Geophysical technology for oil wells completion and long-term performance monitoring
Abstract
Relevance. The development of a rational well completion technology, including the technological operations of drilling through productive formations, cementing of the casing string annulus, secondary drillingin and stimulation jobs is one of the crucial tasks for ensuring long-term operation of high-output oil wells. Integrating the stages of secondary opening and stimulation stages into a unified technological complex with the implementation of high-performance well perforation techniques allows to significantly improve the quality of productive formations development alongside manifold reduction of the time and costs of geological and engineering operations. Aim. The aim of this study is the optimization of oil wells completion by developing specialized explosion-proof bottomhole instrument and geophysical load-bearing cables, which include, in addition to conducting core, fibre-optic modules and a capillary tube. Methods. The technology suggests that after the reduction of the drilling mud level in the wellbore, special perforating fluid is injected into the productive formation to clean the near-wellbore area. Subsequent perforation under depression using a deep-well pump ensures the cleaning of the near-wellbore zone of the reservoir. The developed technology allows for longterm monitoring of well operation parameters using fiber-optic thermometry and deep-well instruments located above the blasting equipment. The need to use downhole instruments is due to the current lack of fiber-optic pressure and fluid composition sensors. Results. The developed technology allows for ongoing hydrodynamic reservoir testing during the operation of wells. The presence of a capillary tube enables the controlled delivery of perforation fluids based on surfactants to the secondary perforation interval. This helps to further clean the nearwellbore zone and increase the flow rate
References
Акрамов Т.Ф., Яркеева Р.М. Борьба с отложениями парафиновых, асфальтосмолистых компонентов нефти. // Нефтегазовое дело. – 2017. – No 4. – С. 67–72. DOI: 10.17122/ngdelo-2017-4-67-72.
Берманн Л., Уолтон И.С., Чанг Ф.Ф., Фаярд А., Чи Кин Хонг. Оптимальные жидкостные системы для перфорирования скважин. // Нефтегазовое обозрение. – 2007. – С. 16–30.
Болдырева Н.М. Промыслово-геофизические исследования и контроль динамики работы пласта в режиме реального времени с использованием оптоволоконного кабеля. // Нефтяное хозяйство. – 2016. – No 10. – С. 46–48.
Василенко Н.Р., Чертенков М.В., Шепель К.Ю., Ликутов А.Р. Стендовые испытания моделей крепи скважины и продуктивного пласта кумулятивной перфорацией. // Нефть. Газ. Новации. – 2015. – No 12. – С. 21–26.
Гайворонский И.Н., Леоненко Г.Н., Замахаев В.С. Коллекторы нефти и газа Западной Сибири. Их вскрытие и опробование. М:. ЗАО «Геоинформмарк», 2000. – 364 с.
Гайворонский И.Н., Меркулов А.А., Балдин А.В., Улунцев Ю.Г. Обеспечение эффективной гидродинамической связи скважины с пластом при вторичном вскрытии. // Каротажник. – 2006. – Вып. 10–11. – С. 153–169.
Гасумов Р.А., Гасумов Э.Р. Сохранение фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов при их временной изоляции. // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. No 2. – С. 180–195. DOI: 10.46698/VNC.2025.39.56.001.
Гасумов Э.Р., Гасумов Р.А. Оценка гидродинамического совершенства системы скважина-пласт формируемой на этапе вскрытия продуктивного пласта. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. No 4. – С. 108–123. DOI: 10.46698/VNC.2023.58.47.009.
Деркач С.Р., Берестова Г.И., Мотылева Т.А. Использование ПАВ для интенсификации нефтедобычи при первичном и вторичном вскрытии пластов. // Вестник Мурманского государственного технического университета. – 2010. – Т. 13. No 4-1. – С. 784–792.
Кязимов Э.А., Сулейманов А.Б. Разработка и исследование новой технологической жидкости для повышения эффективности вторичного вскрытия пласта. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2013. – No 9. – С. 35–38.
Робин А.В., Семенцов А.А., Шумилов А.В. Освоение скважин геофизическим кабелем, оснащенным внутренним капилляром. // Каротажник. – 2008. – Вып. 11(176). – С. 97–106.
Рябоконь С.А., Пеньков А.И., Куксов А.К., Кошелев В.Н., Бадовская В.И. Комплекс технологий, обеспечивающий высокое качество заканчивания скважин. // Нефтяное хозяйство. – 2000. – No 2. – С. 16–22.
Сюзев А.В., Лекомцев А.В., Мартющев Д.А. Комплексная методика подбора реагентов для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений в механизированных нефтедобывающих скважинах. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг ресурсов. – 2018. – Т. 329. No 1. – С. 15–24.
Хайбуллина К.Ш. Обоснование комплексной технологии удаления и предупреждения органических отложений в скважинах на поздней стадии разработки нефтяного месторождения: дисс. ... канд. техн. наук: 25.00.17 / Хайбуллина Карина Шамильевна. – СПб.: СПбГУ, 2019. – 98 с.
Халилов Д.Г., Савич А.Д, Сальникова О.Л., Костицын В.И., Черных И.А., Черных В.И. Определение пространственной разрешающей способности оптоволоконных распределенных датчиков температуры, интегрированных в геофизические кабели. // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2024. – No 4(388). – С. 45–54.
Ширяев Е.О. Опыт применения оптоволоконных систем термометрии для исследований скважин. // Каротажник. – 2023. – Вып. 6(326). – С. 76–86. 17. Шумилов А.В. Методика контроля качества цементирования по акустическому импедансу. // Геофизика. – 2019. – No 3. – С. 60–65.
Ahmed M.E., Sultan A., Al Hashim H. Optimization of surfactant-polymer flooding for enhanced oil recovery. // Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. – 2023. – Vol. 13. – pp. 2109–2123. DOI: 10.1007/s13202-023-01651-0.
Ashry I., Mao Y., Wang B., Hveding F. A review of distributed fiber–optic sensing in the oil and gas industry. // Journal of Lightwave Technology. – 2022. – Vol. 40. Issue 5. – pp. 1407–1431. DOI: 10.1109/JLT.2021.3135653.
Deng K.H., Zhou N.T., Lin Y.H., Wu Y.X., Chen J., Shu C., Xie P.F. Failure mechanism and influencing factors of cement sheath integrity under alternating pressure. // Petroleum Science. – 2023. – Vol. 20. Issue 4. – pp. 2413–2427. DOI: 10.1016/j.petsci.2023.03.004.
Ekechukwu G.K., Sharma J. Well-scale demonstration of distributed pressure sensing using fiber-optic DAS and DTS. // Scientific Reports. – 2021. – Vol. 11. – Art. No. 12505. DOI: 10.1038/s41598-021-91916-7.
Kostitsyn V.I., Savich A.D., Shumilov A.V., Laptev A.P., Khalilov D.G. Innovative geophysical techniques for permanent type completion and long-term operating monitoring of oil-and-gas wells. // Eds. E. Isaeva, A. Rocha. In: Science and Global Challenges of the 21st Century – Innovations and Technologies in Interdisciplinary Applications. Perm Forum 2022. Lecture Notes in Networks and Systems. Vol. 622. Springer, Cham. – 2023. – pp. 293–301. DOI: 10.1007/978-3-031-28086-3_24.
Patermina Ch.A. Applications of surfactants and nanoparticles in enhanced oil recovery processes. In book: Sedimentary Petrology. / Ed. Ali Ismail Al-Juboury. – 2022. – 16 p. DOI: 10.5772/intechopen.97506.
Xu C., Liang H., Guo S. Characteristics of porosity and permeability of ultra-high temperature perforated damage zone in sandstone targets. // Frontiers in Earth Science. – 2022. – Vol. 10. – 10 p. DOI: 10.3389/feart.2022.783556.
Xu K. Research status of perforation parameter optimization of different well types at home and abroad. // Scientific Journal of Technology. – 2025. – Vol. 7. – pp. 100–104. DOI: 10.54691/q938bd76.
Zhang H., Fu W., Wang Ch., Zhang G., Wang Z. Real-time monitoring of oil-well dynamic liquid-level based on optical fiber sensing. // AIP Conference. Proceedings. – 2017. – Vol. 1839. Issue 1. DOI: 10.1063/1.4982441.
English
Русский
