Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Призабойная зона пласта представляет собой участок продуктивного горизонта в непосредственной близости от ствола скважины, где протекают наиболее интенсивные фильтрационные процессы. В этой области происходит концентрация гидродинамических возмущений, приводящих к изменению фильтрационно-емкостных свойств коллектора.
Снижение проницаемости призабойной зоны обусловлено несколькими механизмами. В процессе бурения скважины промывочная жидкость проникает в пласт, образуя глинистую корку и кольматируя поровое пространство. При эксплуатации происходит выпадение асфальтено-смолисто-парафиновых отложений, солей пластовых вод, продуктов коррозии обсадной колонны и насосно-компрессорных труб.
Степень загрязнения призабойной зоны количественно оценивается коэффициентом скин-эффекта, определяемым по данным гидродинамических исследований скважин. Положительные значения указывают на ухудшение проницаемости, отрицательные — на интенсификацию притока.
Обработка призабойной зоны выполняется на всех этапах эксплуатации месторождения для восстановления начальной проницаемости или создания дополнительных путей фильтрации флюида. Мероприятия планируются на основании промысловых исследований с учетом геологического строения, минералогического состава коллектора и характера насыщения согласно РД 153-39.0-110-01.
Соляно-кислотная обработка основана на взаимодействии соляной кислоты с карбонатными минералами пласта. При контакте кислоты с кальцитом или доломитом происходит реакция растворения с образованием хлоридов кальция или магния, воды и углекислого газа. В результате в породе формируются каналы растворения, каверны и расширяются существующие трещины, что увеличивает проницаемость призабойной зоны.
Для терригенных коллекторов с глинистым цементом применяется глинокислотная обработка — смесь соляной и фтористоводородной кислот. Плавиковая кислота растворяет алюмосиликаты, разрушая глинистый цемент между зернами песчаника. Концентрация кислот подбирается по результатам лабораторных испытаний на керне с учетом минералогического состава коллектора.
Кислотные ванны применяются для очистки стенок скважины и забоя от цементной корки, глинистых отложений, продуктов коррозии без продавливания кислоты в пласт. Раствор закачивается в объеме, заполняющем ствол в интервале обработки, и выдерживается от шестнадцати до двадцати четырех часов. Концентрация соляной кислоты составляет двенадцать-пятнадцать процентов.
Простая солянокислотная обработка предполагает закачку кислотного раствора в пласт под давлением, не превышающим давление гидроразрыва. Объем кислоты рассчитывается из соотношения 0,4-1,5 кубических метра на метр вскрытой толщины пласта. Для малопроницаемых карбонатных коллекторов концентрацию повышают до пятнадцати-двадцати процентов.
В состав кислотных растворов обязательно добавляют ингибиторы коррозии для защиты металла труб и оборудования. Применяются соединения типа катапинов в концентрации 0,3-0,8 процента от объема раствора. Эффективность защиты контролируется лабораторными испытаниями.
Обработка под давлением с применением пакерных устройств позволяет селективно воздействовать на отдельные интервалы пласта или пропластки с пониженной проницаемостью. Пакер устанавливается выше или ниже обрабатываемой зоны, обеспечивая изоляцию и направленную закачку кислоты в целевой интервал при давлениях до пятнадцати мегапаскалей.
Гидравлический разрыв пласта реализуется путем закачки в скважину жидкости разрыва под давлением, превышающим горное давление и предел прочности породы на разрыв. При достижении критического значения в пласте инициируется магистральная трещина, ориентированная перпендикулярно направлению минимального главного напряжения.
Процесс включает последовательную закачку жидкости разрыва с возрастающей концентрацией проппанта — расклинивающего агента, удерживающего трещину в раскрытом состоянии после снижения давления. В качестве жидкости разрыва используются гели на основе гуаровой камеди, сшитые полимерные системы, нефтяные эмульсии или водные растворы с понизителями трения.
Проппант представляет собой гранулированный материал фракции 0,5-1,5 миллиметра с высокой прочностью на раздавливание. Кварцевый песок применяется при давлениях смыкания до сорока мегапаскалей, керамические проппанты — до ста мегапаскалей. Проницаемость проппантной пачки должна превышать проницаемость пласта минимум в десять раз для обеспечения эффективности разрыва.
Концентрация проппанта в жидкости разрыва постепенно увеличивается от ста килограммов на кубический метр на начальном этапе до тысячи-тысячи трёхсот килограммов на кубический метр в завершающей стадии. Общая масса закачиваемого проппанта составляет от двадцати до трехсот тонн в зависимости от параметров пласта и проектного дизайна операции.
В горизонтальных скважинах применяется многостадийный гидроразрыв пласта с последовательной изоляцией участков ствола. Количество стадий достигает тридцати-пятидесяти на одну скважину, расстояние между портами составляет пятьдесят-сто метров. Технология позволяет создать систему трещин, охватывающую значительный объем пласта.
Проектирование операции гидроразрыва выполняется с применением специализированных симуляторов, моделирующих развитие трещины с учетом геомеханических свойств пласта, профиля напряжений, реологических характеристик жидкости разрыва. Программное обеспечение позволяет оптимизировать параметры закачки для достижения проектной геометрии трещины.
Термогазохимическое воздействие основано на сжигании порохового заряда в забойной части скважины напротив продуктивного интервала. Пороховой заряд массой от двадцати до пятисот килограммов доставляется на забой с помощью бронированного электрического кабеля в специальном аккумуляторе давления типа АДС-5 или АДС-6.
При сгорании пороха образуется от восьмисот тридцати до восьмисот пятидесяти кубометров газа на один килограмм заряда, выделяется тепловая энергия от трех тысяч четырехсот двадцати до пяти тысяч пятисот пятидесяти пяти килоджоулей. Температура в зоне реакции достигает трехсот-трехсот пятидесяти градусов Цельсия, давление возрастает до тридцати-ста мегапаскалей в зависимости от скорости горения.
Механическое воздействие высокого давления приводит к образованию новых трещин и раскрытию существующих без их последующего закрепления проппантом. Тепловое воздействие способствует расплавлению асфальтено-смолисто-парафиновых отложений, снижению вязкости нефти в призабойной зоне, улучшению фильтрационных характеристик.
Химическое воздействие обусловлено составом продуктов сгорания. Углекислый газ растворяется в пластовой нефти, снижая её вязкость и поверхностное натяжение на границе с породой. Хлористый водород, соединяясь с пластовой водой, образует раствор соляной кислоты концентрацией до пяти процентов, который взаимодействует с карбонатными минералами коллектора.
Термогазохимическое воздействие выполняется за два-три часа в отличие от гидравлического разрыва пласта, требующего двух-трёх суток подготовки и проведения работ. Упрощённая технология позволяет проводить обработку с использованием стандартного геофизического оборудования без привлечения тяжёлой специализированной техники.
Выбор технологии воздействия на призабойную зону определяется комплексом геолого-технических факторов. Для карбонатных коллекторов с проницаемостью выше ста миллидарси приоритетным методом является солянокислотная обработка. При проницаемости ниже пятидесяти миллидарси эффективнее применение гидравлического разрыва пласта.
Терригенные коллекторы с содержанием глинистых минералов более десяти процентов требуют глинокислотной обработки. При наличии значительных асфальтено-смолисто-парафиновых отложений целесообразно термогазохимическое воздействие или применение органических растворителей в составе кислотных композиций.
Гидравлический разрыв пласта является методом выбора для низкопроницаемых коллекторов независимо от минералогического состава, при необходимости увеличения дебита в несколько раз, для вовлечения в разработку слабодренируемых зон пласта. Многостадийный гидроразрыв применяется преимущественно в горизонтальных скважинах на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами.
Технико-технологический проект обработки призабойной зоны разрабатывается геологической и технологической службами предприятия на основании анализа геолого-промысловых данных, результатов гидродинамических и геофизических исследований скважин. Проект согласовывается с супервайзерами и утверждается главным инженером согласно требованиям ФНП 534.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.