§ 85. Другие виды взрывных работ Воздействие на пласт пороховыми газами

Существует множество способов воздействия на пласты с целыо увеличения его отдачи или приемистости: гидрораз­рыв, солянокислотная обработка, промывка горячей водой, об­работка поверхностно-активными веществами, электропрогрев, торпедирование и термогазохимическое воздействие. Практикой работ установлена высокая эффективность методов термогазо- хнмического воздействия на пласт с помощью пороховых генераторов давления.

Бескорпусные пороховые генераторы давления ПГД, под­разделяющиеся на герметичные типа ПТ ДБ К и негерметич­ные— аккумуляторы давления типа АДС, при сгорании в них пороховых зарядов оказывают на пласт механическое, тепловое и физико-химическое воздействия. Наиболее активно влияет на пласт механическое воздействие, при котором развивается дав­ление до 100 МПа и более, в результате чего происходит раз­рыв пласта. Разрыв пласта с помощью ПГД происходит при воздействии высокого давления пороховых газов на газожид­костную смесь, которая через перфорационные каналы и тре­щины задавливаются в пласт. Проникая под большим давле­нием в пласт, газожидкостная смесь образует в породе сеть несмыкающихся глубоких трещин, размеры и число которых зависят от физико-механических свойств породы, объема залав­ливаемой смеси и соотношения между давлением задавливания жидкости и горным давлением.

Разрыв пласта посредством ПГД производится без герме­тизации зоны разрыва с использованием инерции вышележа­щего столба жидкости. Пороховые газы, вылетая из камеры сгорания под высоким давлением и с большой скоростью, обра­зуют в окружающей жидкой среде очень плотный газожидкост­ный пузырь, который перемещается вверх со скоростью около 1500 м/с. За время горения порохового заряда 0,1 с этот пузырь перемещается от пункта горения на расстояние около 150 м.

Остальная жидкость за это время не успевает прийти в дви­жение и представляет собой своеобразный пакер.

После окончания горения порохового заряда жидкость под действием сил инерции продолжает движение вверх до пол­ной потери кинетической энергии. К моменту прекращения дви­жения жидкости вверх давление в образовавшемся при горении заряда газовом пузыре снижается и становится меньше дав­ления столба жидкости, что вызывает движение жидкости вниз. В связи с этим давление в газовом пузыре снова увеличивается и превышает гидростатическое. За счет возникшего перепада давлений жидкость вновь устремляется вверх. Такая пульсация газового пузыря в течение некоторого времени способствует увеличению объема задавливаемой в пласт газожидкостной смеси.

Немалую роль в процессе обработки пласта играет и тепло­вой фактор. Температура горения пороха на поверхности за­ряда достигает 3500 °С, и часть этого тепла передается породе, что приводит к снижению вязкости нефти и плавлению твердых битумов, а в конечном счете — к увеличению притока нефти.

Физико-химическое воздействие продуктов горения — угле­кислого газа, азота и хлористого водорода проявляется в рас­творении карбонатных пород и цемента, снижении вязкости нефти и ее поверхностного натяжения на контакте с горной породой.

Перед обработкой пласта ПГД участки его, намеченные для разрыва, должны быть дополнительно вскрыты перфорацией. Применение ПГД для разрыва пласта наиболее эффективно в нефтяных и газовых и нагнетательных скважинах, когда про­дуктивные пласты сложены плотными трещиноватыми карбо­натными породами и неглинистыми песчаниками, а также ха­рактеризуются высоким пластовым давлением.

Установка разобщающих мостов в скважинах

При испытании разведочных и работе эксплуатационных скважин производится разобщение пластов, которое состоит в изоляции нижнего испытанного горизонта от последующего, намеченного к опробованию, или в изоляции подошвенных вод при эксплуатации залежи. В результате работ по разобще­нию пластов достигается герметичное перекрытие закрепленного ствола скважины и тем самым исключается поступление в нее флюида из пласта.

Раньше пласты разобщались с помощью установки пружин­но-цементного моста: в определенном участке ствола скважины ставилась пружинная опора в виде зонта, па которую зали­вался сверху слой цемента. Однако этот способ разобщения пластов трудоемкий и длительный.

Наиболее эффективно и быстро пласты разобщаются с по­мощью взрывного пакера ВП, представляющего собой толсто- стснный герметичный стакан из алюминиевого сплава, внутри которого помещен пороховой заряд. При воспламенении поро­хового заряда корпус стакана необратимо раздувается и плотно прижимается к внутренней поверхности обсадной колонны, об­разуя герметичный разделительный мост. Изготовление стакана из алюминиевого сплава связано с тем, что алюминий обладает высокой пластичностью и может быть при необходимости легко разбурен.

Взрывные пакеры позволяют: 1) быстро и надежно разоб­щать пласты без цементной заливки; 2) изолировать близко расположенные пласты малой мощности; 3) сохранять коллек­торские свойства пласта и не загрязнять перфорационные от­верстия. Применение взрывного пакера неэффективно в случае деформированной колонны (если сечение колонны не круглое).

Разработано несколько типов взрывных пакеров: обычный (ВП), шлипсовый (ВПШ) и кольцевой (КВП).

Спуск взрывного пакера в скважину производится со ско­ростью не более 1 м/с. Сверху на взрывные пакеры типов ВП и ВПШ ставится цементный мост высотой 3—5 м для более надежной герметизации ¡разделительного моста. Заливка цемен­том пакера обязательна, если после установки моста предусмат­ривается солянокислотная обработка пласта и работа с поро­ховыми генераторами давления.