Способы увеличения проницаемости пзп

Методы повышения проницаемости пласта и призабойной зоны

В ходе эксплуатации скважин возможно засорение призабойной зоны – заполнение пор твердыми и разбухшими частицами породы, смолянистыми остатками нефти, солями выпадающими из минерализованных пластовых вод, отложениями парафина, гидратами (в газовых пластах) и т.д.

Для увеличения проницаемости пласта применяют механические, химические и физические методы.

К механическим методам относят:

— гидравлический разрыв пласта (ГРП), путем закачки в него под давлением до 60МПа пресной, минерализованной воды, нефтепродуктов (мазута, керосина, дизтоплива) и др. жидкостей. При этом образуются новые и расширяются имеющиеся трещины, чтобы они потом не закрылись в жидкость добавляют песок, стеклянные или пластмассовые шарики, скорлупу грецкого ореха.Это дает наибольший эффект при низкой проницаемости пласта и призабойной зоны, дебит можно увеличить в 2…3 раза.

— гидропескоструйная перфорация (ГПП) — это процесс создания отверстий в стенках эксплуатационной колонны, цементном камне и горной породе для сообщения продуктового пласта со стволом скважины, а счет энергии песчано-жидкостной струи, истекающей из насадок перфоратора. Содержание песка в жидкости 50…200 г/л, расход жидкости 3…4 л/с Скорость на выходе из насадок – 200…260 м/с, перепад давлния 18…22 МПа. При этом скорость перфорации 0.6…0.9 мм/с.

Торпедирование – воздействие на призабойную зону пласта взрывом. При взрыве торпеды образуется мощная взрывная волна , которая проходит через скважинную жидкость, достигает стенок эксплуатационнойколонны, наносит сильный удар и вызывает растрескивание отложений, газовые пузири образовавшиеся из продуктов взрыва выносят обломки отложении на поверхность.

К химическим методам воздействия относят:

— обработки кислотами — 8..15% соляной кислотой растворяют карбонатные породы (известняки, доломиты)а также принесенные в пласт загрязнения;

плавиковаякислота в смеси с соляной предназначена для обработки песчаников, удаления глинистого раствора попавшего в поры в процессе бурения или глушения скважины;

уксусная кислота добавляется в соляную для замедления скорости растворения карбонатных пород, благодаря чему активный раствор глубже проникает в поры породы, при этом укс. кислота предотвращает выпадение в осадок гидроксида железа;

концентрированная серная кислота во-первых выделяет теплоту при смешивании с водой при этом снижается вязкость нефти и увеличивается дебит скважины, во- вторых при смешивании серной кислоты с нефтью образуется ПАВ, что тоже улучшает эвакуацию нефти. Эта кислота предназначена для воздействия на песчаники.

Обработка призабойной зоны ПАВ преследует цель удаления воды и загрязняющего материала. ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе воды с нефтью, газом и породой, капли воды уменьшаются и она легко уходит их пор.

Обработка призабойной зоны хим. реагентами и органическими растворителями СНПХ – 7 – 1; СНПХ – 7 – 2, газового конденсата, газового бензина, толуола и др. удаляют асфальто-смолянистые и другие отложения.

Физические методы воздействия:

– это тепловые обработки, целью котрых является удаление парафина и асфальто-смолянистых веществ (применяют пар, горячую нефть, электронагреватели, термоакустическое воздействие, высокочастотную электромагнитноакустическую обработку).

— вибровоздействия –это обработка пульсирующим давлением, при этом распространяются искусственные и отраженные упругие волны, путем изменения частоты колебания достигают резонанса тех и других волн, при этом возникают разрушения в пористой среде, т.е. увеличивается проницаемость пласта.

Источник

Методы, повышающие проницаемость пласта и призабойной зоны

В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений широко применяются методы повышения проницаемости пласта и призабойной зоны.По мере разработки залежи приток нефти и газа в скважину постепенно уменьшается. Причина этого заключается в «за-сорении» призабойной зоны — заполнении пор твердыми и разбухшими частицами породы, тяжелыми смолистыми остатками нефти, солями, выпадающими из пластовой воды, отложениями парафина, гидратами (в газовых пластах) и т.д. Для увеличения проницаемости пласта и призабойной зоны применяют механические, химические и физические методы.

К механическимметодам относятся гидравлический разрыв пласта (ГРП), гидропескоструйная перфорация (ГПП) и торпедирование скважин.

Рис. 7.10. Применение гидроразрыва пласта и кислотной

а — пласт перед воздействием; б — пласт после гидроразрыва; в — пласт (призабойная зона) после кислотной обработки. 1 — обсадная труба; 2 — ствол скважины; 3 — насосно-компрессорные трубы; 4 — трещины в породе, образовавшиеся после гидроразмыва; 5 — порода, проницаемость которой увеличена в результате кислотной обработки

Рис. 7.11. Схема внутрипластового очага горения:

1 — нагнетательная (зажигательная) скважина;

2 -глубинный нагнетатель; 3 — выгоревшая часть пласта; 4 — очаг горения; 5 — обрабатываемая часть пласта (движение нефти, газов, паров : воды); 6 — эксплуатационная скважина

Гидроразрыв пласта(рис. 7.10 б) производится путем закачки в него под давлением до 60 МПа нефти, пресной или минерализованной воды, нефтепродуктов (мазут, керосин, дизельное топливо) и других жидкостей. В результате этого в породах образуются новые или расширяются уже существующие трещины. Чтобы предотвратить их последующее закрытие, в жидкость добавляют песок, стеклянные и пластмассовые шарики, скорлупу грецкого ореха.

Применение гидроразрыва дает наибольший эффект при низкой проницаемости пласта и призабойной зоны, и позволяет увеличить дебит нефтяных скважин в 2. 3 раза.

Гидропескоструйная перфорация— это процесс создания отверстий в стенках эксплуатационной колонны, цементном камне и горной породе для сообщения продуктивного пласта со стволом скважины за счет энергии песчано-жидкостной струи, истекающей из насадок специального устройства (перфоратора). Рабочая жидкость с содержанием песка 50. 200 г/л закачивается в скважину с расходом 3. 4 л/с. На выходе же из насадок перфоратора ее скорость составляет 200. 260 м/с, а перепад давления — 18. 22 МПа. При данных условиях скорость перфорации колонны и породы составляет в среднем от 0,6 до 0,9 мм/с.

Торпедированиемназывается воздействие на призабойную зону пласта взрывом. Для этого в скважине напротив продуктивного пласта помещают соответствующий заряд взрывчатого вещества (тротил, гексоген, нитроглицерин, динамиты) и подрывают его. При взрыве торпеды образуется мощная ударная волна, которая проходит через скважинную жидкость, достигает стенок эксплуатационной колонны, наносит сильный удар и вызывает растрескивание отложений (солей, парафина и др.). В дальнейшем пульсация газового пузыря, образовавшегося из продуктов взрыва, обеспечивает вынос разрушенного осадка из каналов.

К химическим методамвоздействия на призабойную зону относятся обработки кислотами, ПАВ, химреагентами и органическими растворителями.

Кислотные обработкиосуществляются соляной, плавиковой, уксусной, серной и угольной кислотами. Соляной кислотойНС1 8. 15 %-ной концентрации растворяют карбонатные породы (известняки, доломиты), слагающие продуктивные пласты, а также привнесенные в пласт загрязняющие частицы. При этом протекают следующие реакции

Полученные в результате реакции хлористый кальций СаС1₂ и хлористый магний MgCl₂ хорошо растворяются в воде и легко удаляются вместе с продукцией скважины, образуя новые пустоты и каналы.

Плавиковая кислотаHF в смеси с соляной предназначается для воздействия на песчаники, а также для удаления глинистого раствора, попавшего в поры пласта во время бурения или глушения скважины.

Уксусная кислотаСН^СООН добавляется в соляную кислоту для замедления скорости растворения карбонатной породы. Благодаря этому активный раствор соляной кислоты глубже проникает в поры породы. Кроме того, уксусная кислота также растворяет карбонатную породу и предотвращает выпадение в осадок гидрата окиси железа Fe(OH)_r

При закачке в скважину концентрированной серной кислотыH₂SO₄ положительный эффект достигается двумя путями. Во-первых, за счет теплоты, выделяющейся в процессе ее смешения с водой, снижается вязкость нефти и, соответственно, увеличивается дебит скважины. Во-вторых, при смешении серной кислоты с нефтью образуется ПАВ, также улучшающие приток нефти из пласта в скважину.

Концентрированная серная кислота предназначается для воздействия на продуктивные пласты, образованные песчаниками. Дело в том, что при ее взаимодействии с карбонатными породами образуется нерастворимый в воде сульфат кальция CaSO^, ухудшающий проницаемость призабойной зоны.

Концентрированная (98 %) серная кислота не разрушает металла. Коррозия начинается только при ее разбавлении водой.

Угольная кислотаприменяется для воздействия на породы, содержащие карбонаты кальция и магния, а также асфальто-смолис-тые отложения.

Обработка призабойной зоны пластов ПАВпреследует цель удаления воды и загрязняющего материала. Отрицательная роль воды проявляется в том, что, попадая на забой скважины, она «закупоривает» часть пор, препятствуя притоку нефти и газа. Кроме того, вступая в контакт с глинистыми частицами пород, вода вызывает их набухание и разрушение. Это приводит к закупорке тонких норовых каналов и уменьшает дебит скважины.

Механизм действия ПАВ заключается в снижении поверхностного натяжения на границе воды с нефтью, газом и породой. Благодаря этому размер капель воды в поровом пространстве уменьшается в несколько раз и облегчается их вынос. Некоторые ПАВ, кроме того, делают поверхность поровых каналов в породе несмачиваемой для воды, но смачиваемой для нефти, что облегчает фильтрацию последней.

С помощью химреагентов и органических растворителей(СНПХ-7,,-1, СНПХ-7_р-2, газовый конденсат, газовый бензин, толуол и др.) удаляют асфальто-смолистые и парафиновые отложения.

К физическим методамвоздействия на призабойную зону относятся тепловые обработки и вибровоздействия.

Целью тепловых обработокявляется удаление парафина и асфальто-смолистых веществ. Для этого применяют горячую нефть, пар, электронагреватели, термоакустическое воздействие, а также высокочастотную электромагнитоакустическую обработку.

При вибровоздействиипризабойная зона пласта подвергается обработке пульсирующим давлением. Благодаря наличию жидкости в порах породы обрабатываемого пласта, по нему распространяются как искусственно создаваемые колебания, так и отраженные волны. Путем подбора частоты колебания давления можно добиться резонанса обоих видов волн, в результате чего возникнут нарушения в пористой среде, т.е. увеличится проницаемость пласта.

Методы повышения пластового давления и увеличения проницаемости пласта позволяют, главным образом, сокращать сроки разработки залежей за счет более интенсивных темпов отбора нефти и газа. Однако необходимо добиваться и наиболее полного извлечения нефти и газа из недр. Это достигается применением методов повышения нефте- и газоотдачи пластов.

Источник

22 Способы и методы увеличения проницаемости призабойной зоны пласта и продуктивности скважин. Выбор способов воздействия на пзп.

Снижение проницаемости ПЗП приводит к снижению дебитов в нефтяных скважинах и приемистости в нагнетательных скважинах. Проницаемость пород призабойной зоны скважин улучшают или восстанавливают за счет создания или увеличения имеющихся дренажных каналов, увеличения трещеноватости пород, удаления из призабойной зоны смолопарафиновых отложений, окислов железа, механических примесей и т.д. Условно методы увеличения проницаемости пород призабойной зоны скважин разделяют на химические, механические, тепловые, физические и вибрационные.

Не редко, когда эти методы применяют в сочетании друг с другом или последовательно для получения лучших результатов. Химические методы чаще применяются и дают хорошие результаты в карбонатных коллекторах, а также в сцементированных песчаниках, в состав которых входят карбонатные включения и карбонатные цементирующие вещества. Химические методы воздействия применяют, когда можно растворить породу пласта или элементы, отложение которых обусловило ухудшение проницаемости ПЗП (соли, железистые отложения и др.) Наиболее распространенным методом при этом является проведение кислотной обработки. Механические методы увеличения проницаемости призабойной зоны пласта применяют в продуктивных пластах, сложенных плотными породами, с целью создания дополнительных новых или расширения существующих трещин в ПЗП с целью приобщения к процессу фильтрации новых удаленных частей пласта. К этому виду воздействия относится гидравлический разрыв пласта, щелевая разгрузка и так далее. Тепловые методы применяются в тех случаях, когда в призабойной зоне пласта образуются смолопарафиновые отложения, а также при добыче вязких и высоковязких нефтей. Прогрев призабойной зоны с целью удаления из нее смол, парафина, асфальтенов осуществляют с помощью прогрева ПЗП глубинными электронагревателями, острым паром, перегретой водой, горячей нефтью и так далее. При этом в ПЗП должна создаваться и поддерживаться температура выше температуры плавления смолопарафиновых отложений. Физические методы предназначены для удаления из призабойной зоны скважины остаточной воды и твердых мелкодисперсных частиц, что и увеличивает проницаемость пород для нефти.

Последнее время с целью улучшения проницаемости призабойной зоны пласта в нефтяных и нагнетательных скважинах применяют волновой, вибрационный, гидроимпульсный и акустический методы. Эти методы находятся в стадии доработки и совершенствования.

23 Кислотные обработки скважин и их разновидности. Цели обработок.

Наиболее эффективным и часто применяемым метолом обработки призабойной зоны скважин с целью восстановления или улучшения проницаемости являются кислотные обработки. Чаще всего кислотные обработки проводят с использованием соляной (НС1) и фтористоводородной (НР) кислоты. Соляно-кислотная обработка скважин основана на способности соляной кислоты растворять карбонатные породы-известняки, из которых состоят продуктивные породы нефтяных и газовых месторождений. Под действием соляной кислоты нередко образуются длинные кавернообразные каналы и расширяются естественные трещины продуктивного пласта. В результате значительно увеличиваются область дренирования скважин и дебиты нефтяных или приемистость нагнетательных скважин. Соляно-кислотные обработки в основном предназначены для ввода кислоты в пласт, по возможности, на значительные от забоя скважины расстояния с целью расширения каналов и улучшения их сообщаемости, а также для очистки порового пространства от илистых образований. Раствор соляной кислоты для обработки призабойных зон скважин готовится с содержанием чистой соляной кислоты (НС1) в пределах 15%. При большем ее содержании нейтрализованный раствор получается очень вязким, что затрудняет его выход из пор и трещин пласта. Для проведения кислотных обработок объем и концентрация раствора кислоты приготавливаются для каждого месторождения и каждой скважины индивидуально.

Растворы соляной кислоты, применяемые на промыслах при обработке скважин, обладают высокими коррозионными свойствами. Для борьбы с коррозией и предупреждения закупоривания пор и трещин железом и сульфатами в растворы соляной кислоты добавляют, ингибиторы коррозии и стабилизаторы.

Источник