4.1.2. Активированные или смешанные рабочие жидкости для освоения скважины

Определение: смесь жидкости с азотом, имеющая четочный характер те­чения. Целью использования газированной жидкости является:

- улучшение выхода использованной кислоты из пород с низким давлени­ем с целью сохранения энергии пласта, уменьшение противодавления на пласт. Газожидкостная смесь увеличивает радиус проникновения жидкости, закачиваемой для повышения продуктивности скважины, при том же объеме жидкости.

Практика показывает, что:

- для достижения высокой эффективности процесса газированная жид­кость должна заполнить 9% порового объема;

- при обработке нефтеносных пластов рекомендуется поддерживать про­тиводавление, равное 50% пластового давления;

- при обработке газоносных пластов рекомендуется поддерживать проти­водавление, равное 80% пластового давления.

4.1.3 Пена.

4.1.3.1. Общие положения

Определение:

- эмульсия газа в жидкости (вода + полимер);

- непрерывной дисперсионной средой является вода;

- эмульсия должна быть устойчива во времени.

Пену получают, добавляя 0,2 – 1,5% ПАВ пенообразователя к жидкости, перемешивая интенсивно газ с жидкостью.

Пена ведет себя как однофазная сжимаемая жидкость, обладающая проч­ностью. Свойства пены, ее стабильность, реологические свойства зависят от ка­чества пены или объемной доли газа:

, (74)

где V_g – объем газа в реальных условиях, м³;

V_l – объем жидкости, м³.

В забойных условиях качественная пена может оставаться устойчивой в течение нескольких часов. Полимеры, введенные в небольших концентрациях, должны продлить период устойчивости пены в операциях по повышению продуктивности скважины.

Пена обладает хорошей транспортирующей способностью (1 литр пены может выносить до 3 кг твердых частиц). Поэтому пена вполне способна осуществ­лять гидроразрыв вследствие присущим пене высокой вязкости и динамического напряжения сдвига.

Кривые гидравлических сопротивлений для пены могут быть рассчитаны ма­тематическим методом последовательного приближения (Харрис и Рейденбах). С достаточной степенью точности гидравлические потери могут быть оценены по кривым, построенным по модели Бауэра и Митчела (приложение III 4).

Чаще пену используют для очистки скважин, пробуренных на истощенные пласты (качество пены на забое составляет около 55% и не более 90% - на выходе из скважины) и для гидроразрыва истощенных газовых пластов (качество пены 35 – 60%), при операциях цементирования с использова­нием пеноцемента в породах, склонных к гидроразрыву, а также в пластах с низким пластовым давлением.

4.1.3.2. Применение вспененной кислотосодержащей жидкости

Пенокислота с качеством от 50 до 65%:

- обладает высокой вязкостью;

- создает отклоняющий эффект (полезный при кислотной обработке матрицы);

- улучшает фильтрационные свойства (предшествует кислоте, как гелеобразное вещество, уменьшая продвижение газа в породу);

- является приемлемой жидкостью для кислотного гидроразрыва;

- замедляет реакцию взаимодействия на начальном участке пласта, увеличивая тем самым время взаимодействия с кислотой в глубине породы.

4.1.3.3. Пеноцемент

Определение: Пеноцемент – это облегченный цемент, получаемый вводом азота в це­ментный раствор при подаче последнего в скважину. После твердения вспененный цементный раствор образует камень высокой пористости и низкой прони­цаемости. Чтобы обеспечить качественную изоляцию пластов и прочность тампонажного камня, необходимо, чтобы относительная плотность цементного раствора в сква­жине была не менее _о = 1,20.

Пеноцемент дает расширяющийся при твердении раствор и камень, обеспечивающий хо­рошее сцепление, и если цементный раствор хорошо приготовлен и правильно закачан, то он предотвращает миграцию газа (базовый цементный раствор должен иметь отно­сительную плотность от 1,75 до 1,90, низкую водоотдачу, хорошую стабиль­ность).

Объекты цементирования.

Цементирование обсадных колонн:

- цементирование обсадных колонн в интервалах с низким давлением гидроразрыва пород. Использование пеноцемента дает более быстрое и экономичное решение по сравнению с двухступенчатым цементированием;

- цементирование кондукторов в скважинах, пробуренных с использованием воздуха или пены в качестве циркуляционного агента;

- цементирование обсадных колонн в интервале многолетнемерзлых по­род обеспечивает необходимую термоизоляцию, создаваемую оболочкой пеноцемента.

Цементирование трещиноватых, истощенных зон или зон, имеющих ка­верны, являющихся результатом проведения операции по повышению продук­тивности карбонатных пород:

- пеноцементный раствор создает достаточное противодавление в кавер­нах и не допускает перемешивания жидкостей.