Комплексное воздействие на призабойную зону пласта

Комплексное воздействие  на призабойную зону пласта. 

Одно из прогрессивных  направлений совершенствования  технологий воздействие на призабойную зону пласта комплексное их сочетание по механизму действия в одном технологическом приеме, к ним относятся термокислотные обработки, термогазо- химическое воздействие.

Для скважин, в призабойной зоне пласта которых  имеются отложения слои, парафинов  и асфальтенов, ухудшающих контакт  кислоты с поверхностью паровых  каналов, применяются термокислотные или термохимические обработки.

Термокислотная  обработка – это воздействие не призабойную зону пласта горячей кислотой, нагретой за счет теплового эффекта экзотермической реакции металлического магния с солено- кислотным раствором.

При растворении 1 кг магния в саленной кислоте  выделяется 18,9 М Дж тепла. Для растворения 1 кг магния необходимо 18,6 л соленой кислоты  15%-ой концентрации. Но при этом вся кислота превращается в нейтральный раствор хлористого магния с температурой более 300 градусов Цельсия. По этому необходимо, что бы магний растворялся значительно большем объеме кислоты и на его растворение была бы израсходована только часть активной кислоты оптимальным соотношением является 70-100 литров соленой кислоты 15%-ой концентрации. Для растворения 1 кг магния при расчетной температуре на выходе из наконечника (трубы для зарядки магнием) от 75 до 80 градусов Цельсия и остаточной концентрации кислоты 11-12 %.

Для термокислотной  обработки применяют специальные реакционные наконечники (термореакторы), представляющие собой перфорированную трубу, в которую загружают магний в виде стружек или стержней и брусков.

В зависимости от  диаметра и длинны термореактора,  в него загружают 40-100 кг магния, спускают предварительную промытую скважину, устанавливают против обрабатываемого интервала пласта и прокачивают через него расчетный, объемно-соленокислотного раствора. При реакции кислотного раствора с магнием выделяется большое количество тепла до расчетной температуре прогревается призабойная зона пласта и повышается эффективность кислотного воздействия на породы, освобожденные от парафиновых и асфальто смолистых веществ.

Проведение термокислотной  обработки с использованием термореактора  сопровождается значительными теплопотерями на прогрев реактора, насоснокомпрессорных труб, ствола скважины, высокой коррозийной активностью горячего раствора соленой кислоты.

Внутрипластовая термохимическая  обработка комплексно сочетает  в себе элементы гидравлического пласта, соленой кислотой и тепловой обработок. Сущность обработки состоит в том, что по технологии гидравлического разрыва в пласте создаются трещины, которые заполняются гранулами магния или их смесью с песком и последующем растворением магния солено кислотным раствором. Гранулированный магний применяется при внутрипластовой термохимической обработке, выпускается металлургической промышленностью с диаметром гранул 0,5-1,6 мм. Технология внутрипластовой химической обработке включает следующие операции: промывку скважины, спуск и установку пакера с якорем и хвостовиком (возможность проведения обработке без пакера определяется состоянием эксплуатационной колонны), обвязку устье скважины по схеме ГРП с подключением кислотного агрегата и аппрессовку нагнетательных линий; закачку жидкости разрыва и осуществление разрыва пласта (раскрытие трещин), закачку смеси песка и гранулированного магния и их продавку в трещины пласта; закачку расчетного объема соленокислотного раствора, продавку соленокислотного раствора в пласт; демонтаж наземного оборудования и освоение скважины известными методами сразу после обработки. Требования к рабочим жидкостям предъявляются те же, что и при гидравлическом разрыве пласта, но жидкость-носитель должна быть химически нейтральной по отношению к гранулам магния.

При проведении внутрипластовой  термохимической обработки применяют такие же оборудования и технику что и при гидравлическом разрыве пласта. Эффективность в обработке достигается комплексным (механическим, тепловым и химическим) воздействием на продуктивные породы:

1) Гидравлический разрыв пласта и увеличения проницаемости трещин за счет удаления растворяемой добавки (гранул магния) из закрепляющего трещину материала.

2) Тепловая обработка  по средствам экзотермического  растворения магния, расплавления и удаления агрегатных структур, образованных асфальтосмолистыми и парафиновыми отложениями.

3) Активное воздействие  соленокислотного раствора, нагретого в нутрии пласта, на породы, освобожденные от парафиновых обложений.

Кроме того, при растворении магния соленокислотным раствором выделяется большое количество водорода, способствующего улучшению процессов освоения скважины и очистки призабойной зоны пласта от продуктов реакции.

Термохимическое воздействие  на призабойную зону пласта заключается в сжигании на забоя скважин порохового заряда, спускаемого на электрокабеле. Время сгорания регулируется и может длится от нескольких минут до долей секунды. Интенсивность процесса изменяется так же в зависимости от массы сжигаемого заряда (от 20 до 500 кг).

При быстром сгорании порохового заряда (0,01-1с) на локальном участке в приствольной зоне пласта создается высокое давление (100-250 МПа). При этом в породе возникает аномальные повреждения, приводящие к необработанным деформациям и осуществляется механическое воздействие на пласт приводящие к образованию в нем новых трещин и расширению существующих под давлением пороховых газов. Обработки проводятся обычно без пакера.

При увеличении времени  сгорания (медленном горении) создаваемое давление уменьшается, но увеличивается время воздействия на призабойную зону пласта высокой температуры (до 350 градусов Цельсия) и продуктов горения, в которых содержится азот, оксид азота, углекислый газ, хлор, хлористый водород, вода. Нагретые пороховые газы проникают по порам и трещинам в глубь пласта, расплавляют смолы, парафины и асфальтены, осуществляя тепловую обработку. Углекислый газ, растворяясь в нефти уменьшает и вязкость и поверхностное натяжение на границе с водой и породой. Проникая в поры и трещины пласта, хлористый водород, соединяясь с пластовой водой образует раствор соленой кислоты (до 5% концентрации), которая взаимодействует с карбонатными породами, увеличивает пористость, расширяет трещины. Таким образом, при термогазохимическом воздействии призабойная зона пласта подвергается комплексной, механической, тепловой и химической обработке с растворителем.