48. Техника и технология термогазохимического воздействия (тгхв) на пзп

Термогазохимическое воздействие на призабойную зону пласта заключается в сжигании на забое скважин порохового заряда, спускаемого на злектрокабеле. Время сгорания регу­лируется и может длиться от нескольких минут до долей се­кунды. Интенсивность процесса изменяется также в зависимос­ти от массы сжигаемого заряда (от 20 до 500 кг).

При сгорании порохового заряда специального состава и образовании газов происходит быстрое нарастание давления и температуры в зоне горения. При таком быстром процессе горения (доли секунды) осуществляется механическое воздействие на пласт, приводящее к образованию в нем новых трещин и к расширению существующих. Такое воздействие аналогично гидроразрыву пласта, но без закрепления образовавшихся трещин наполнителем.

При увеличении времени сгорания (медленном горении) создаваемое давление уменьшается, но увеличивается время воздействия на призабойную зону пласта высокой температу­ры (до 350 °С) и продуктов горения, в которых содержится азот, оксид азота, углекислый газ, хлор, хлористый водород, вода. Нагретые пороховые газы проникают по порам и трещи­нам в глубь пласта, расплавляют смолы, парафины и асфаль- тены, осуществляя тепловую обработку. Углекислый газ, рас­творяясь в нефти, уменьшает ее вязкость и поверхностное на­тяжение на границе с водой и породой. Проникая в поры и трещины пласта, хлористый водород, соединяясь с пластовой водой, образует раствор соляной кислоты (до 5%-ной концент­рации), которая, взаимодействуя с карбонатными породами, увеличивает пористость, расширяет трещины. Таким образом, при термогазохимическом воздействии призабойная зона плас­та подвергается комплексной механической, тепловой и хими­ческой обработке с растворителем.

Для разрыва пластов пороховыми газами используются бес­корпусные пороховые генераторы давления ПГД-БК, развива­ющие давление до 100 МПа, и аккумуляторы давления сква­жинные АДС-5 и АДС-6, повышающие его до 100 МПа. Снаряд АДС-5 предназначен преимущественно для прогрева, а АДС-6 для разрыва пласта.

Операция по ТГХВ на забой скважины очень проста. На ее осуществление затрачивают 2 - 3 ч времени, тогда как на обычный гидроразрыв тратится 2 - 3 сут. Это один из эффективных способов воздействия на ПЗП для интенсификации притока.

При медленном горении пороховых газов на забое скважины создается высокая температура (до 350 °С), так как на фронте горения заряда она достигает 3500 °С. В результате происходит прогрев призабойной зоны скважины. Нагретые пороховые газы проникают по порам и трещинам в глубь пласта, расплавляют смолы, асфальтены и парафины, выпавшие в призабойной зоне в процессе эксплуатации скважины. Такое воздействие аналогично термическому воздействию на пласт.

При горении заряда образуется большое количество газообразных продуктов горения, состоящих главным образом из углекислого газа, который, растворяясь в нефти, снижает ее вязкость н поверхностное натяжение на границе с водой и породой. Это способствует повышению продуктивности скважины. Для усиления химического воздействия на карбонатные коллекторы пороховой заряд целесообразно сжигать в растворе соляной кислоты, предварительно закачанной в скважину.

Для ТГХВ разработаны специальные аппараты, спускаемые на бронированном кабеле в скважину. Эти аппараты получили название аккумуляторов давления скважинных (АДС-5, АДС-6). Иногда их называют пороховыми генераторами давления (ПГД). Аккумуляторы давления инициируются электрическими воспламенителями, которые в отличие от пороховых шашек имеют проволочную спираль, нагреваемую электрическим током.

Аппарат АДС-5 предназначен преимущественно для прогрева пласта, а аппарат АДС-6 для гидроразрыва пласта. Их принципиальное отличие состоит в различной величине поверхности горения порохового заряда. Выбор соответствующей модели АДС и количества сгорающих элементов зависит от геологотехнических характеристик скважины и схемы обработки в каждом конкретном случае.

При необходимости прогрева пласта в скважину опускают снаряд АДС-5 и устанавливают на забой, если расстояние забоя от нижних дыр перфорации скважины не превышает 2 - 3 м. В противном случае делают на забое песчаную подушку. Заряд воспламеняют подачей электрического напряжения по кабелю на спираль накаливания. Горение начинается с верхнего торца порохового заряда, так как распространению горения на боковую поверхность препятствует жидкость, находящаяся в скважине. После сгорания первой шашки, снабженной воспламенителем, горение передается по специальному каналу следующей шашке н т. д. Полное время сгорания заряда в снаряде АДС-5 при давлении 5 МПа и при воспламенении заряда только с одного верхнего торца первой шашки может достигать 200 с. Поэтому давление на забое скважины возрастает постепенно и не приводит к гидроразрыву пласта, зато в месте установки заряда температура достигает 350 °С, что приводит к удалению твердых отложений в ПЗП и частичному разрушению твердого скелета пласта.