книги из ГПНТБ / Беляев Б.М. Торпедирование скважин большими зарядами взрывчатого вещества

ГЛАВА V

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ТОРПЕДИРОВАНИЯ

К числу перспективных методов торпедирования скважин боль­ шими зарядами ВВ относится торпедирование горизонтальных скважин, пробуренных по подошве продуктивного пласта. Это соз­ дает возможность для более полного отбора нефти из пласта на месторождениях с гравитационным режимом эксплуатации. В этом случае весь пласт пронизывается сетью вертикальных трещин, по которым нефть может стекать в низ пласта.

Однако производить торпедирование таких скважин твердыми зарядами ТШБ практически не представляется возможным. В этом случае, так же как при необходимости производить взрывы в сква­ жинах с большим углом искривления ствола, необходимо исполь­ зовать жидкое ВВ, например жидкую взрывчатую смесь из тетра­

нитрометана и солярового масла.

При торпедировании скважин, в которых диаметр открытой части ствола больше диаметра обсадных труб, и при проведении повторных взрывов с заполнением ВВ всего объема каверны, обра­ зовавшейся после первого взрыва, также целесообразно применять

жидкое ВВ, так как при его использовании можно создать макси­

мальную концентрацию ВВ на метр пласта.

Кроме жидкого ВВ. в указанных случаях могут быть примене­ ны и порошкообразные ВВ, в том числе мелкозернистый пирокси­ линовый порох, способный детонировать со скоростью примерно

5000—7000 м1сек.

Применение указанных ВВ в больших количествах несколько задерживается лишь из-за того, что в настоящее время еще не вы­ яснено поведение этих ВВ в условиях высоких давлений и темпера­ тур при их прямом контакте с жидкостью, заполняющей скважину.

Технология торпедирования с применением жидкого ВВ и по­ роха в принципе одинакова при некоторых особенностях для каж­

дого из этих ВВ. При использовании указанных ВВ скважина

39

должна быть заполнена водой. Поскольку над зарядом должен быть установлен защитный цементный мост, взрывание торпеды мо­ жет осуществляться при помощи взрывателей замедленного дей­ ствия типа ВЗД-16. При работе с. порохом к взрывателям необхо­ димо присоединять дополнительный заряд твердого ВВ весом

5—10 кг.

Порядок проведения зарядки скважин этими ВВ следующий.

В первую очередь на забой скважины спускают взрыватели, а

яри работе с порохом — одновременно и боевик. Спуск их может быть произведен на каротажном кабеле или на трубах. Отключе­

ние взрывателей от кабеля производится при помощи электромаг­

нитного отцепляющего приспособления. При спуске на трубах взры­ ватели подаются на забой скважины путем прокачки воды через трубы. При этом деревянная пробка, закрывающая выход из ниж­

ней трубы, а вместе с ней и взрыватели выдавливаются из трубы водой. Подача жидкого ВВ и пороха на забой сква­ жины может осуществляться по трубам. При этом порох можно подавать по обычным насосно-компрес­ сорным трубам. Подачу жидкой взрывчатой смеси на основе ТНМ необходимо производить через бу­

рильные трубы, которые имеют специальный пере­ водник с перегородкой (рис. 12).

Перегородка необходима для того, чтобы не до­

пустить преждевременного смешения компонентов взрывчатой смеси—тетранитрометана и солярово­ го масла в соотношении 78 : 22, в объемных про­ центах, которое должно производиться (из сообра­ жений безопасности) только в скважине. При спу­ ске труб горючее (соляровое масло) заливается в нижние трубы, а окислитель (ТНМ) заливается выше непроницаемой перегородки. Разрушение пе­ регородки и смешение компонентов смеси произво­ дятся только после спуска труб на заданный ин­ тервал.

Подача пироксилинового пороха по трубам на забой скважины осуществляется при помощи спе­ циального эжектора (рис. 13), который работает от насоса цементировочного агрегата.

Дальнейшие работы (защита обсадных труб и ствола скважины, регистрация взрыва и т. д.) про­ водятся так же, как при действии с твердыми заря­ дами ТШБ.

Рис. 12. Колонна бурильных труб, используемая для подачи жидкой взрывчатой смеси на основе ТНМ на забой скважины: 1 — бурильные трубы; 2—переводник с перегородкой; 3— перегородка

40

В ряде случаев, когда продуктивный пласт сложен карбонатны­ ми породами, может быть получено дополнительное увеличение

притока, если после взрыва производить кислотную обработку пласта.

Кислотная обработка монолитного пласта часто не может су­ щественно увеличить его проницаемость, сколько бы кислоты ни было закачано в скважину. Повторные кислотные обработки в большинстве случаев дают еще меньший эффект, чем первая обра­ ботка, что объясняется сравнительно неглубоким проникновением кислоты в пласт и движением кислоты по одним и тем же тре­

щинам.

Рис. 13. Схема эжектора для подачи пороха по насосно-компрессепным трубам на забой скважины:

1 — загрузочный бункер; 2 — сопло; 3— диффузор

При кислотной обработке после взрыва торпеды кислота мо­

жет быть задавлена во вновь образовавшиеся трещины, открывая при этом новые пути для притока жидкости.

В этом случае глубина проникновения кислоты в пласт будет

тем больше, чем больше радиус трещин.

Как указывалось выше, наибольшую длину трещин для данно­ го диаметра скважины можно получить, заполнив объем ствола скважины в интервале взрыва жидким ВВ.

Необходимо только иметь в виду, что к проведению кислотной обработки после торпедирования можно приступать лишь после тщательной очистки ствола скважины от обрушившейся породы. В противном случае действие кислоты на пласт будет ослаблено, так как она будет в первую очередь взаимодействовать с раздроблен­ ной взрывом породой, находящейся в скважине.

Однако имеется еще и другая принципиальная возможность создания широко развитой сети трещин в пласте при помощи взры­ ва. Для этого необходимо ВВ разместить не только в стволе сква­ жины, но и в горной породе. Практически осуществить данную схему торпедирования можно двумя путями.

1. Жидкое ВВ подается на забой скважины и задавливается в поры горной породы и в имеющиеся в породе трещины. При этом глубина проникновения, а следовательно, и величина зоны дрени­ рования пласта при взрыве зависят от величины давления, созда­

41

ваемого на забое скважины, и физических свойств породы (пори­

стость и трещиноватость). В качестве ВВ в этом случае можно при­ менять нитроглицерин, взрывчатые смеси на основе тетранитроме­ тана п некоторые другие жидкие ВВ.

2. При проведении гидравлического разрыва пласта вместо пе­ ска в образующуюся трещину залавливается специальное твер­ дое ВВ. Взрыв ВВ, продавленного в трещину, производится после сброса избыточного давления в скважине. Образующаяся при гид­

равлическом разрыве пласта трещина будет дополнена сетью трещин, преимущественно вертикальных, перерезывающих весь пласт.

Закрепление трещин осуществляется обломочной породой, об­ разующейся при взрыве.

Основным условием, определяющим пригодность ВВ к исполь­ зованию для этих целей, является их способность устойчиво детони­ ровать при высоком давлении и относительно малых диаметрах ВВ.

Перспективным следует считать способ проведения гидравли­ ческого разрыва пласта за счет использования энергии газов, об­

разующихся при горении ВВ.

Как известно, при гидравлическом разрыве трещина в пласте образуется действием на породу жидкости под высоким давлени­ ем, создаваемым в зоне разрыва с поверхности. Трещина затем развивается за счет закачки в нее жидкости. Одновременно в тре­ щину закачивается песок для ее закрепления.

Образование первоначальной трещины, последующее ее разви­ тие, а также длина трещины зависят в основном от величины дав­ ления в зоне разрыва, вязкости жидкости, горного давления и фи­ зико-механических свойств породы. В' свою очередь давление, со­

здаваемое в зоне разрыва, зависит от секундного расхода жидко­

сти, подаваемой насосом, величины потерь давления за счет гид­ равлических сопротивлений, а также от прочностных характеристик применяемых труб.

В ряде случаев оказывается невозможным создать необходи­ мое давление в зоне разрыва из-за недостаточной производитель­ ности насосных агрегатов и гидравлических потерь в трубах. Од­ нако даже при наличии насоса с высокой производительностью

для закачки жидкости в трещину с дневной поверхности необходи­

мо’ применять специальные высокопрочные трубы.

Поэтому в настоящее время гидравлический разрыв пластов,

сложенных плотными и крепкими породами, затруднен.

Новая схема проведения разрыва пласта заключается в созда­

42