Лекция 10. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКВАЖИН.
Дебиты газовых скважин при одинаковых
диаметрах, режимах эксплуатации
пласта, величине пластового давления
можно увеличить снижением фильтрационного сопротивления при
движении газа в призабойной зоне пласта. Это
возможно за счет образования
каналов, каверн и трещин в ней, уменьшения содержания твердых частиц и жидкостей
в поровых каналах.
Известны следующие методы воздействия
на призабойную зону пласта.
1) Физико-химические:
солянокислотная обработка(СКО); термокислотная обработка(ТКО); обработка
поверхностно-активными веществами (ПАВ); осушка призабойной зоны сухим
обезвоженным газом;
2) Механические: торпедирование; гидравлический разрыв пласта (ГРП);
гидропескоструйная перфорация (ГПП); ядерный взрыв;
3) Комбинированные: ГРП+СКО; ГПП+СКО.
Выбор метода воздействия на призабойную зону
скважин зависит от литологического и минералогического составов пород и
цементирующего материала газоносных горных пород, давления и температуры газа и
пород пласта, толщины продуктивного горизонта, неоднородности пласта вдоль
разреза.
Солянокислотная и термокислотная обработка призабойных зон
скважин дают хорошие результаты в слабопроницаемых карбонатных породах
(известняках, доломитах) и песчаниках с карбонатным цементирующим веществом. В
песчаниках с глинистым цементирующим материалом эффективна обработка соляной и
плавиковой кислотами (так называемой грязевой кислотой).
Солянокислотная обработка основана на способности соляной кислоты растворять
карбонатные породы. При этом происходят следующие химические реакции:
в известняках
2НС1 + СаСОз = СаС12 + H2O + СО2;
в доломитах
4НС1 + CaMg (СО3)2
= СаС12 + MgC12 + 2Н2О + 2СО2.
|
Рисунок 10.1 - Схема проведения кислотной обработки
|
В зависимости от пластовых условий на практике применяют 8—15%-ную
соляную кислоту. Техническая соляная кислота поставляется заводами
концентрированной, На промысле ее разбавляют водой до нужной концентрации.
Для снижения коррозии металлического оборудования в процессе СКО
используют вещества, называемые ингибиторами коррозии, в качестве которых
применяют формалин (CH2O), уникол ПБ-5, И-1-А с
уротропином, а также сульфонол, ДС-РАС, диссольван 4411, нейтрализованный черный контакт (НЧК).
Продукты взаимодействия кислоты с породой удаляются из пласта в
процессе освоения скважины. Для облегчения этого процесса в кислоту добавляют интенсификаторы, снижающие поверхностное натяжение продуктов
реакции – НЧК, спирты, препарат ДС и другие
ПАВ.
Порядок добавления различных реагентов в кислоту при подготовке ее к
закачке в скважину следующий: вода — ингибиторы — стабилизаторы (уксусная и
плавиковая кислоты) — техническая соляная кислота — хлористый барий — интенсификатор.
Кислота нагнетается в скважину в объеме от 0,5—0,7 до 3—4 м3
на
Торпедирование, гидравлический разрыв пласта,
гидропескоструйную перфорацию и ядерные взрывы, обычно применяют в пластах,
сложенных крепкими, плотными породами, имеющими небольшие проницаемость,
пористость, но высокое пластовое давление.
Сущность гидравлического разрыва пласта — создание на забое скважин высокого
давления, которое превышало бы местное горное давление на величину, зависящую
от прочностных свойств горных пород. При таком увеличении давления в пласте
образуются трещины или расширяются ранее существовавшие, что приводит к значительному
увеличению проницаемости пласта. Созданные трещины закрепляют крупнозернистым
песком.
|
Рисунок 10. 2 - Схема проведения гидравлического разрыва пласта 1-продуктивный
пласт; 2-НКТ; 3- эксплуатационная колона; 4- пакер.
|
Давление гидравлического разрыва, ориентация и размеры образующихся при
этом трещин зависят от горного давления, т. е. давления вышележащих горных
пород, характера и параметров естественной трещиноватости
газоносных пород, а также величины пластового давления.
В процессе гидравлического разрыва пласта
должны быть созданы такие условия, при которых в пласте возникают и закрепляются
трещины. Скорости нагнетания жидкости разрыва должны быть такими, чтобы закачиваемый
объем превышал приемистость пласта, подвергающегося гидравлическому разрыву.
Необходимая скорость закачки зависит от вязкости жидкости разрыва и параметров
призабойной зоны (проницаемости, толщины,
конструкция забоя). Из этого следует,
что в низкопроницаемых породах гидравлический разрыв
может быть при сравнительно малых скоростях закачки с использованием жидкостей небольшой
вязкости. В высокопроницаемых породах необходимо применять жидкости разрыва
большой вязкости или существенно повышать скорости нагнетания.
Осн: 1[135-138], 2[217-242].
Доп: 6[121-127], 11[156-182]
Контрольные
вопросы:
1.
Какие существуют
методы воздействия на призабойную зону скважин?
2.
В каких скважинах
целесообразно применение солянокислотной обработки?
3.
какие реагенты
используют при кислотных обработках?
4. В каких пластах проводят гидравлический разрыв?
5. Что используют в качестве жидкости разрыва?
6.
Как осуществляют
закрепление трещин при ГРП?