Рис. 5.10. Технологическая схема внутрискважинной термохимической обра ботки с созданием нисходящих потоков:
1 — продуктивный |
пласт; 2 — гранула |
магния; |
3 — обсадная |
колонна; |
4 —насосно-ком |
|||
прессорные трубы; |
5 — устьевое |
оборудование; |
6 — манометр; |
7 — обратный клапан; 8 — |
||||
насосные кислотные агрегаты; |
9 —емкость для |
промывочной |
и |
продавочной жидкости; |
||||
10 —емкость для |
кислотного раствора; 11 — насосные агрегаты |
для |
подпора; |
12 — на |
||||
сосные агрегаты; |
13 — емкость |
для |
жидкостн-магннйносителя |
и продавочной |
жидко |
|||
сти; 14 — пескосмеситель
пространстве напротив продуктивного пласта, где гранулы маг ния псевдоожижаются восходящим потоком кислотного раствора (предварительно при необходимости на НКТ спускают перфо рированный хвостовик) или созданы встречные потоки жидко сти-носителя с магнием и кислотного раствора. Гранулирован ный магний можно вводить также на забой скважины намы вом или засыпкой.
Внутрипластовая термохимическая обработка заключается в заполнении трещин гидроразрыва смесью песка и гранулиро ванного магния и последующем экзотермическом растворении магния солянокислотным раствором (рис. 5.11). Эффективность ВПТХО обеспечивается комплексным действием четырех факто ров: механического (разрыв или раскрытие трещин пласта и увеличение проницаемости трещин после растворения магния из смеси с песком); теплового (расплавление органических отло жений); термокислотного (воздействие на освобожденные от ор ганических отложений породы нагретым кислотным раствором внутри пласта) и гидрогазодинамического (регулирование мае-* сообменных процессов и улучшение освоения скважины и очи стки призабойной зоны от загрязняющих продуктов выделяю щимся газообразным водородом). Для более эффективного обогрева ближайшей окрестности скважины рекомендуется
|
|
|
|
// |
|
т^И |
|
ZD rGZD |
|
у |
X |
z . |
||
\ |
|
ю |
ZD |
|
-77Г |
-7ТГ |
|
I E |
|
|
|
|
J D |
|
|
|
|
ZD |
/j |
з ' |
/7 |
|
~w |
|
/ z |
4 6 |
|
fs h Ц |
|
|
|
|
|
|
Puc. 5.11. Технологическая схема внутрипластовон термохимической обра ботки:
/ — продуктивный |
пласт; |
2 — трещина; |
3 — обсадная |
колонна; |
4 — насосно-компрессор- |
|||||
пыс трубы; 5 — арматура устья; |
6 — манометр; 7 — задвижки; |
8 — блок мапифольдов; |
||||||||
9 — насосные |
агрегаты; |
10 — пескосмеситель; // — емкость для буферной |
жидкости; |
|||||||
12 — насосные |
агрегаты |
для |
подпора; |
13 — емкость |
для жидкости разрыва |
и |
песко- |
|||
магннйноентеля; |
14 — емкость |
для |
солянокислотного |
раствора; |
15 —кислотный |
насос |
||||
ный агрегат; |
16 —пакер; |
17 —якорь |
|
|
|
|
|
|||
сразу после окончания продавки кислотного раствора отобрать из скважины 30—40 % объема закачанного кислотного рас твора, а через 0,5 ч — оставшуюся часть закачанной жидкости и пустить скважину в работу. Для этого целесообразно продавку осуществлять закачкой газа. Количество магния должно состав лять 20 % от общей массы магния и песка, что обеспечит 4— 6-кратное увеличение проницаемости трещины.
Комплексная внутрипластовая кислотная обработка обвод няющейся скважины предусматривает ограничение притока воды с использованием гранулированного магния и кислотную или внутрискважинную термохимическую обработку. Ограниче ние притока воды основано на реакции магния и его оксида
с |
водой, что приводит к образованию осадка гидроксида магния |
и |
магнезиального цемента (при наличии в воде хлористого маг |
ния) : |
|
Mg + 2H.20 = Mg(0H)H- Н2; |
(5.42) |
MgO + H20 = Mg (ОН)2; |
(5.43) |
MgO +MgCl2 + Н,0 -= 2Mg (ОН) Cl. |
(5.44) |
Технология включает заполнение по схеме ГРП трещин, естественных или искусственно созданных и являющихся основ ными путями притока воды в скважину, или намыв ствола сква жины напротив обводненного пласта смесью песка с гранули рованным магнием; извлечение на поверхность закачанных жид
костей; выдержку во времени (на 48—96 ч) для протекания ре акции и образования прочной водоизоляционной структуры; про ведение кислотной или внутрискважинной термохимической об работки малопроницаемых интервалов пласта. Массовое содер жание магния в смеси с песком принимается равным 0,2. На 1 кг Mg берут 2,8 кг MgCl2.
Соляную кислоту и раствор можно транспортировать в ав тоцистернах, а закачивать с помощью насосных и цементиро вочных агрегатов. Имеются специальные насосные кислотные (кислотоустойчивые) установки (агрегаты) типов УНЦ 1- 160Х500К, АКПП-500 и кислотовозы типа КП-6,5.
Установка УНЦ 1-160Х500К (Азинмаш-ЗОА) смонтиро вана на шасси автомобиля и включает гуммированную мягкой резиной с подслоем полуэбонита цистерну вместимостью 6 м3, гуммированный баллон для химреагентов вместимостью 0,2 м3, плунжерный насос и на двухосном прицепе дополнительную ци стерну вместимостью 6 м3. Насос обеспечивает подачу кислот ного раствора от 1,03 до 12,2 л/с при давлении 7,6—33,3 МПа. Для смешивания кислоты с газом (воздухом) используется аэратор или эжектор, а газ подается от компрессорной уста новки или АГУ 6000-500/200. Реакционные наконечники изго тавливают из перфорированных труб диаметром 100 и 75 мм.
Кислотный раствор готовят централизованно или у сква жины в строгой последовательности: в воду вводят ингибитор и стабилизатор, соляную кислоту, перемешивают и добавляют ВаС12, перемешивают и вводят интенсификатор, перемешивают и выдерживают до осветления раствора (2—3 ч). При работе должны использоваться защитные приспособления (спецодежда, резиновые перчатки, очки), быть в наличии средства для ока зания первой медицинской помощи.
§ 5.10. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ
Кроме гидравлического разрыва пласта, тепловой, солянокис лотной, термохимической и термокислотной обработок приме няются также другие методы воздействия на призабойную зону: очистка призабойной зоны растворителями, ПАВ, термо газохимическое воздействие, импульсно-ударные методы воздей ствия и др.
В качестве углеводородных растворителей для очистки при забойной зоны от отложений парафина и асфальтосмолистых веществ нашли применение абсорбент (отходы смеси углеводо родов 70 % бутан-бутиленовой и 30.% бутилен-дивиниловой фракции), КОРД (кубовый остаток ректификации дивинила), КОН-47-88 (смесь легких углеводородов, бензола, толуола, кси лола, димерциклопентадиена, этилового бензола и др.), пиро-
конденсат (смесь ароматических, непредельных и предельных углеводородов), пенореагент (смесь спиртов, углеводородов), предельный (смесь тяжелых углеводородов с фенолом) и отра ботанный (смесь парафиновых и предельных углеводородов) керосин, являющиеся отходами химических заводов. Эффектив ность обработки повышается с увеличением удельного расхода растворителя, давления, темпа закачки и, особенно, при после дующем подогреве пласта.
Поверхностно-активные вещества по составу и химическим свойствам разделяют на ионогенные и неионогенные. Первые делятся на анионоактивные и катионоактивные, которые в вод ных растворах ионизируют соответственно на поверхностно-ак тивные анионы и поверхностно-активные катионы. Молекулы неионогенных ПАВ в воде не диссоциируют на анионы и ка тионы. Анионоактивные (сульфонол, сульфонат), катионоактив ные (катапин А, катапин К, катамин) и неионогенные (ОП-4, ОП-7, ОП-Ю, дисолван 4411) ПАВ используются как моющие средства для промывки забоев нагнетательных скважин и при забойных зон от всякого рода загрязнений, а также для разру шения и предотвращения образования эмульсий в призабойной зоне нефтяных скважин. В призабойную зону закачивают 10— 20 м3 раствора с концентрацией ПАВ 0,5—3%, работу сква жины возобновляют через 2—3 сут. Использование 0,2— 0,3 %-ного раствора технического моющего препарата МЛ-72 (ТУ 84-348—73), представляющего собой смесь анионных и не ионогенных ПАВ (сульфонол, сульфонат, смачиватель ДБ), эф фективно при очистке призабойной зоны и глушении скважин, снижении вязкости водонефтяных эмульсий, очистке насосно компрессорных труб и подземного оборудования от асфальто смолопарафинистых осадков, уменьшении гидравлических со противлений.
Метод термогазохимического воздействия (ТГХВ) основан на горении твердых порохов в жидкости без каких-либо герме тичных камер или защитных оболочек. Он сочетает тепловое воздействие с механическим и химическим, а именно: а) обра зующиеся газы горения под давлением (до 100 МПа) вытес няют из ствола в пласт жидкость, которая расширяет естествен ные и создает новые трещины; б) нагретые (180—250 °С) по роховые газы, проникая в пласт, расплавляют парафин, смолы и асфальтены; в) газообразные продукты горения состоят в ос новном из хлористого водорода и углекислого газа; хлористый водород при наличии воды образует слабоконцентрированный солянокислотный раствор; углекислый газ, растворяясь в нефти, снижает ее вязкость, поверхностное натяжение и увеличивает продуктивность скважины; г) после сгорания заряда давление в скважине снижается и из пласта устремляются флюиды, газы горения и расплавленные отложения. Дополнительно ствол
208
скважины в пределах продуктивного пласта можно заполнить солянокислотным раствором.
Этот метод осуществляют с помощью аккумулятора давле ния скважины (АДС). АДС спускают либо на каротажном ка беле в обсадную колонну или в НКТ, либо на НКТ с установ кой пакера. Полное время сгорания может достигать 300 с. Массу заряда вычисляют по эмпирической формуле Р. А. Мак сутова и К. М. Гарифова в зависимости от гйдропроводности пласта, гидростатического давления и давления на забое после сгорания снаряда. Разрыв пласта давлением (до 250 МПа) по роховых газов можно осуществить посредством бескорпусного генератора ПГД-БК, в котором процесс горения заряда кратко временный (до 1 с).
Использование взрывчатых веществ для воздействия на при забойную зону известно давно. Для отрыва или развинчивания прихваченных труб, разрушения посторонних предметов в сква жине при ремонтных работах и иногда для создания сети тре щин применяют торпедирование путем взрыва торпед в сква жине. Наряду с этим осуществляют внутрипластовые взрывы посредством нагнетания жидкого взрывчатого вещества (нитро глицерина) в пласт и последующей детонации. Давление дости гает 105 МПа, скорость распространения ударной волны состав ляет 3000—5000 м/с.
При электрогидравлическом воздействии на призабойную зону в интервале продуктивного пласта за счет формирования высоковольных периодических электрических разрядов в жид кости создаются периодические гидравлические импульсы высо кого давления, сопровождаемые кавитационными ударами, кото рые образуют трещины в пласте, разрушают и смещают закупо ривающие частицы и способствуют выносу их из поровых кана лов. Электромагнитное и тепловое поля оказывают тепловое воздействие на призабойную зону. Такое воздействие при одно временном дренировании жидкости из пласта повышает продук тивность скважины в 1,5—2 раза. Для проведения обработки забойный генератор электрогидравлических импульсов высокого давления наружным диаметром 114 мм спускают в скважину на трос-кабеле с помощью передвижного каротажного подъем ника.
Кроме названных термогазохимического, электрогидравлического воздействий и импульсно-ударного воздействия взрывча тых веществ используются методы виброобработки, имплозии, переменных давлений, мгновенных высоких депрессий, а также применяются гидроимпульсные насосы.
Виброобработка отличается от ГРП или СКО тем, что на конце НКТ устанавливается гидравлический вибратор, создаю щий волны (импульсы) давления вследствие перекрытия вра щающимся золотником потока закачиваемой через вибратор