Бойко B.C. Розробка та експлуатація нафтових родовищ

Подождите немного. Документ загружается.

Внутрішньосвердловинне термохімічне оброблення (ВСГХО)

можна проводити за допомогою термонаконечника, через який

пропомповують солянокислотнии розчин (рис. 5.10). Спочатку в

термонаконечник закладають 40-100 кг стрижневого (пруткового),

стружкового або великозернистого (розмір зерен 10-12 мм) магнію і

опускають його на НКТ

свердловину.

і».

)

нх-

Рисунок 5.10 - Технологічна схема внутрішньосвердловинного термохімічного

оброблення із створенням спадних потоків: 1 - продуктивний

пласт; 2 - гранула магнію; 3 - обсадна колона; 4 - насосно-

компресорні труби; 5 - гирлове обладнання; 6 - манометр;

7 - зворотний клапан; 8 - насосні кислотні агрегати;

9 - ємність для промивної і протискувальної рідин;

10 - ємність для кислотного розчину; 11 - насосні агрегати для

підпору;

- насосні агрегати; 13 - ємність для рідини-

магнійносія і протискувальої рідини; 14 - піскозмішувач

Технологічнішим є проведення ВСІ 11ХО на основі використання

гранульованого (розмір гарнул

0,5-1,6

мм) магнію. Для подавання

гранул магнію в зону реакції доцільно використовувати хімічно інертні

321

(наприклад, вуглеводневі - дизельне пальне, гас, газоконденсат,

"легка нафта") відносно магнію рідини У разі використання води як

рщини-магнійносія відбувається гідроліз магнію у воді, внаслідок чого

втрачається деяка маса магнію (3 7%) Додавання до води

перманганату калію або ПАР зменшує роль цих негативних явищ

Залежно від виду рщини-магнійносія може змінюватися техно-

логічна ефективність ВСТХО У привибійній зоні повне або часткове

закупорювання nop парафіном та іншими органічними і неорга-

нічними системами спостерігається в тій п частині, яка створює

стовбур свердловини і безпосередньо до нього прилягає (до 0,5 м) Це

ускладнює природну нерівномірність профілю припливу (поглинання)

У разі часткового закупорення nop неорганічними системами їх вплив

можна дещо зменшити кислотним обробленням, а органічними -

тепловим обробленням і обробленням розчинниками У разі спільного

впливу органічних і неорганічних систем, особливо за повного

закупорення nop, позитивного результату можна досягнути

комплексним поєднанням діянь кислотою, теплотою і розчинником на

стінку свердловини (фільтр) і привибійну зону за технологією ВСТХО

Розчинник подають у суміші з кислотним розчином або

використовують його як рідину-магнійносій Для ВСТХО гранульо-

ваний магній подають у затрубний простір, а кислотний розчин

запомповують у НКТ Реакція магнію з кислотою відбувається або в

інтервалі від башмака НКТ до вибою в спадному їх потоці (див

рис 5 10), або в затрубному просторі навпроти продуктивного пласта,

де гранули магнію псевдозріджуються висхідним потоком кислотного

розчину (попередньо за необхідності на НКТ опускають перфорований

хвостовик), чи де створено зустрічні потоки рщини-магнійносія з

магнієм і кислотного розчину Гранульований магній можна подавати

також на вибій свердловини намиванням або засипанням

322

Внутрішньогтастове термохімічне оброблення полягає в

заповненні тріщин пдророзриву сумішшю піску і гранульованого

магнію та подальшому екзотермічному розчиненні магнію соляно-

кислотним розчином (рис 5 11)

J V

ін

чх

-17

-16

і— 12

Рисунок 511- Технолопчна схема внутрішньопластового термохімічного

оброблення

- продуктивний пласт, 2 - тріщина, 3 - обсадна

колона, 4 - насосно-компресорні труби, 5 - арматура гирла,

6 - манометр, 7 - засувки, 8 - блок маніфольдів, 9 - насосні

агрегати, 10 - піскозмішувач, 11 - ємність для буферної рідини,

12 - насосні агрегати для підпору, 13 - ємність для рідини

розриву і шскомагнійносія, 14- ємність для солянокислотного

розчину,

- кистотний насосний агрегат,

- пакер, 17 - якір

Ефективність ВПТХО забезпечується комплексним діянням

чотирьох чинників механічного (розрив або розкриття тріщин пласта і

збільшення проникності тріщин після розчинення магнію із суміші з

піском), теплового (розтоплення органічних відкладів), термокислот-

ного (діяння на вивільнені від органічних відкладів породи нагрітим

кислотним розчином всередині пласта) і пдрогазодинамічного (регу-

лювання масообмшних процесів і покращення освоєння свердловини

та очищення привибшної зони від забруднювальних продуктів виді-

леним газоподібним воднем)

323

«І

Для ефективнішого нагрівання околиці свердловини реко-

мендується зразу після закінчення протискування кислотного

розчину відібрати із свердловини ЗО...40% об'єму запомпованого

кислотного розчину, а через 0,5 год - решту запомпованої рідини і

пустити свердловину в роботу. Для цього доцільно протискування

здійснювати нагнітанням газу.

Кількість магнію має становити 20% від загальної маси магнію і

піску, що забезпечить 4...6-кратне збільшення проникності тріщини.

Комплексне

внутрішньопластове кислотне оброблення

обводненої

свердловини передбачає обмеження припливу води з використанням

гранульованого магнію та кислотне чи внутрішньосвердловинне

термохімічне оброблення. Обмеження припливу води базується на

реакції магнію і його оксиду з водою, що призводить до утворення

осаду гідроксиду магнію та магнезіального цементу (за наявності у

воді хлористого магнію):

2Н

0 =

Mg(OH)

+ Н

;

(5.42)

MgO

0 =

Mg(OH)

;

(5.43)

MgO + MgCl

2Mg(OH)Cl. (5.44)

Технологія вміщує:

а) заповнення за схемою ГРП тріщин (природних або штучно

створених, що є основними шляхами припливу води у свердловину)

або намивання у стовбурі свердловини навпроти обводненого пласта

шару із суміші піску з гранульованим магнієм;

б) відбирання на поверхню запомпованих рідин;

в) витримування в часі (на 48...96 год) для протікання реакції та

утворення водоізоляційної структури;

г) здійснення кислотного або внутрішньосвердловинного термо-

хімічного оброблення малопроникних інтервалів пласта.

324

Масовий вміст магнію в суміші з піском береться 0,2. На 1 кг

магнію задається 2,8

кг

хлористого магнію MgC^.

Соляну кислоту і розчин можна транспортувати в автоцистернах, а

нагнітати з допомогою насосних і цементувальних агрегатів.

Є спеціальні насосні кислотні (кислотостійкі) устатковання (агрегати)

типу УНЦ-1-160х500К, АКПП-500

кислотовози типу КП-6,5.

Устатковання УНЦ-1-160х500К (Азінмаш-ЗОА) змонтовано на

шасі автомобіля і містить покриту м'якою гумою з підшаром

півебоніту цистерну ємністю 6 м , обгумований балон для

хімреагентів ємністю 0,2 м , плунжерний насос і на двохосьовому

причепі додаткову цистерну ємністю 6 м . Насос забезпечує

подавання кислотного розчину від 1,03 до 12,2 л/с за тиску

7,6...33,3

МПа.

Для змішування кислоти з газом (повітрям) використовується

аератор або ежектор, а газ подають від компресорного устатковання

(повітря)

або від

гшифікаційного устатковання АГУ 6000-500/200 (азот).

Реакційні наконечники виготовляють з перфорованих труб

діаметром 100...75 мм.

Кислотний розчин готують централізовано або біля свердловини в

такій послідовності: до води додають інгібітор і стабілізатор,

концентровану соляну кислоту, перемішують і додають хлористий

барій, перемішують і вводять інтенсифікатор, перемішують і

витримують до освітлення розчину

(2-3

год).

Під час роботи потрібно використовувати захисні пристосування

(спецодяг, гумові рукавиці, окуляри); в наявності мають бути засоби

для надання першої медичної допомоги.

325

§ 5.10 Інші методи діяння на привибійну зону

Окрім гідравлічного розриву пласта, теплового, солянокислотного,

термохімічного і термокислотного оброблень застосовують також інші

методи діяння на привибійну зону: очищення привибійної зони

вуглеводневими розчинниками, розчинами ПАР, термогазохімічне

діяння, імпульсно-ударні методи діяння та інш.

Вуглеводневі розчинники використовують для очищення приви-

бійної зони від відкладів парафіну і асфальтено-смолистих речовин.

Для цього знайшли застосування адсорбент (відходи суміші вугле-

воднів 70% бутан-бутиленової і 30% бутилен-дивінілової фракцій),

КЗРД (кубовий залишок ректифікації дивінілу), КОН-47-88 (суміш

легких вуглеводнів, бензолу, толуолу, ксилолу, димерциклопентадіену,

етилового бензолу та ін.), піроконденсат (суміш ароматичних, нена-

сичених і насичених вуглеводнів), пінореагент (суміш спиртів, вугле-

воднів), граничний (суміш важких вуглеводнів з фенолом) і

відпрацьований (суміш парафінових і граничних вуглеводнів) гас, які є

відходами хімічних заводів.

Вуглеводневі розчинники розчиняють відклади важких компо-

нентів нафти, вимивають із nop і тріщин пласта тверді частинки,

розводять (розріджують) в'язку нафту і розкладають водонафтову

емульсію у привибійній зоні пласта. Стосовно до конкретної нафти,

точніше до її відкладів, необхідно на основі експериментів вдало

підібрати розчинник.

Ефективність оброблення підвищується зі збільшенням питомої

витрати розчинника, тиску, темпу нагнітання і, особливо, за

подальшого підігрівання пласта.

Поверхнево-активні речовини за складом і хімічними власти-

востями поділяють на йоногенні та нейоногенні. Перші поділяються на

аніоноактивні та катіоноактивні, які у водних розчинах іонізуються

326

відповідно на поверхнево-активні аніони і поверхнево-активні катіони.

Молекули нейоногенних

ПАР у воді

не дисоціюють

на йони і

катіони.

Аніоноактивні (сульфанол, сульфонат), катіоноактивні (катапін-А,

катапін-К, катамін) і нейоногенні (ОП-4, ОП-7, ОП-10, дисольван 4411)

ПАР використовуються як миючі засоби для промивання вибоїв

нагнітальних свердловин і привибійних зон від всіляких забруднень, а

також для руйнування і попередження утворення емульсій у

привибійній зоні нафтових свердловин.

У привибійну зону запомповують 10-20 м розчину з концентрацією

ПАР

0,5...3%,

роботу свердловини відновлюють

через

2...3

доби.

Використання 0,2...0,3% розчину технічного миючого препарату МЛ-

80,

який є сумішшю аніонних і нейоногенних ПАР (сульфанол,

сульфонат, змочувач

ДБ),

ефективне для

очищення привибійноїзони

для

глушіння

свердловин,

зниження

в'язкості

водонафтових

емульсій,

а також

для очищення насосно-компресорних труб і підземного обладнання від

асфальтено-смолистих

осадів і для

зменшення гідравлічних опорів.

Метод

термогазохімічного

діяння (ТГХД) базується на горінні

твердого пороху

рідині без будь-яких герметичних камер або захисних

оболонок. Він поєднує теплове діяння

механічним та

хімічним,

а саме:

а) гази, що утворюються від горіння, під тиском (до 100 МПа)

витісняють із стовбура в пласт рідину, яка розширює природні і

створює нові тріщини;

б) нагріті (180...250 С) порохові гази, які проникають у пласт,

розтоплюють парафін, смоли

асфальтени;

в) газоподібні продукти згоряння складаються в основному з

хлористого водню і вуглекислого газу; хлористий водень за наявності

води утворює слабкоконцентрований солянокислотний розчин;

вуглекислий газ, розчиняючись у нафті, знижує її

в'язкість

та

поверхневий натяг

збільшує продуктивність свердловини;

327

г) після згоряння заряду тиск у свердловині знижується і з пласта

спрямовуються флюїди, гази горіння

розтоплені відклади.

Попередньо стовбур свердловини в межах продуктивного пласта

можна заповнити солянокислотним розчином для підвищення

ефективності діяння.

Цей метод здійснюють з допомогою акумулятора тиску у

свердловині. Акумулятор тиску опускають або на каротажному кабелі

в обсадну колону труб чи в НКТ, або на НКТ із встановленням пакера.

Повний час згоряння може сягати 300

с.

Масу заряду визначають

залежно від коефіцієнта гідропровідності пласта, гідростатичного

тиску

тиску на вибої після згоряння зарядів.

Розрив пласта тиском (до 250 МПа) порохових газів можна

здійснювати також за допомогою порохового безкорпусного гене-

ратора тиску, в якому процес згоряння заряду короткочасний (до

с).

Використання

вибухових

речовин для діяння на привибійну зону

відоме давно. Для обривання або розгвинчування прихоплених труб,

руйнування зайвих предметів у свердловині під час ремонтних робіт та

іноді для створення сітки тріщин у привибійній зоні застосовують

торпедування - підривання торпед у свердловині. Поряд з цим

випробувано здійснення внутрішньопластових вибухів - нагнітання

рідинної вибухової речовини (нітрогліцерину) в пласт з подальшою

детонацією. Тиск сягає 10 МПа, швидкість поширення ударної хвилі

становить 3000...5000 м/с.

У випадку

електрогідравлічного

діяння на привибійну зону в

інтервалі продуктивного пласта за рахунок формування високо-

вольтних періодичних електричних розрядів у рідині створюють

періодичні гідравлічні імпульси високого тиску, які супроводжуються

кавітаційними ударами, що створює тріщини в пласті,

328

руйнує і зміщує закупорювальні частинки та сприяє винесенню їх із

порових каналів. Супутні електромагнітне і теплове поля здійснюють

теплове діяння на привибійну зону. Таке діяння за одночасного

дренування рідини із пласта підвищує продуктивність свердловини в

1,5-2 рази. Для проведення оброблень вибійний генератор електро-

гідравлічних імпульсів високого тиску з зовнішнім діаметром 114 мм

опускають у свердловину на трос-кабелі з допомогою пересувного

каротажного піднімача.

Окрім названих термогазохімічного, електрогідравлічного та

імпульсно-ударного діянь вибуховими речовинами використовують

методи віброоброблення, імплозії, змінних тисків, миттєвих високих

депресій тиску, а також застосовують гідроімпульсні насоси.

Віброоброблення

відрізняється від ГРП або СКО тим, що на кінці

НКТ встановлюється гідравлічний вібратор, який створює хвилі

(імпульси) тиску внаслідок перекривання обертовим золотником, що

обертається, потоку запомповуваної через вібратор у пласт рідини.

Відомо й інші конструкції вібратора. Робочою рідиною можуть

служити соляна кислота, нафта, дизельне пальне, вода. Час оброблення

становить 5...8 год.

За методом імплозії імпульс зниження тиску створювався

руйнуванням скляного балона на вибої.

Метод

змінних тисків

полягає в багаторазовій зміні тиску на гирлі

свердловини шляхом різкого підняття його нагнітанням рідини до

тисків, допустимих міцністю

колони,

подальшого зменшення до нуля.

Метод застосування гідроімпульсного насоса базується на

використанні гідравлічного удару. Періодичне надходження рідини в

насос під час її експлуатації спричиняє імпульси тиску на вибої.

329

Миттєві високі депресії тиску можна створювати шляхом

швидкого з'єднування опорожненої частини стовбура свердловини

(НКТ) з пластом. Дня створення миттєвих високих депресій тиску на

пласт розроблено спеціальні пристрої, які базуються на використанні

струминного насоса або періодичного опорожнювання труб.

Рисунок 5.12- Технологічна схема освоєння свердовини методом створення

керованих циклічних депресій на пласт: 1 - ємність для робочої

рідини; 2 - засувка; 3 - насосні агрегати; 4 - фільтр; 5 - продуктив-

ний пласт; 6 - пакер; 7 - устатковання для оброблення свердловин

УОС-1;

8 - куля діаметром 25,4 мм; 9 - клапан приймальний

(опресувальний); 10 - обсадна колона; 11 - клапан циркуляційний;

12-насосно-компресорні

труби;

13-нагнітальна лінія; 14-колонна

головка; 15 - хрестовина фонтанної арматури; 16 - швидкознімне

з'єднання; 17 - манометр; 18 - штуцер;19 - сепаратор;

витратомір;

21 - факельна лінія; 22 - амбар; 23 - приймальна

ємність

330