Пиротехнические составы и средства для интенсификации нефтедобычи. Монография

Пиротехнические составы и средства для интенсификации нефтедобычи : монография / Е. Г. Белов, А. М. Коробков, С. В. Михай-лов; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2015. – 164 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета

1.4 Физико-механические свойства горных пород ............................... 25

2 УСТРОЙСТВО НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ И ВИДЫ ЕЕ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ............................................ 27

3 МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПУТЁМ

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА ................... 30

ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИНЫ ............ 47

5.1 Технология проведения ТГХВ ......................................................... 47

5.2 Термогазогенераторы и устройства для обработки нефтяных

скважин ..................................................................................................... 49

6 ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ

8 ВЛИЯНИЕ ТЕРМОГАЗОХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА СВОЙСТВА СКВАЖИНОЙ ЖИДКОСТИ, ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА И МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ

газопроницаемость породы .................................................................. 113

8.2.2 Влияние соотношения компонентов термогазогенератора

Монография «Пиротехнические составы для интенсификации нефтедобычи» предназначена для студентов, изучающих дисциплины «Пиротехнические составы, композиции, технологии и изделия народнохозяйственного значения», «Теоретические основы горения»,

изделий», а также магистров и аспирантов. Специалисты этого профиля совместно с технологами – горными специалистами способствуют обеспечению технико-экономического и научно­технического уровня разработок в нефтегазодобывающей промышленности.

Авторы просят читателей оставить свои отзывы по адресу

spektr@kstu.ru.

Нефть занимает важное место в топливно-энергетическом балансе страны и остается важнейшим сырьем для нефтеперерабатывающей и химической отраслей промышленности. Обеспечение стабильных и высоких объемов нефтедобычи является основной задачей науки и практики. Решение этой задачи в настоящее время осложняется тем, что основные нефтяные месторождения Волго-Уральской и других областей европейской части страны, а также ряд крупнейших месторождений Западной Сибири вступили в поздние стадии разработки, характеризующиеся значительным снижением продуктивности скважин. Продуктивность нефтяных скважин в процессе их эксплуатации неуклонно снижается и особенно интенсивно в поздние стадии разработки месторождений. Из многообразия причин снижения продуктивности нефтяных скважин, связанных со снижением нефтепроницаемости коллекторов, выделяют загрязнение призабойной зоны пласта коллоидизированными высокомолекулярными асфальтено-смолистыми компонентами нефтей и другими вязкими компонентами нефти.

К настоящему времени разработано и нашло применение множество методов воздействия на пласт. Эффективность того или иного способа определяется как самим методом, так и характеристиками скважины – свойствами коллектора, величиной продуктивного пласта, степенью обводненности и состоянием самой скважины. Важнейшим элементом в повышении эффективности эксплуатации скважин является сохранение коллекторских свойств призабойной зоны продуктивного пласта, в частности, его фильтрационной характеристики. Реализация большинства методов требует применения сложного, громоздкого оборудования, больших материально-технических и трудовых ресурсов, времени, а некоторые методы экологически небезопасны. На сегодняшний день одним из наиболее эффективных, дешевых и доступных методов воздействия на призабойную зону скважины является термогазохимическое воздействие.

систем различных классов. При использовании подобных устройств в результате выделения большого количества тепла и резкого газообразования происходит расплавление вязких компонентов нефти, очистка перфорационных отверстий, а также гидроразрыв пласта и образование трещин.

В монографии приведены общие представления о нефтяных залежах, технологии нефтедобычи; проблемами, возникающими при нефтедобыче и способами их решения, о современных способах повышения нефтедобычи. Проведён анализ выбора способа использования изделий и устройств интенсификации нефтедобычи в зависимости от назначения и состояния нефтяной скважины. Приведены экспериментальные данные по разработке пиротехнических составов термогазогенераторов, устройств и технологий обработки призабойной зоны нефтяных скважин с целью увеличения нефтеотдачи.

Нефть и нефтяной газ – это сложная смесь углеводородов с различным числом атомов в молекуле. В зависимости от этого одни углеводороды при нормальных условиях (т. е. при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0°С) находятся в газообразном состоянии (природный и нефтяной газы), другие – в жидком (нефть) и, наконец, имеются углеводороды, которые находятся в твердом состоянии (парафины, содержащиеся почти во всех нефтях). В среднем в нефти содержится 82-87% углерода, 11-14% водорода и 0,4–1% примесей – соединений, содержащих кислород, азот и серу, асфальтовые и смолистые вещества.

парафинистых соединений делает ее вязкой и малоподвижной, что вызывает необходимость проведения особых мероприятий для извлечения ее на поверхность и последующей транспортировки.

По содержанию серы нефти подразделяют на малосернистые – содержание серы до 0,5 %; сернистые – содержание серы от 0,5 до 2,0%; высокосернистые – содержание серы более 2,0%. Содержание в нефтях сернистых соединений ухудшает их качество, вызывает осложнения при добыче, перекачке и переработке нефти вследствие усиленной коррозии металлического оборудования.

Важнейшее физическое свойство любой жидкости, в том числе и нефти, – вязкость, т. е. свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую и кинематическую вязкости. За единицу динамической вязкости принимают вязкость такой жидкости, при движении которой возникает сила внутреннего трения в 1 Н (Ньютон) на площади 1 м между слоям и, движущимися на расстоянии 1 м с относительной скоростью 1 м/с. Размерность динамической вязкости :[η] = Пa⋅c (Паскаль⋅секунда). Вязкость пластовых жидкостей, в том числе и нефти, обычно намного ниже 1 Па⋅с. В промысловой практике для удобства принято пользоваться единицей вязкости, в 1000 раз меньшей – мПа⋅с (миллиПаскаль⋅секунда). Так, вязкость пресной воды при температуре +20°С составляет 1 мПа⋅с.

вязкости при данной температуре принимают отношение времени истечения из вискозиметра Энглера 200 см3 испытуемой жидкости ко времени истечения 200 см3 воды из того же прибора при температуре 20°С. С повышением температуры вязкость нефти (как и любой другой жидкости) уменьшается. С увеличением количества растворенного в нефти газа вязкость нефти также значительно уменьшается.