Защита окружающей среды при до­быче, транспорте и хранении нефти и газа, страница 26

По своим структурно-механическим свойствам и сравнительно
низкой плотности пеноцементные растворы при закачке в пласты
не распространяются далеко и создают за эксплуатационной
колонной надежный барьер, препятствующий проникновению
воды в скважину. Пены включают в себя три компонента — жид­
кость, пенообразователь, газ (воздух) и являются вязкопластичной
упругой системой.                                                            '

В зависимости от применяемой жидкости пены называются двухфазными (при использовании воды-) 'и трехфазными (если они приготовлены на основе бурового раствора).

Плотность двухфазной пены не превышает единицы, а плотность трехфазной может быть выше или ниже единицы. Изменение плотности трехфазной пены достигается утяжелением бурового раствора баритом, гематитом и др.

Различают также пеноцементные и кислотные пены, приготов­ленные соответственно на основе цементного и солянокислотного растворов. Пены обладают важными свойствами, основные из которых следующие.

Способность пузырьков пены при проникновении в пористый пласт закупоривать пр'изабойную зону и предотвращать тем самым попадание в нее промывочной жидкости.

45

Возможность использования пен для изоляции высоконапорных вод.

Отсутствие проскальзывания газа (воздуха) в пене при ее циркуляции.

Способность пены сохранять свои свойства в течение длитель­ного времени (для трехфазной пены до одного месяца и выше).

Изменение плотности пены в широких диапазонах.

Повышенная удерживающая и флотационная способность, что позволяет полностью извлекать с забоя скважины продукты коррозии.

В промысловых условиях в качестве пенообразователя исполь­зуют такие поверхностно-активные вещества, как сульфонол, сульфат-Б, ДС-РАС, ОП-10 и. др. Для устойчивости пены в качестве стабилизатора применяют КМЦ, силикат натрия (для хлоркальциевой воды) и др.

Для разных технологических процессов и пластовых давлений приготовляют пены соответствующей плотности. Средняя плот­ность пены для скважин колеблется от 0,2 до 1 г/см³ и зависит от плотности -исходной жидкости, степени аэрации (Увоз_Л/Ужи_Лк) и глубины скважины. Обычно изменение степени аэрации (плот­ности пены) достигается снижением расхода жидкости при сохранении постоянной подачи компрессора.

Трехфазные пены и пеноцементные растворы более устойчивы и применяются главным образом при вскрытии продуктивной части пласта, изоляционных работах, креплении призабойной зоны и глушении скважин. При промывке песчаных пробок используют­ся двухфазные пены (вода и пенообразователь) концентрацией 0,3—Ю,5% и степенью аэрации в зависимости от пластового давле­ния.-В таких случаях после промывки песчаной пробки рекомен­дуется вскрытый фильтр промывать в течение 1 ч с попеременным снижением и 'увеличением степени аэрации для очистки заколон-ного пространства от механических примесей. Для закрепления призабойной зоны в скважину можно закачивать 5—10 м³ трехфаз­ной пены, в которую добавлено 0,3 % КМЦ, а затем оставить сква­жину на 24 ч под давлением. После этого скважину осваивают обычным способом. Исходя из практического опыта работы в старых нефтяных районах Азербайджана ВНИЦнефть рекомен­дует для крепления призабойной зоны со слабосцементированными песками и изоляции воды применять пеноцементные растворы, которые имеют ряд преимуществ перед водо- и нефтецементными растворами. При низких пластовых давлениях и большой толщине пласта пеноцементные растворы, обладая малой плотностью, будут охватывать весь пласт.

При высокой степени обводненности пеноцементные растворы должны иметь следующий состав: цементный раствор с водоце-ментным фактором 0,5—1 %, пенообразователь (сульфонол) с кон­центрацией 0,5—1 % • (по активному веществу). Степень аэрации от 20 до 50 и объем исходного цементного раствора 10—20 м³.

46

Рекомендуется также использовать комбинированный способ — в скважину вначале закачивается трехфазная пена объемом от 10 до 20 м³ исходного раствора и через 24 ч — пеноцементный раствор.