5. Порховые генераторы и аккумуляторы давления
Дебит эксплуатационных скважин со временем снижается, поскольку снижается пластовое давление, а перфорационные каналы заполняются песчано-глинистыми и твердыми частицами парафина. Эффективным методом воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта с целью очистки каналов, создания новых и установления надежной гидродинамической связи скважины с пластом является разрыв пласта продуктами горения порохового заряда. Горение порохового заряда в скважине сопровождается выделением большого количества химически активных газов, резким повышением давления и температуры.
5.1. Воздействие пороховых газов на прискважинную зону паста
Способ разрыва пласта пороховыми газами основан на механическом, тепловом и химическом воздействии газов на горные породы и насыщающие их флюиды.
Механическое воздействие пороховых газов на пласт (трещинообразование) зависит от величины создаваемого в скважине давления, темпа его роста и времени действия избыточного давления. Под воздействием давления жидкости и газа, равного или превышающего горное, породы необратимо деформируются.
Тепловое воздействие проявляется в расплавлении твердых парафиновых и асфальто-смолистых отложений горячими пороховыми газами, движущимися с высокой скоростью по перфорационным каналам и трещинам. Газы снижают вязкость и поверхностное натяжение нефти на контактах с горной породой за счет растворения в ней СО, СО2, N2 и частично растворяют карбонатные породы, цемент и окислы железа образующейся соляной кислотой (рис.5.1).
Часть жидкости, заполняющей скважину, смещается по стволу, остальная часть газов вместе со скважинной жидкостью под действием давления, превышающего горное, с высокой скоростью задавливается через перфорационные каналы или естественные трещины в пласт, выполняя роль клина, раздвигающего горную породу. Жидкость по скважине под действием сил инерции продолжает двигаться и после окончания горения порохового заряда. К моменту окончания подъема жидкости давление в газовом пузыре будет меньше, чем давление столба жидкости, и он начнет движение вниз. Давление в газовом пузыре увеличивается за счет сжатия газа и в нижней точке превысит гидростатическое.
Рис. 5.1 Схема воздействия порохового генератора давления на прискважинную зону пласта
Происходит пульсация газового пузыря с затухающей амплитудой колебаний (рис.5.2). За счет пульсации пороховые газы при движении из пласта очищают трещины от продуктов химических реакций и песчано-глинистых частиц.
Рис. 5.2 Изменение давления р в скважине во времени t при горении порохового заряда. УГД - уровень гидростатического давления
Для регистрации максимального давления используется крешерный прибор (рис.5.3). Значение созданного давления находят по специальной таблице в зависимости от степени обжатия столбика.
Автономный регистратор давления АРД-150/100 разработан в НПК, "ВНИИЭФ-Спецгеосервис", позволяющий записывать кривые давления и температуры как в процессе спуска-подъема компоновки, так и при срабатывании импульсного аппарата воздействия и его "последействия". АРД отличается предельными параметрами применения, временем регистрации процессов, элементами электронной схемы и наличием противоударной защиты.
Рис. 5.3 Крешерный прибор;
1 - головка; 2 - кольцо уплотнительное; 3 - корпус; 4 - свинцовый столбик; 5 - поршень; 6 - планка; 7 - скоба крепление прибора к геофизическому кабелю.