■ Солянокислотная обработка (СКО), термокислотная обработка (ТКО)
Солянокислотная и термокислотная обработки дают хорошие результаты в слабопроницаемых карбонатных породах (известняках, доломитах) и песчаниках с карбонатным цементирующим веществом. В песчаниках с глинистым цементирующим материалом эффективна обработка соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислотами. Соляная кислота растворяет карбонатные породы, выделяя твердый растворимый осадок, воду, углекислый газ. При этом происходят, следующие химические реакции:
В известняках
. (16.1)
В доломитах
(16.2)
В зависимости от пластовых условий применяют 8-15% соляную кислоту. Заводы поставляют концентрированную техническую кислоту. На промысле ее разбавляют водой.
Для предотвращения коррозии металлического оборудования в процессе СКО используют вещества, называемые ингибиторами коррозии, в качестве которых применяют формалин (СНО), уникол ПБ-5, сульфанол, дисолван 4411. Дозировка ингибиторов составляет обычно 0,05-0,25% от объема раствора соляной кислоты. Так, коррозионное действие раствора 10% соляной кислоты после добавки уникола снижается:
при дозировке 0,05% - в 15 раз;
при дозировке 0,5% - в 42 раза.
В скважину нагнетается 0,5 - 4,0 м3 кислоты на 1 метр фильтра с помощью специальных цементированных агрегатов ЦА-300, ЦА-320М, 2АН-500, смонтированных на автомашине КрАз - 219. Время реакции кислоты с момента окончания закачки не должно превышать 6-8 часов. При кислотной обработке скорость реакции пропорциональна концентрации кислоты и температуре и обратно пропорциональна давлению.
Количество и концентрацию кислоты для обработки скважины выбирают, исходя из пластовых условий. Скважины-с высоким пластовым давлением обрабатывают 12-15%-й кислотой, с небольшим давлением 8-12% концентрацией.
Технология кислотных обработок включает следующие операции:
- интенсивную промывку забоя и фильтра продавочной жидкостью с целью их очистки;
- кислотную ванну для разрушения и удаления глинистой корки и очистки устья трещин;
- промывку забоя и фильтра после выдержки кислоты на реакции;
- закачку и продавку в пласт всего запроектированного объема кислоты;
- освоение и ввод скважины в эксплуатацию.
Результаты обработки проверяют по данным исследования скважины на установившихся режимах фильтрации до и после обработки, а также по суммарному количеству газа, добытого из скважины за определенное время после обработки ее кислотой.
■ Механические методы воздействия.
Методы механического воздействия - торпедирование, ГРП, ГПП, ядерные взрывы - обычно применяют в пластах, сложенных крепкими, плотными породами, имеющих слабую проницаемость, малую пористость, но высокие пластовые давления. Наиболее распространенным является гидравлический разрыв пласта. ГРП предполагает создание на забое скважины давления, которое в 1,5 -. 2 раза превышает гидростатическое. ГРП приводит к раскрытию имеющихся в пласте трещин или образованию новых при помощи закачки в скважину жидкости разрыва под высоким давлением и к удержанию их в раскрытом состоянии за счет закачки в образовавшиеся трещины жидкости с песком. ГРП проводят при помощи агрегатов 2АН-500, 4АН-700, развивающих давление соответственно до 50 и 70 МПа. В промытую скважину спускают НКТ диаметром 76 или 102 мм, по которым жидкость разрыва подают на забой. Для предохранения обсадной колонны от воздействия высокого давления над пластом устанавливают разобщитель - пакер. Устье скважины оборудуют специальной головкой, к которой подключают агрегаты для нагнетания жидкости. Момент разрыва пласта фиксируется по значительному увеличению приемистости скважины или резкому снижению давлению нагнетания.
После разрыва в пласт нагнетают жидкость - песконоситель, следом за которой в скважину закачивают продавочную жидкость. В дальнейшем скважину промывают, очищают от песка, осваивают. Эффективность определяется проведением исследований скважины на приток до и после обработки. При первом ГРП в образующиеся трещины закачивают до 5-6 тонн песка, при последующих до 20 тонн.
Гидропескоструйная перфорация - (ГПП) является высокоэффективным средством сообщения ствола скважины с продуктивным пластом и интенсификации обработки призабойной зоны. Разрушение преград (обсадной колонны, цементного камня и горной породы) по этому методу осуществляется за счет использования образивного и гидромониторного эффекта высокоскоростных песчано-жидкостных струй, вылетающих с большой скоростью (150-180м/с) из насадок специального глубинного устройства-пескоструйного перфоратора. В качестве перфоратора используют перфораторы типа АП-6, АП-35-Y и др., обеспечивающие создание точечных или щелевых каналов.
Устье скважины при гидропескоструйной перфорации оборудуют стандартной фонтанной арматурой или специальной головкой, применяемой при ГРП. Для прокачки песчаножидкостной смеси используют насосные агрегаты 2АН-500 или 4АН-700, а также цементировочные агрегаты. Готовят песчано-жидкостную смесь в пескосмесительных агрегатах ГПА, ЗПА и др.
Эффект от проведения гидропескоструйной перфорации по отдельным скважинам сохраняется от нескольких месяцев до многих лет.
Подземный ядерный взрыв - один из эффективных путей повышения дебитов газовых скважин для коллекторов с низкой проницаемостью
При взрыве заряда выделяется огромная энергия, создаются очень высокие давление и температура, возникают мощные волны: ударные, сжатия, сейсмические. Взрыв длится менее микросекунды. Одна килотонна мощности взрыва эквивалента энергии взрыва 1000 тонн тринитротолуола. При взрыве горная порода испаряется и образуется каверна больших размеров, которая затем заполняется обрушившимися сверху породами и образуется "Труба обрушения". Она имеет цилиндрическую форму диаметром, равным образовавшейся каверне. В США для повышения добычи газа были проведены ядерные взрывы, результаты которых показаны в табл.2.
Таблица 2
Параметры | Месторождение Сан-хуан | Месторождение Рулисон |
Глубина пласта, м | ||
Пористость,% | ||
Проницаемость, Дарси | 0,175 | 0,1 |
Мощность заряда, кг | ||
Радиус каверны, м | ||
Высота каверны, м | ||
Радиус зоны трещин, м |
Радиоактивного заражения воздуха не обнаружено. С помощью ядерного взрыва можно существенно увеличить коэффициенты газоотдачи, сократить срок разработки месторождения, уменьшить число эксплуатационных скважин.