1.4.3 Порядок виконання роботи:

1) будуються графіки зміни густини глинистих пластів з глибиною (електричного опору та ін.);

2. за графіками встановлюється інтервал нормальної зміни параметрів глин з глибиною і виділяються зони аномального пластового тиску;

3. для глибини розрахунку (Н) порового тиску знаходиться еквівалентна глибина (Н_е), на якій глини мають таку ж величину параметру, як і на глибині (Н), тобто, скелет породи має на глибині Н і Н_е однакову ефективну напругу і характеризується однаковою ефективною густиною.

Основне рівняння цієї методики має вигляд:

, МПа (1.19)

де P_a — аномальний пoровий тиск на глибині Н, МПа;

, ^— середньозважене значення по товщині в кг/м³ значення густини порід на глибині Н_і і Н_е;

— густина мінералізованої води (визначена за графіком), кг/м³.

Для визначення аномального тиску за даними електрометрії використовують формулу:

, (1.20)

де — гідростатичний тиск стовпа рідини на глибині визначення ; , — відповідно на глибині визначення , значення електричного опору в Ом·м.

1.4.4 Контрольні запитання

1). Що таке коефіцієнт аномальності?

2) Що таке аномальний тиск?

3) Які методи ви знаєте для прогнозування аномальних тисків?

4) Внаслідок чого виникає аномальний тиск?

1.4.5 Рекомендована література

1 Орлов О.О., Євдощук М.І., Омельченко В.Г., Трубенко О.М., Чорний М.І. Нафтогазопромислова геологія. Підручник. К., Наукова думка. 2005 –425 с.

2 Чорний М.І. Розробка методики прогнозування аномально високих тисків за даними геофізичних досліджень свердловин для внутрішньої зони Перед-карпатського прогину. Дисертація на здобуття наукового ступеня канд. геол.-мін. наук. — Івано-Франківськ, 1982.

2 Модуль 2. Методи покращання колекторських властивостей продуктивних пластів при бурінні та їх оцінка

2.1 Лабораторна робота № 5 розрахунок рецептури азото-солянокислотної обробки свердловин для інтенсифікації видобутку газу

2.1.1 Мета роботи: вивчення і закріплення знань методики проведення азото-спиртосолянокислотної обробки свердловин (АССКО) з метою інтенсифікації видобутку газу.

2.1.2 Основні теоретичні положення

Суть методу основана на властивостях соляної кислоти (HCl) вступати в реакцію з карбонатним складом колектора і збільшувати його фільтраційні властивості:

CaCO₃ + 2HCl =CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Для проведення робіт з обробки при вибійної зони пласта азото-спирто-солянокислотним розчином вибирають малодебітні газові або газоконденсатні свердловини, низька продуктивність яких зумовлена зниженням проникності при вибійної зони внаслідок поганої якості розкриття пласта або в результаті їх експлуатації.

Азото-спирто-солянокислотну обробку при вибійної зони газоносних пластів ефективно проводити:

а) в свердловинах, які закінчені бурінням на газових і газоконденсатних родовищах з теригенними і карбонатними колекторами, для очистки стінок свердловини і шляхів фільтрації від бурового розчину;

б) у видобувних свердловинах газових і газоконденсатних родовищ з теригенними і карбонатними колекторами для розширення і вирівнювання профілю припливу газу і підключення розкритих пропластків, які не віддають газ;

в) в експлуатаційно-нагнітальних свердловинах на підземних газосховищах, які закінчені бурінням або знаходяться в експлуатації, для підвищення газоприймальності або газовіддачі.

При обробці при вибійної зони газоносного і газоконденсатного пласта азото-солянокислотним розчином використовують таке обладнання:

• кислотний агрегат “Азінмаш –30”;

• цементуючий агрегат ЦА - 320М;

• азотна установка АГУ - 8К;

• компресор УКП – 80;

• автоцистерна для перевезення води;

• автоцистерна для перевезення метилового спирту.

При АССКО необхідно використовувати синтетичну технічну соляну кислоту ГОСТ 857-78. Масова частка соляної кислоти в цьому продукті складає 32%. Синтетична соляна кислота повинна містити не більше 0,02% заліза.

Для розрахунку необхідної кількості соляної кислоти концентрацією 32% і переведення її в концентрацію 12% необхідно застосувати формулу:

(2.1)

де V₁ – необхідний об’єм для закачування в пласт 12% ССКР, м³;

V₂ - об’єм 32% соляної кислоти для одержання необхідного 12% ССКР, м³;

П₁ – 12% соляна кислота;

П₂ – 32% соляна кислота.

Для розрахунку необхідної кількості води для одержання ССКР відповідної концентрації застосовують формулу:

V_в = V_с – V_{2 –} V_м, (2.2)

де V_в – необхідний об’єм води для одержання 12% ССКР, м³;

V_с - об’єм ССКР для проведення АССКО, м³;

V₂ - об’єм 32% соляної кислоти, необхідний для проведення АССКО в даному інтервалі, м³;

V_м – кількість метанолу, розчиненого в ССКР, м³.

Азот рідкий 3-го сорту ГОСТ 9293 – 74 для повної заправки однієї установки АГУ 8К - 4,2 т.

Метиловий спирт (метанол) ГОСТ 10749.14 – 80, який використовується як добавка до кислотного розчину. Його властивості сприяють зниженню поверхневого натягу кислотного розчину, сприяють його випаровуванню і сповільнюють швидкість реакції кислоти з породою. Крім добавки метанолу до кислотного розчину рекомендується проводити перед АССКО попереднє закачування його в пласт. Даний захід сприяє зменшенню поверхневого натягу фільтрів, що проникли, та зв’язаної води колектора перед нагнітанням кислотного розчину, глибшому проникненню в пласт активного солянокислотного розчину. При освоєнні свердловини метанол сприяє швидкому і повному видаленню із пласта відредагованого кислотного розчину з продуктами реакції, попереджує утворення в при вибійній зоні водяних пробок і кристалогідратів.

Оцтова кислота таких сортів: кислота оцтова синтетична (ГОСТ 7077 – 54) і кислота оцтова лісохімічна, технічна або очищена (ГОСТ 6968 – 54). Кислота повинна витримати пробу на домішки сірчаної кислоти. Введення оцтової кислоти сприяє в 4-4,5 рази сповільненню швидкості нейтралізації кислотного розчину з карбонатною породою. При цьому кислотний розчин глибше проникає в пласт і довше зберігає її активність, попереджає випаданню в поровому просторі пласта осадів гідратів, окису заліза в результаті гідролізу її солей.

При проведені АССКО використовують інгібітори корозії, додавання яких у невеликій кількості різко знижує корозію металу, яка може бути спричинена кислотними розчинами. Як інгібітор корозії використовують реагент ХОСП –10 або катапін –А, катамін – А, атропін, формалін.

Для сповільнення реакції кислоти з породою і зниження набухання глинистої речовини колектора до складу кислотного розчину додають хлористий кальцій (CaCl₂).

Дослідження і підготовка свердловини до обробки привибійної зони пласта включає:

а) підготовчі роботи перед кислотною обробкою, які залежать від конкретних геолого-технічних характеристик свердловини. Метою роботи є забезпечення безперервної дії на привибійну зону пласта кислотним розчином і можлива оцінка результатів обробки;

б) до і після проведення обробки при вибійної зони пласта азото-спиртосолянокислотним розчином необхідно провести комплекс газодинамічних і промислово-геофізичних досліджень з метою визначення продуктивної характеристики свердловини і оцінки ефективності проведеної обробки;

в) перед проведенням операції треба доставити на свердловину необхідну кількість реагентів, продав очну рідину та азот, а також запірну арматуру і усі необхідні матеріали.

Для успішного проведення АССКО, а також попередження одержання негативних результатів необхідно застосовувати таку рецептуру кислотного розчину:

1) обробку при свердловинних зон газоносних пластів слід проводити спирто-солянокислотним розчином (ССКР) 12% концентрації, який повинен містити обов’язкові добавки ( в % від вихідного об’єму ССКР):

• CaCl₂ – 10%;

• оцтова кислота – 5% ( в залежності від кількості залізі в розчині);

• ХОСП (ката пін – А, катамін – А, атропін, формалін - 0,3% (0,05%);

• метиловий спирт – 30%;

• об’єм кислотного розчину 0,6 м³ на 1 погонний метр перфорованого інтервалу;

• об’єм метанольного буферу, який закачується в пласт спочатку, із розрахунку 50% від об’єму вихідного ССКР;

• в проміжку між метанольним буфером і ССКР повинен створюватись стиснений буфер газоподібного азоту із розрахунку 0,5 м³ рідкого азоту на кожні 10 м³ ССКР. Ступінь аерації ССКР газоподібним азотом має становити 1:40 ÷ 1:60.

Технологія проведення АССКО наступна:

1. провести огляд фонтанної арматури і агрегатів;

2. перед проведенням робіт стравити газ із кільцевого простору між експлуатаційною колоною насосно-компресорними трубами (НКТ);

3. після об’язки гирла свердловини необхідним обладнанням опресувати напірну лінію на тиск, який не перевищує тиск опре совки експлуатаційної колони;

4. при закритому затрубному просторі через напірну лінію та НКТ закачати в свердловину необхідний об’єм буферного метанолу (при цьому тиск на виході не повинен перевищувати 50% тиску на вході);

5. після закінчення нагнітання агрегатом об’єму буферного метанолу через напірну лінію закачують одночасно азот в трубний і затрубний простір з метою продавлювання в пласт метанолу і створення буферного об’єму азоту;

6. закачавши в пласт необхідний об’єм буферного азоту, закінчують подачу азоту в затрубний простір і переходять до нагнітання газованого азотом спрто-солянокислотного розчину (ССКР) для закачування його в пласт через НКТ;

7. після закачування в напірну лінію розрахованого об’єму ССКР, продавлювання в пласт проводиться азотом спочатку по НКТ, а потім по затрубному просторі. При необхідності глибоко продавити в пласт ССКР необхідно продовжувати подачу азоту в свердловину аж до вирівнювання тиску на трубному і затрубному просторі;

8. провести освоєння свердловини для очищення при вибійної зони від продуктів реакції через НКТ шляхом поступового зменшення тиску (плавне утворення депресії) на трубному просторі;

9. після одержання припливу газу необхідно проводити періодичні продувки свердловини до одержання сухого газу;

10. запустити свердловину в експлуатацію і провести дослідження на продуктивність.

Технологічний ефект кислотної обробки оцінюється співставленням продуктивності свердловини до і після проведення обробки при вибійної зони пласта.