48. Пар мають здатність адсорбуватися на поверхні розділу фаз і активно впливати на поверхневі властивості систем.
В процесах розкриття і обробки пласта при використанні ПАР повинні: покращуватись або зберігатись природна проникність пластів, знижуватись поверхневий натяг на границі поділу "робоча рідина – гірська порода – пластова рідина", не утворюватись емульсіям і руйнуватись утворенням, збільшувати число і геометричні розміри природних тріщин.
Водні розчини ПАР мають високі миючі властивості, що успішно використовується для промивки каналів, а також виносу продуктів реакції із пласта після кислотних обробок.
Найбільше поширення в промисловій практиці мають водорозчинні іоногенні ПАР.
Технологічні схеми обробки пластів розчинами ПАР такі, як і при солянокислотних обробках, і приводяться в тій же послідовності:
приготування розчинів ПАР;
доставка їх до фільтру свердловини;
нагнітання розчину в пласт;
очікування реагування;
виклик припливу із пласта.
Водні розчини ПАР готують на поверхні. ПАР розчиняють у воді при інтенсивному перемішуванні, як правило, насосним агрегатом. Чани, де готують розчин, повинні бути старанно очищені. Концентрація підбирається лабораторним шляхом і перевіряється на практиці. До фільтру ПАР прокачують по НКТ при відкритому затрубному просторі. Потім затрубний простір закривають і розчин нагнітають в пласт. В процесі нагнітання ПАР в пласт може знизитись тиск на насосних агрегатах як за рахунок розкриття тріщин в пласті, так і в наслідок взаємодії розчинів ПАР з породою і пластовою рідиною. Помічено, що чим більше зниження тиску, тим ефективніше іде процес обробки пласта ПАР.
Час очікування реагування ПАР в пласті різний. Одні рухають, що ПАР необхідно витримувати декілька годин, щоб повніше пройшли фізико-хімічні процеси, другі – що ПАР вступає в безпосередній контакт і взаємодіє з породою вже під час руху розчину по пласту і необхідно давати час на реагування. Глибоко обґрунтованих рекомендацій для цього процесу немає.
Виклик припливу із пласта після обробки його розчинами ПАР здійснюють одним із методів, описаних вище.
52. В останні роки в промислових масштабах проводяться експерименти по впливу на пласт сульфаміновою кислоти (HSO3NH2). Вона випускається у вигляді порошку з вмістом HSO3NH2 до 96%. Сульфатові кислота менш активна у взаємодії з карбонатами і має меншу корозійну активність, ніж соляна кислота. Обробка пластів сульфаміновою кислотою здійснюється за технологічною схемою, прийнятою для солянокислотних обробок.
56. Ефект від обробки вуглекислотою досягається спочатку за рахунок очистки каналів у при вибійній зоні при різкому збільшенні швидкості руху рідини при переході вуглекислоти із рідинного стану в газоподібний. На при вибійну зону пласта позитивно впливає здатність вуглекислоти вступати у взаємодію з карбонатними породами і розчиняти їх, розчинятись у рідинах і зменшувати їх в’язкість, розчиняти асфальтосмолисті осади. Все це приводить до збільшення проникності привибійної зони.
Обробка свердловини вуглекислотою здійснюється проникності привибійної зони.
1. спускають пакер в свердловину при тиску в пласті нижчому гідростатичного. При тиску в пласті рівному або вищому гідростатичного пакер спускають тільки при наявності порушень у верхній частині колони.
2. закачують кислоту при максимальних тисках, причому весь процес повинен бути організований так, щоб тиск не знижувався нижче критичного для рідкої вуглекислоти (0,6 МПа). На одну обробку беруть не менше 10 тон кислоти.
3. продавлюють кислоту нафтою. При використанні води до і після вуглекислоти закачують буферні пробки із рідини, яка замерзає при низьких температурах (вуглеводневі рідини). Кількість продав очної рідини – не менше двох об’ємів НКТ.
4. залишають свердловину на регулювання на протязі 12-14 годин.
5. здійснюють роботи по виклику припливу.
Обробка кислотою привибійної зони пласта рекомендується при випробуванні свердловини з низьким пластовим тиском, достатній проникності. Для свердловин з високим пластовим тиском краще використовувати соляну кислоту, дія на якої на карбонатні породи значно сильніша. В деяких випадках доцільно закачувати вуглекислоту разом з соляною кислотою для кращої очистки привибійної зони пласта. Вуглекислота є сповільнюючем реакції соляної кислоти з породою. Це необхідно враховувати при плануванні обробки пласта сумішшю соляної кислоти і вуглекислоти.
80. Кислотні ванни призначені для очистки свердловинного фільтру від забруднюючих і закупорюючи матеріалів: глинистого розчину, частинок цементного каменю, продуктів корозії металу і інших. Їх краще проводити в свердловині до виконання робіт по визначенню приймальності пласта, так як при проведенні цих робіт забруднюючі і закупорюючі матеріали продавлюються в при вибійну зону і погіршують її проникність. Кислотні ванни проводять як в необсаджених, так і в обсаджених свердловинах.
Кислотна ванна проводиться за такою технологічною схемою.
1. після зміни бурового розчину водою через НКТ, башмак, що встановлений в нижній частині інтервалу, який треба опрацювати, в свердловину при відкритому затрубному просторі нагнітають соляну кислоту. Концентрація розчину для кислотної ванни може бути нижчою, ніж для кислотної обробки (8-10%). Об’єм розчину кислоти залежить від потужності розкритого інтервалу і діаметра свердловини
,
де
D – діаметр свердловини або колони, м;
h – висота інтервалу опрацювання, м.
Звичайно закачують не менше трьох об’ємів, розрахованих за формулою, і не менше 0,5-0,8 м3.
2. залишають закачану кислоту для її регулювання без руху. Іноді для використання всього об’єму закачаної в свердловину кислоти при відкритому затрубному просторі порціями прокачують в НКТ продав очну рідину. Це дозволяє замінити нейтралізовану кислоту свіжою. Якщо відсутній зв'язок свердловини з пластом, можна створити тиск для задавлювання кислоти в перфораційні канали.
Час чергування установлюють в залежності від температури на вибої, методів розкриття, стану стовбура і інших. Звичайно вони складають 0,5-2,0 год. в обсаджених, і 2-24 год. в необсаджених свердловинах.
3. здійснюють зворотню промивку свердловини для вимиву кислоти і продуктів реакції.
4. дальші роботи проводять по плану випробування свердловини.
Практика використання кислотних ванн при випробуванні обсажених свердловин, де розкриття пласта здійснено кумулятивною перфорацією, показує їх високу ефективність. Нерідкі випадки, коли при обробці фільтру і при фільтрової зони кислотним розчином одержували приплив із пласта. Іноді в процесі кислотної ванни спостерігалось поглинання рідини.
64. Свою назву прості кислотні обробки одержали через простоту технологічної схеми процесу (рис№ 9):
солянокислотний розчин (або суміш кислот)закачують в свердловину через НКТ при відкритому затрубному просторі;
закривають затрубний простір і кислоту подають в пласт;
залишають свердловину під тиском протягом часу, необхідного дляв пливу на породу;
викликають приплив флюїдів із пласта, при якому витягаються і продукти реакції кислоти з породою;
визначають ефективність проведеної операції.
Проста кислотна обробка – найбільш поширений спосіб хімічного впливу на пласт. Її необхідно здійснювати після проведення кислотної ванни, яка очистила фільтр або стінки відкритого стовбура, тобто після підготовки свердловини до обробки. В залежності від порядку проведення вона може бути первинною або вторинною.
Продавку кислоти в пласт звичайно видуть при максимальному тиску, щоб як можна більше охопити пласт обробкою. Якщо необхідно створювати тиск нагнітання вищий, ніж допускає міцність колони, то кислотний розчин закачують в пласт з використанням протитиску глинистого розчину в затрубному просторі або пакера.
68.При випробуванні свердловин повторну обробку пласта кислотними розчинами проводять через 2 – 3 доби. Повторні обробки здійснюють для більш широкого і глибокого охоплення привібійної зони пласта кислотою. Тому при кожній наступній обробці використовують великі об'єми кислоти і підвищену інтенсивність нагнітання. Об'єм соляної кислоти і продав очної рідини для наступних обробок звичайно подвоюється.
Технологічна схема процесу повторної обробки звичайно така, як і простої обробки, тільки в залежності від об'ємів кислоти і продав очної рідини застосовується більше число агрегатів. Особливістю процесу є необхідність продавлювати в пласт кислотний розчин при високих тисках не продав очною рідиною, а тим же кислотним розчином. Для цієї мети використовують спеціальні агрегати ( Азінмаш – 30 або ЦА), в насосах яких встановлені металеві поршні.
При проведенні повторних кислотних обробок іноді поряд із збільшенням об'ємів передбачають підвищення концентрації кислоти до 20 – 27%. Це обґрунтовується необхідністю доведення кислоти підвищеної концентрації до віддалених ділянок пласта.
Час реагування при закачці великих об'ємів кислотного розчину встановлюють з врахуванням багатьох факторів, серед яких карбонатність породи і температура пласта. Так як при закачці великих об'ємів кислоти і продав очної рідини температура на вибої дещо знижується, то час нейтралізації кислоти може збільшуватись. Час очікування реагування кислоти приймають 10 – 20 годин, а іноді і більше.
В залежності від інтенсивності припливу установлюють час дренажу. Необхідно мати на увазі, що при обробці тріщин них пластів з тисками, що перевершують гідростатичний, нафтогазова суміш виходить на поверхню раніше, ніж закачана в пласті рідина. Тому продукти реакції кислоти з породою виходять з свердловини з деяким запізненням.
Повторні обробки пласта широко використовуються при випробуванні глибоких розвідувальних свердловин і для інтенсифікації припливу із карбонатних колекторів.
72. На відміну від повторних солянокислотних обробок пласта, які проводять в міру зниження продуктивності свердловин, багаторазова кислотна обробка являє собою серію обробок пласта, об’єднаних одною програмою. При цьому передбачається закачка кислоти, очікування її реагування, очистка привибійної зони від продуктів реакції, дренаж пласта, а потім неодноразове повторення всіх цих процесів – два, три рази в залежності від геолого-технічних умов і ефективності процесу.
Об’єм кислоти, тиск нагнітання, час реакції і дренажу підбирають для кожної свердловини індивідуально, так як відомо, що навіть в межах одного родовища геологічні умови і фізико-хімічні властивості порід можуть істотно відрізнятьсь. При проведенні процесу можливе зниження тику нагнітання після кожної операції (іноді значне). Звичайно об’єм кислотного розчину під час операції не продавлюється на великі відстані, багаторазова кислотна обробка допускає значне збільшення проникності привибійної зони, що необхідно при обробці порових і порово-тріщінуватих колекторів.
76. Технологія глибоких соляно купольних обробок запропонована для вплив на пласти в нагнітальних свердловинах, які розкрили карбонатні породи. Суть технології таких обробок полягає в поперемінній закачці соляної кислоти і високов’язкої рідини, яка добре змочуючи карбонатну породу, покриває її плівкою і захищає від впливу соляної кислоти.
Припускається, що порода, оброблена першою порцію соляної кислоти, покривається захисною плівкою, утвореною першою порцією в’язкої рідини, і наступна порція кислоти не взаємодіє з раніше обробленою породою. За рахунок цього соляна кислота досягає необробленої частинки пласта і вступає у взаємодію з нею. Отже, можна піддати обробці віддалені зони пласта.
Відомо, що при проведенні процесу почергового нагнітання кислоти і високов'язкої рідини, остання створює захисну плівку, перекриває крупні канали руху кислоти і погіршує рух рідини по них. Це приводить до підсилення руху рідини по мікро тріщинах, які, піддаючись впливу соляної кислоти, розширюються і на далі більш активно беруть участь в процесах руху рідини по пласту. Отже, поряд з поглинанням обробленої зони може бути і її розширення. Останнє, зокрема, відзначається при дослідженні свердловин глибинними витратомірами-дебітомірами.
В якості високов’язкої рідини може бути використана сульфіт-спиртова барда (ССБ) або розчин карбоксиметилцелюлози (КМЦ). В’язкість таких рідин повинна бути не більшою 3Па.с. Обидві ці рідини є поверхнево-активними речовинами і сприяють покращенню умов припливу.
Особливістю процесу глибокої обробки є використання підвищених об’ємів кислоти (3 – 4 м3 12-14%-ної кислоти на 1 м ефективної товщини пласта). Об’єм в’язкої рідини складає 20-25% об’єму розчину соляної кислоти, а при закачці наступної порції його збільшують до 10-12%. Рекомендована кількість продав очної рідини після закачки наступної порції кислоти повинна бути близька до сумарного об’єму закачаної кислоти, високов’язкої рідини і об’єму НКТ.
Відкривати свердловину рекомендується через 1 годину після закінчення процесу закачки продавочної рідини. При самовилеві в залежності від його інтенсивності свердловину залишають в роботі на 3-6 годин, після чого її підключають до водоводу для нагнітання. При відсутності само виливу нагнітання можна розпочати зразу після закінчення закачки продав очної рідини, якщо дозволяє тиск нагнітання.
80. Вибірні кислотні обробки призначені для обробки одного або декількох вибраних із загальної товщини пропластів. Цей тип обробки звичайно застосовують при випробуванні багато пластових покладів. В залежності від технологічної схеми нагнітання кислотного розчину вони можуть бути простими, серійними, кислотно - струминними, імпульсними з використанням вібраторів.
Вибірні кислотні обробки можна проводити з встановленим в свердловину пакером, гідроперфоратором типу ПЗК і інші. В промисловій практиці в першу чергу обробляють мало проникні зони і лиш потім зони підвищеної проникності. Це дозволяє здійснювати рівномірну обробку пласта кислотою.
В кожному нафтовому районі вироблені свої методи проведення вибірної обробки в залежності від геолого – технічних умов і набутого досвіду.
84. Особливістю процесу є нагнітання кислоти в пласт з обмеженою швидкістю і при тиску, який не викликає відкриття тріщин. При цих умовах вважають, що кислота буде рухатись по всій оброблюваній поверхні. Кислотна обробка такого типу відновлює проникність всієї поверхні розкритого свердловиною пласта і усуває гідродинамічну недосконалість свердловин, пов'язану з забрудненням привібійної зони.
Локальні кислотні обробки допускається здійснювати в два етапи:
Ι – Очистка стінок свердловини від забруднень. При проведені кислотної ванни використовують суміш 12% - ної HCI і 6 – 10% - ної HF. Кислоту витримують на вибої 6 – 30 годин. По закінченні цього часу кислотний розчин вилучають із свердловини.
ΙΙ – Розширення поверхневої зони і покращення її проникності; 4 – 6м3 кислотного розчину, який складається із суміші 12% - ної HCI ( 88 – 92%), оцтової кислоти ( 3 – 4%) і плавикової ( 5 – 8%), закачують в свердловину і потім поступово задавлюють в пласт.
Обробка привібійної зони в свердловинах, що розкрили пісковики, цим методом дозволила в багатьох випадках підвищити ефективність впливу кислоти на пласт.
88. Імпульсивні кислотні обробки запропоновані для пластів з низьким пластовим тиском, але високою проникністю. В цих умовах внаслідок недостатньої подачі насосних агрегатів не вдається створити необхідну швидкість потоку кислотного розчину в пласті для більш широкого його охоплення.
Імпульсні кислотні обробки здійснюються за такою технологічною схемою: спускають в свердловину НКТ з клапаном; заповнюють її кислотним розчином; відкривають клапан і внаслідок значного перепаду тисків закачують кислотний розчин в пласт з витратою більшою, ніж можна створити його насосним агрегатом; це дозволяє провести більш глибоку і широку обробку пласта.
За такою ж технологією проводять імпульсні термокислотні обробки свердловин.
92. Гідро вібратори використовують при гідромеханічному впливу на при вибійну зону пласта, їх можна застосовувати і при соляно кислотних обробках пласта. Процес закачки кислоти з одночасним впливом на пласт віброударними хвилями здійснюється за такою технологічною схемою: встановлюють в свердловині гідровібратор; промивають свердловину; при відкритому затрубному просторі закачують в свердловину кислоту в об'єму насосно – компресорних труб; закривають затрубний простір і задавлюють в пласт кислоту запланованим об'ємом продавочної рідини.
Коли статичний рівень знаходиться нижче гирла свердловини, операцію проводять при відкритому затрубному просторі.
Коливання, викликані гідро вібраторами, діючи на пласт і рідину, яка його насичує, покращують умови проникнення кислоти в пласт. Це сприяє біль ефективній обробці привібійної зони пласта.
96. Обробка пласта з використанням кислотного струменя може бути розділена на два види: обробка пласта у відкритому стовбурі і обробка пласта, обсадженого колоною. Для першого випадку застосовують гідромоніторні пристрої, які дозволяють очистити стінки свердловини від глинистого і цементного розчинів. Іноді в кислотний розчин додають пісок. Тоді струмина здобуває абразивні властивості. В другому випадку використовують гідроперфоратор, яким прорізано отвір в колоні і вже зроблена каверна в породі.
Кислотно – струминні обробки дозволяють обробляти поверхні пласта при наявності циркуляції. При закритому затрубному просторі можна обробляти пласт за будь – якою схемою. При цьому кислотний розчин для нагнітання в пласт буде проходити через насадки гідромоніторного пристрою або через гідроперфоратор.
Принцип кислотно – струминної обробки широко використовується при проведенні вибіркових кислотних обробок. Допускається, що ри прокачці розчину через прорізаний в колоні отвір в утворену за колоною порожнину створюється ефект, який перешкоджає повороту рідини із порожнини в колону. За рахунок цього в порожнині створюється підвищений тиск, більша частина кислотного розчину проникає в пласт, і лише деяка його частина поступає в стовбур і впливає на інші зони розкритого свердловиною пласта.
Необхідною умовою для вибіркової обробки є фіксація положення гідро перфоратора в свердловині. Це досягається установкою гідравлічних фіксаторів ( якорів).
Не змінюючи положення НКТ, фіксаторів і гідроперфораторів, вибійну обробку можна проводити за допомогою гідропіскоструминних перфораторів. Останні призначені для розкриття декількох малопотужних пластів, віддалених на великій віддалі один від одного. Вони дозволяють робити послідовне розкриття до 5 пластів, не змінюючи положення перфораторів. Отже, і кислотній обробці можуть бути піддані послідовно 5 пластів.