Коллекторские свойства горных пород

Горные породы, содержащие нефть, газ и воду и способные отдавать их при разработке, называются коллекторами.

Коллекторские свойства нефтеносных пластов зависят от размера и формы зерен, слагающих породу, степени отсорбированности обломочного материала, характера и степеней цементации осадков, а карбонатных пород - от пористости и трещиноватости.

Породы - коллекторы характеризуются

• пористостью,

• проницаемостью

• трещиноватостью.

Пористость горной породы характеризуется наличием в ней пустот (пор), являющихся вместилищем для жидкостей (воды, нефти) и газов, находящихся в недрах Земли.

Различают пористость:

• общую,

• открытую

• эффективную

Общая пористость характеризуется разностью между объемом образца и объемом составляющих его зерен.

Открытая пористость, или пористость насыщения, характеризуется объемом тех пустот, в которые может проникать жидкость (газ) при перепадах давлений, наблюдающихся в естественных пластах.

Эффективная пористость - учитывает лишь объем открытых пор, насыщенных нефтью (или газом), за вычетом содержания связанной воды в порах.

Промышленную ценность нефтяного месторождения определяется по проницаемости его пород - способности проникновения жидкости или газов через породу. Движение жидкостей или газов через пористую среду называется фильтрацией.

Породы нефтяных и газовых залежей имеют капиллярные каналы, средний размер которых составляет 0.0002-0.5 мм.

При эксплуатации нефтяных месторождений в пористой среде движется нефть, газ, вода или их смеси Поэтому для характеристики проницаемости нефтесодержащих пород различают проницаемость

• абсолютную,

• эффективную

• относительную.

Абсолютная проницаемость - проницаемость пористой среды при движении в ней лишь одной какой-либо фазы (газа или однородной жидкости).

Эффективная (фазовая) - проницаемость породы для одной из жидкостей или газа при одновременной фильтрации различных жидкостей и газа.

Относительная - проницаемость пористой среды, характеризующаяся отношением фазовой проницаемости этой среды к абсолютной.

К проницаемым породам относят пески, песчаники, известняки, к непроницаемым или плохо проницаемым породам - глины, глинистые сланцы, песчаники с глинистой цементацией и т.д.

Одно из важных свойств горных пород - трещиноватость, которая обуславливается густотой развития в них трещин. Трещинная проницаемость прямо пропорциональна густоте трещин в пласте.

2. Соляно-кислотная обработка скважин. Назначение, технология проведения.

Кислотные обработки очистки ПЗП.

Кислотная обработка ПЗП связана с подачей на забой скважины под определенным давлением растворов кислот. Растворы кислот под давлением проникают в имеющиеся в пласте мелкие поры и трещины и расширяют их в карбонатных коллекторах, и очищают поровое пространство в терригенных (подробнее дальше). Для кислотной обработки применяют в основном водные растворы соляной и плавиковой (фтористо-водородной) кислоты. Технологический процесс кислотной обработки скважин включает операции заполнения скважины кислотным раствором, продавливание кислотного раствора в пласт при герметизации устья скважин закрытием задвижки. После окончания процесса продавливания скважину оставляют на некоторое время под давлением для реагирования кислоты с породами продуктивного пласта.

Кислотные обработки предназначены для очистки фильтров, ПЭП, НКТ от солевых, парафинистых отложений и продуктов коррозии. Под воздействием соляно кислотной обработки (СКО) и ее модификаций в ПЗП с карбонатными коллекторами образуются каверны, каналы растворения, вследствие чего увеличивается проницаемость пород, а, следовательно, и производительность добывающих скважин, и приемистость нагнетательных.

Применяют следующие композиции СКО: кислотные ванны; простые кислотные обработки; кислотные обработки под давлением; пенокислотные; поинтервальные (ступенчатые); кислотоструйные (гидромониторные); термохимические и термокислотные. Все они предназначены для очистки поверхности открытого интервала забоя и стенок скважины. От цементной и глинистой корок, смолистых веществ, продуктов коррозии, кальциевых отложений пластовых вод. Очистки фильтра в интервале продуктивного пласта, освобождение прихваченного карбонатной пробкой подземного оборудования, очистки забоя и фильтровой части после ремонтных работ. Другие виды СКО применяются для воздействия на породы ПЗС с целью увеличения их проницаемости. Процесс ведется с задавливанием кислоты в пласт.

Важный фактор повышения успешности СКО - срок выдержки кислоты в пласте, который зависит от многих факторов. Установлено, что длительность СКО колеблется от 8 до 24 ч., не считая сроков экспериментального определенного времени реагирования для каждого конкретного эксплуатационного объекта. Получили распространение также СКО под давлением для увеличения фильтрационных свойств малопроницаемых пластов путем продавки кислоты в пласт. Процесс СКО под давлением проводят с применением пакера, при закрытом затрубном (кольцевом) пространстве.

Пенокислотные обработки (ПКО) применяют при значительной толщине продуктивного пласта и низких пластовых давлениях. Перемешивание жидкости с газом (аэрация) с непременным образованием пены происходит в аэраторе. В ПЗС вводят аэрированный раствор кислоты и ПАВ в виде пены.

Преимущества ПКО обусловлены следующими факторами.

1. Кислотная пена значительно медленнее растворяет карбонатный материал, что способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт и приводит к увеличению проницаемости удаленных от скважины зон и их приобщению к дренированию.

2. Кислотная пена, пена, обладая меньшей плотностью (400 - 800 кг/м³) и повышенной вязкостью, обеспечивает охват воздействием всей продуктивной толщины, что особенно важно при большой его толщине и низких пластовых давлениях.

3. Наличие в составе рабочего агента (пены) ПАВ снижает поверхностное натяжение кислоты на границе контакта с нефтью, и сжатый газ, находящийся в пене, расширяется во много раз при понижении давления после обработки.

Совокупность этих факторов способствует улучшений условий притока нефти в скважину. Поинтервальные обработки проводятся с целью охвата пласта или его других продуктивных пластов.

Гидромониторная обработка ПЗП способствует механическому разрушению горной породы струей большого напора через сопла. Одновременно очищаются стенки скважины от цементной и глинистой корок. При этом непременно должна обеспечиваться максимально возможная для данного сопла скорость выходящей струи.

Термокислотные и термохимические обработки, рассчитанные на комбинированное воздействие ПЗС за счет теплового и описанных выше процессов. Предназначены для очистки ПЗС от асфальтено-смолистых, парафиновых, солевых и других отложений.

Глинокислотные обработки (ГКО), основные компоненты рабочего раствора - вода, соляная кислота (HCl) и плавиковая кислота (HF),называемая также фтористоводородной взаимодействует с силикатным веществом (кварц) входящим в состав терригенного коллектора. Взаимодействие HF с зернистым кварцем протекает чрезвычайно медленно, а с алюмосиликатом H4Al2SI2O9 происходить быстро, но медленнее, чем взаимодействие HCL с карбонатами. Поэтому обработка терригенных коллекторов смесью соляной и фтористо-водородной кислот целесообразна как для удаления карбонатных цементирующих веществ, так и для растворения глинистого материала.

В тоже время, имея неоспоримые преимущества перед другими методами, методы очистки ПЗС имеют следующие недостатки.

К числу разновидностей кислотных обработок относятся ацетонокислотные (АКО) и пенокислотные (ПГКО) обработки.

3. Промывки скважин от песчаных пробок (прямая, обратная, комбинированная).

Ремонт скважин, связанный с очисткой забоя, подъемной колонны от парафина, гидратных отложений, солей и песчаных пробок

 

• Промывку песчаных пробок производят пла­стовой водой, газожидкостными смесями и пенными системами с применением струйных насосов, жело­нок, гидробура и др.

• Технологический процесс очистки песчаных пробок осуществляют как при прямой, так и при об­ратной промывке.

• Очистку забоя, подъемной колонны от па­рафина, солей, гидратных пробок проводят по отдель­ному плану, утвержденному нефтегазодобывающим предприятием, в соответствии с действующими инст­рукциями.

Прямая промывка.

При прямой промывке промывочная жидкость закачивается в спущенные в скважину трубы, а подъём воды с размытым песком происходит по кольцевому пространству. В процессе промывки трубы находятся на весу и спускаются с той или иной скоростью в зависимости от плотности пробки и количества жидкости, необходимой для подъёма размытого песка на поверхность.

Обратная промывка.

Обратная промывка отличается от прямой тем, что промывочная жидкость поступает в кольцевое пространство, а подъём с размытым песком происходит по НКТ. Для герметизации устья скважины при обратной промывке обязательно применение специальной головки с резиновы манжетом-сальником, плотно охватывающим тело трубы.

Комбинированная промывка - последовательно прямая и обратная (самая эффективная).

Инструмент: воронка, перо-воронка.

Техника: ЦА-320, АЦН.

4. Требования безопасности при ремонте аппаратов, емкостей. Типы противогазов и правила их применения.

По принципу действия средства защиты органов дыхания делятся на фильтрующие (Ф) и изолирующие (И), а по применению – на индивидуальные и аварийные. К индивидуальным относятся фильтрующие промышленные противогазы, противопылевые респираторы и т.п., выдаваемые для пользования каждому лицу, обслуживающему газоопасные объекты. К аварийным газозащитным средствам относятся фильтрующие и шланговые противогазы, воздушные, дыхательные и изолирующие кислородно-дыхательные аппараты, хранящиеся на каждом газоопасном обхекте в специальном ящике или шкафу с пломбой, которые могут быть применены в аварийной обстановке (загазованности, пожаре), при оказании помощи пострадавшим. После применения этих противогазов аварийный запас должен быть восстановлен.

Шланговые противогазы.

При работе внутри аппаратов, емкостей, в колодцах, туннелях должны применяться шланговые противогазы.

Различают два вида шланговых противогазов: без принудительной подачи воздуха – самовсасывание (ПШ-1) и с механической подачей воздуха(ПШ-2).

Шланговый противогаз ПШ-1 состоит из шланга длиной до 10м, пояса, фильтрующей сетки, штыря, с помощью которого один конец укрепляется в зоне чистого воздуха, и чемодана и чемодана для укладки противогаза.

В комплект шлангового противогаза ПШ-2 входят: электродвигатель, который приводит во вращение воздуходувку; воздуходувка с двумя штуцерами для подачи воздуха в шланги; два шланга по 40м каждый; две маски; два пояса для крепления шлангов к работающим; ящик, в который укладываются электродвигатель и воздуходувка.

Шланговый противогаз представляет собой прибор изолирующего типа, служащий для защиты органов дыхания человека при работе в ограниченной среде. В которой не хватает кислорода, или при наличии в этой среде больших концентраций вредных газов.

Шланогвые противогазы полностью изолируют дыхание человека от окружающей среды и обеспечивают защиту от любого вида газа., дыма, тумана, кроме тех веществ, которые могут вызывать отравление через незещищённую кожу.

При выполнении работ с применением противогаза ПШ-1 каждого работающего в нём обслуживает помощник, остающийся в зоне чистого воздуха; при работах с применением противогаза ПШ-2 обслуживают два человека, один из которых обеспечивает подачу воздуха, а другой держит сигнальную верёвку и может оказать в случае необходимости помощь работающему в загазованной среде.

Перед выполнением каждой газоопасной работы противогазы проверяются на герметичность.

Подготовка к выходу в загазованную зону должна проводиться тщательно, с участием бригадира, или мастера и состоять из проверки исправности шланга, гофрированной трубки и маски, прочности и надёжности соединений всех частей, наличия резиновых прокладок в местах соединения; продувки шланга от пыли.

Перед входом в загазованную зону проверяется герметичность прилегания маски к голове и соединения маски с гофрированной трубкой.

Рабочий может войти в звгозованную зону для производства работ только после того, как он убедится, что под маску поступает воздух в количестве, достаточном для нормального дыхания.

При появлении вредных веществ при дыхании через противогаз необходимо немедленно выйти из загазованной зоны.

5. Оказание доврачебной помощи пострадавшему при термическом ожоге.

Термические ожоги.

При воздействии высоких температур (пламя, раскаленные предметы, горячие жидкости, пар) у человека возникают термические ожоги.

8.1.1 Классификация ожогов.

По глубине поражения различают 4 степени ожогов:

Ожог I степени: покраснение кожи, отечность и жжение, характеризуется воспалением поверхностных слоев кожи.

Ожог II степени: резкая боль с покраснением кожи и отслоением эпидермиса с образованием пузырей, наполненных жидкостью. Характеризуется резко выраженной воспалительной реакцией.

Ожог III степени: омертвение верхних слоев кожи, отслоение кожи

Ожог IV степени: обугливание тканей

8.1.2 Первая помощь при ожогах.

Извлечь пострадавшего из пламени, потушить горящую одежду. Снять с пострадавшего одежду. Прилипшую одежду отрывать нельзя, ее обрезают вокруг ожога.

Нельзя касаться руками обожженной кожи, нельзя смазывать ее жиром и мазями, нельзя вскрывать пузыри. Можно охладить место ожога струей холодной проточной воды

На поврежденный участок наложить стерильную повязку, при наличии можно дать обезболивающие препараты (анальгин, пенталгин)

При обширных ожогах пострадавшего завернуть в чистую простыню, дать обильное питьё (чай, кофе, водно – соляной раствор из расчета 1 чайная ложка соли и 2 чайные ложки соды на литр воды). Дать обезболивающие препараты.

Билет 4

1. Пулевая перфорация.

В перфораторе ПБ-2 масса заряда ВВ одной каморы составляет 4-5 г, поэтому пробивная способность его невелика. Длина перфорационных каналов составляет 65 - 145 мм (в зависимости от прочности породы и типа перфоратора). Диаметр канала 12 мм.

Пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами ПВН-90 имеет больший объем камор и длину стволов. Масса ВВ в одной каморе - 90 г. Давление газов в каморах - 0,6 - 0,8 тыс. Мпа. Длина перфорационных каналов в породе получается 145 - 350 мм при диаметре около 20 мм.

В каждой секции перфоратора четыре вертикальных ствола, на концах которых сделаны плавные желобки - отклонители. Пули, изготовленные из легированной стали, для уменьшения трения покрываются медью или свинцом.

В каждой секции два ствола направлены вверх и два вниз, чтобы компенсировать реактивные силы, действующие на перфоратор.