Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 30

Методи комплексного впливу  на привибійну зону пласта, які поєднують у собі елементи хімічного, механічного й теплового впливу, використовують у складних гірничо-геологічних умовах, де проявляються одночасно декілька факторів, що погіршують фільтраційні властивості пласта.

 Хімічні методи впливу на привибійну зону пласта

Кислотні обробки свердловин, котрі становлять основу хімічних методів, використовуються найбільш широко через свою простоту, дешевизну, доступність реагентів, сприятливі умови для їх проведення. Основний компонент кислотних розчинів, які використовуються для впливу на привибійну зону пласта, – соляна кислота. Розчинами соляної кислоти обробляють карбонатні породи, що містять вапняки, доломіти або теригенні колектори, в складі яких присутні карбонатні цементуючі речовини. Розчинення вапняку в соляній кислоті описується наступним чином:

СОз + 2НС1 = СаСІ2 + С02 + Н20.

Хлористий кальцій СаС12 і хлористий магній МgС12 – солі, добре розчинні у воді й легко видаляються з пласта. Вуглекислий газ С02 , котрий виділяється, також легко виводиться з пласта. Оптимальну концентрацію соляної кислоти в розчині приймають рівною 10...16 %. Під час обробки свердловини до розчину соляної кислоти додають такі реагенти:

1. Інгібітори – речовини, які знижують корозійний вплив кислоти на обладнання. За їх допомогою розчин кислоти транспортують, перепомповують і зберігають. Як інгібітори використовують катапін − А, карбозолін − О, реагенти 4411, 4412 , тержитол тощо.

2. Інтенсифікатори – це поверхневоактивні речовини (ПАР), які знижують поверхневий натяг на межі «нафта – нейтралізована кислота», котрі прискорюють і полегшують очищення привибійної зони від продуктів реакції й від реагованої кислоти. До них належать: марвелан К (О), реагенти 4411, 4412, тержитол тощо.

3. Стабілізатори – речовини, необхідні для утримання в розчиненому стані продуктів реакції, сумішей розчину соляної кислоти із залізом, цементом та пісковиками, а також для видалення із соляної кислоти шкідливої домішки – сірчаної кислоти – й перетворення її в розчинну сіль барію.

Соляна кислота, взаємодіючи з глинами, утворює солі алюмінію, а з цементом і пісковиками – гель кремнієвої кислоти, які випадають в осад. Для запобігання цьому явищу як стабілізатори використовують оцтову СНзСООН та фтористоводневу або плавикову НF кислоти.

 Механічні методи впливу на привибійну зону пласта

Із цієї групи слід виділити метод гідравлічного розриву пласта (ГРП). Суть його полягає в нагнітанні рідини під високим тиском, у результаті чого в привибійній зоні розкриваються існуючі тріщини чи утворюються нові. Для запобігання змиканню тріщин (після зняття тиску) в них разом із рідиною нагнітається крупнозернистий пісок (розклинювальний матеріал). У результаті збільшується проникність порід привибійної зони, а вся система тріщин зв'язує свердловину з віддаленими від стовбура продуктивними частинами пласта. Радіус тріщин може досягати декількох десятків метрів.

Механізм утворення тріщин під час розриву пласта такий. Під тиском, що створюється у свердловині насосними агрегатами, рідина розриву, яка добре фільтрується, проникає в першу чергу в зони з найбільшою проникністю. При цьому між пропластками по вертикалі створюється перепад тисків, оскільки в проникніших пропластках тиск вищий, ніж у малопроникних чи практично непроникних. У результаті на покрівлю і підошву проникного пласта починають діяти розривні сили, і вищезалеглі породи зазнають деформації, а на межах пропластків утворюються горизонтальні тріщини. У процесі запомповування нефільтруючої рідини механізм розриву пласта аналогічний механізмові розриву товстостінних посудин, тому потрібний більш високий тиск. Тріщини, які при цьому утворюються, мають, як правило, вертикальну або близьку до неї орієнтацію.

Практика підтверджує, що здебільшого тиск розриву на вибої свердловини нижчий від гірського:

                                 ,                                     (4.1)

де Рр – тиск розриву, МПа;

Н – глибина свердловини, м.