Продуктивный интервал

Длина трещины

Проводимость трещины

Рис.33. Схема кислотного ГРП и вытравленных кислотой каналов

Системы жидкости кислотного разрыва пласта

Успех операции в значительной степени зависит от выбора кислоты для проведения кислотного ГРП. Поэтому важно ознакомиться с некоторыми используемыми в настоящее время жидкостями:

• инертный вязкий гель

• вязкая кислота

• эмульгированная кислота

Инертный вязкий гель – Инертный вязкий гель используется в кислотном ГРП для создания начальной трещины. Так как жидкость инертна, она может содержать необходимые температурные стабилизаторы для сохранения ее эффективности при создании в пластовых условиях первоначальной трещины. В качестве подушки и геля-разделителя могут быть использованы различные типы сшитых жидкостей разрыва.

Из-за относительно высокой фильтрации вязкой кислоты в пласт полагается, что основная длина трещины создается «подушкой». Так как создаваемое давление должно быть выше давления разрыва горных пород, вязкий гель-разделитель, обеспечивающий некоторое восстановление контроля водоотдачи, позволяет компенсировать падение давления, наблюдаемого на стадии закачки кислоты.

Объем «подушки», необходимой для данного кислотного разрыва пласта, определяется с помощью программного обеспечения MFrac (собственность компании Meyer and Associates). Дизайн кислотного ГРП отражает величины эффективной длины трещины и ее проводимости.

Вязкие кислоты – Вязкая кислота, получаемая добавлением стабильных полимеров, обеспечивает снижение потерь давления на трение и, что более важно, помогает замедлить реакцию кислоты и снизить фильтрацию жидкости в пласт. Так как вязкая кислота имеет меньшую вязкость по сравнению со стабильной сшитой жидкостью, она проникает через эту жидкость и вытравливает высокопроницаемые каналы.

Иногда полезно использовать специальные системы загущенных кислот, которые имеют малую величину начальной вязкости, но затем сшиваются и взаимодействуют с породой при фильтрации через стенки трещины. Замедление процесса сшивания вследствие разности вязкостей допускает образование языков, однако фильтрация жидкости частично контролируется, так как отработанная кислота сшивается. Сшиватели не очень стабильны и разрушаются при полном расходе кислоты.

Эмульгированная кислота – Эмульгированная кислота (нефть в качестве непрерывной фазы) показала себя эффективной в использовании при кислотном ГРП, она обеспечивает хороший контроль потерь жидкости в пласт и, таким образом, способствует созданию более длинных трещин. Эмульсии типа кислота-нефть обычно содержат 30-40% дизеля и 60-70% кислоты и имеют относительно низкую кажущуюся вязкость (<20 сП при 511 сек^-1). Так как кислота содержится в нефти, ее взаимодействие замедляется, способствуя образованию более длинных трещин. Эмульгированная кислота эффективна в применении на первой стадии закачки (с последующей закачкой вязкого геля-разделителя и вязкой кислоты для увеличения проводимости трещины).

Поликислота является эмульгированной кислотой (кислота как непрерывная фаза), содержащей 60-70% дизеля и 30-40% кислоты. Как и обратная эмульгированная кислота (с нефтяной непрерывной фазой), сильные кислоты (28% HCl) могут быть эмульгированы. Поликислота обеспечивает более высокую вязкость, чем эмульгированные кислоты, а также обеспечивает превосходный контроль водоотдачи.

Эмульгированная кислота наиболее часто используется в низкопроницаемых пластах, где для успеха операции очень важна вытравленная длина трещины. Эмульгированная кислота не обеспечивает растворяющей способности подобного объема загущенной кислоты (так как 30-70% объема являются углеводороды, в зависимости от типа эмульсии). Для газовых пластов не рекомендуется использование углеводородных эмульсии вследствие негативного влияния, которое нефть оказывает на проницаемость газа.

Примечание. При хранении, подготовке и закачке воспламеняющихся жидкостей на месте полевых работ необходимо выполнение надлежащих мер предосторожности.

Иногда вспенивание кислоты осуществляется с помощью азота или углекислого газа. В основном, вспененная кислота имеет ограниченное применение, так как ее диспергирование в газе позволяет ей реагировать с породой раньше, чем она может вытравить высокопроницаемые каналы, обеспечивающие высокую проводимость. Во время проведения кислотного ГРП возможно применение газа (закачка азота или углекислого газа). Хотя диспергирование кислоты в газовой фазе ограничивает активность кислоты, такое применение возможно, когда газ используется для облегчения очистки скважины в пластах с низкими давлениями.