6.4.2 Методы увеличения естественной проницаемости призабойной зоны

Торпедирование

При взрыве торпеды в скважине напротив расположения за­ряда в пласте образуются трещины, способствующие увеличению естественной проницаемости призабойной зоны. Этот метод поз­воляет обрабатывать любой заранее выбранный интервал пласта независимо от его проницаемости и без изоляции соседних пропластков.

Эффективность торпедирования зависит от количества и радиу­са распространения образовавшихся трещин. Известно, что ра­диус распространения трещин зависит от диаметра заряда тор­педы d₃ и от свойства взрывчатого вещества и породы пласта С

R_T = d₃C.

Для сильных взрывчатых веществ и пород средней прочности С = 30-40.

Диаметр взрывчатого вещества ограничивается диаметром сква­жины. В современных условиях продуктивные пласты вскрыва­ются скважинами диаметром около 0,2 м. Здесь применимы торпеды диаметром d₃ = 0,15 м, поэтому радиус трещин меньше 6 м. Теоретические расчеты показывают, что создание таких трещин в пласте может привести к увеличению производительности пла­ста до 2 раз.

Однако на практике эффективность торпедирования незначи­тельна. Объясняется это тем, что при взрыве торпеды выделяется большое количество тепла, которое способствует спеканию породы пласта у стенки скважины. Кроме этого, происходит обваливание забоя и т. п.

Таким образом, торпедирование забоев скважин с использо­ванием обычных взрывчатых веществ пока недостаточно эффек­тивно и поэтому применяется редко.

Кислотные обработки

Продуктивные пласты в основном представлены песчаниками или известняками. Известны кислоты, которые, вступая в реакцию с данными породами растворяют их. Закачка таких кислот в пласт способствует расширению каналов.

Так соляная кислота НСl растворяет известняки СаС0₃ и доломиты CaMg(CO₃)₂

2НСl + СаСO₃ = СаС1₂ + СO₂ + Н₂0,

4HCl + Mg (С0₃)₂ = СаС1₂ + MgCI₂ + 2С0₂ + 2Н₂0.

Образовавшийся при этом хлористый кальций СаС1₂ и хлористый магний легко растворяются в воде в больших количествах.

Они также могут растворяться в сульфаминовой кислоте

2HSO₃NH₂ + СаС0₃ = Ca(S0₃NH₂)₂ + Н₂0 + С0₂. Песчаники ^.

Песчанники SiO₂ растворяются в плавиковой кислоте HF

6HF+Si0₂ = H,SiF + 2H₂0.

В настоящее время кислотные обработки широко применяют для освоения и повышения производительности нефтяных и нагнетательных скважин.

Анализ испытаний кислотных обработок показывает, что для повышения их эффективности необходимо решать следующие задачи:

1) Увеличить глубину воздействия на пласт: кислотные растворы быстро реагируют с породой пласта, поэтому гдубина воздействия небольшая. Эффективных при высокой температуре химических замедлителей реакции кислот пока нет. Применяют такие методы доставки активной кислоты в глубину, как

- закачка в пласт гидрофобных нефтекислотных эмульсий. Пока кислота находится в составе эмульсии, она почти не реагирует со стенками пор и трещин, поэтому глобулы кислоты с необходимой концентрацией можно закачать в пласт на значи­тельную глубину. Эмульсию готовят таким образом, чтобы по прошествии определенного времени она разлагалась и освобож­дала кислоту;

-обычно применяемый раствор кислоты закачивают в пласт отдельными пор­циями (2—5 м⁸), между которыми продавливают «пробки» высоко­вязкой жидкости, которая хорошо смачивает горную породу. Первая порция кислоты заходит в трещины и расширяет их. Следующая за ней высоковязкая жидкость(КМЦ,ССБ+NaCl) продавливается в рас­ширенные трещины и покрывает их слоем, предохраняющим от воздействия последующей порции кислоты. Поэтому данная порция, не теряя активность, по уже расширенным трещинам проникает в более глубокую необработанную часть пласта в ис­ходной концентрации. Данные высоковязкие жидкости полностью разжижаются в воде;

- принцип получения обрабатывающего раствора непо­средственно в зоне обработки в пористой среде (растворение кристаллов сульфаминовой кислоты, смешение жидкостей, которые раздельно не реагируют с породой пласта, например, хлористый ацетил и вода).

2) Увеличить охват воздействием пласта по мощности: при обычной закачке кислота проникает только в высокопроницаемые пропластки, это вызывает необходимость совершенствовать и внедрять поинтервальные кислотные обработки.

Гидравлический разрыв пласта

Сущность гидравлического разрыва заключается в раскрытии существующих или создании новых трещин в призабойной зоне пласта. Благодаря этому повышается проницаемость призабойной зоны и увеличивается производительность скважин.

Гидравлический разрыв (раскрытие трещин) осуществляется за счет закачки жидкости в пласт под высоким давлением. Чтобы трещины в пласте не сомкнулись после окончания разрыва и вос­становления давления в пласте, в них закачивают расклинива­ющий материал – пропант (кварцевый песок, корунд или другой зерни­стый материал).

На Ухтинском нефтяном месторождении вскрытием зоны разрыва было установлено, что в пласте откры­лись и были закреплены песком две вертикальные и одна гори­зонтальная трещины радиусом до 36 м, в Татарии при создании опытного генератора подземной гази­фикации в угольном пласте на глубине 1100 м с помощью гидро­разрыва были раскрыты и закреплены песком трещины радиусом более 100 м.