trials were conducted - a decrease in water cut of the production was achieved.

В статье рассмотрены особенности процессов изоляции притока воды и газа в горизонтальных скважинах. Дано описание основных причин и источников притока нецелевого флюида в горизонтальные стволы, а также технологий ремонтно-изоляционных работ. Отмечены особенности выбора технологий ограничения притока воды и газа в горизонтальные скважины. Выделены характерные особенности различных способов закачки изолирующих составов: без разобщения зон горизонтального ствола, с использованием внутриколонных пакеров, «жидкого пакера» или с установкой «заколонного химического пакера». Проведен анализ мировой практики применения химических технологий для изоляции притока воды и газа. Выявлены наиболее эффективные технологии закачки изолирующих составов в зависимости от типа изолируемого флюида, типа коллектора и участка притока воды или газа (пятка, середина или носок горизонтального ствола). Эффективные технологии разделены также в зависимости от способа заканчивания скважины: открытый ствол, хвостовик без заколонных пакеров или с пакерами, хвостовик с устройствами контроля притока, цементируемый хвостовик. Отмечено, что в некоторых случаях проблема не решается применением химических реагентов, и необходимо использовать технические средства либо проводить направленный поиск новых эффективных решений. Проанализированы изолирующие составы, потенциально обладающие высокой эффективностью при изоляции притока как воды, так и газа. Для проведения лабораторных исследований выбрана полимерная композиция, алюмосиликатный реагент и кремнийорганический состав. Основным оцениваемым параметром, определяющим эффективность изоляции, принят критический градиент давления, который выдерживает изолирующий состав без выноса из насыпной модели пласта. Другим оцениваемым параметром принят фактор остаточного сопротивления, характеризующий кратность снижения проницаемости модели после закачки состава. В лабораторных условиях установлена высокая эффективность полимерных систем и кремнийорганических составов для изоляции притока воды и газа, а также применимость алюмосиликатных реагентов для изоляции притока воды. Составлен рейтинг типов изолирующих составов по применимости для ограничения притока воды или газа. Выполнена оценка рисков и требуемого объема изолирующего состава для обработки протяженных интервалов горизонтальных стволов. Для изоляции притока воды в условиях высокого риска прорыва газа обоснована технология направленной закачки полимерной системы в целевой интервал с применением двухпакерной компоновки. Приведены результаты опытно-промысловых испытаний, в ходе которых было достигнуто снижение обводненности добываемой продукции.

This content is only available via PDF.
You can access this article if you purchase or spend a download.