Файл: Эффективность гидравлического разрыва пласта по Аксаковскому месторождению студенту группы 4Эд116 Зиннатуллину И. И.docx

Порядок работ при гидравлическом разрыве следующий:

1. Закрывают центральную задвижку на устье и опрессовывают всю систему обвязки оборудования при полуторакратном давлении от ожидаемого.

2. Опробуют скважину на приемистость при различных скоростях насосных агрегатов, а также при последовательном их включении. Путем построения индикаторной диаграммы или сравнения коэффициентов приемистости устанавливают возможность образования трещин в пласте. Одновременно вовремя опробывания определяют герметичность межтрубного пространства (при работе насосных агрегатов давление в этом пространстве должно оставаться постоянным).

3. Не сбавляя темпа закачки, с применением одного из насосных агрегатов с помощью пескосмесительного агрегата и жидкости -песконосителя из емкости в скважину закачивают заданный объем песка, который поступает из бункера пескосмесительного агрегата через смесительный бачок с помощью вспомогательного агрегата. Концентрацию песка в потоке регулируют с пульта управления пескосмесительного агрегата с учетом подачи всех одновременно работающих агрегатов.

4. После окончания закачки заданного объема песка в скважину не сбавляя темпа, закачивают продавочную жидкость из емкостей. Объем продавочной жидкости должен быть равен объему НКТ. При закачке излишнего количества продавочной жидкости песок может оттесниться вглубь пласта. Это приведет к тому, что трещины, расположенные в непосредственной близости от стенки скважины, снова сомкнутся и эффективность ГРП снизится до нуля. С целью предупреждения оседания песка на забое и образования песчанной пробки нельзя сбавлять темпы или прекращать закачку песка в скважину.



Рисунок 1 - Принципиальная схема расстановки оборудования при ГРП.

Примечание:

1. Размеры в метрах даны минимальные.

2. Место установки КЦ и пожарных автомобилей зависит от направления ветра.

3. Наименьшее расстояние между кабельными эстакадами и трубопроводами высокого давления должно быть не менее 0,5 метра.

5. Наблюдают за снижением устьевого давления. Удалять оставшийся песок, а также восстанавливать циркуляцию в скважине после срыва пакера необходимо при достижении первоначального давления на устье. Если после ГРП давление не снижается, то прекращают процесс закачки (снижают давление), чтобы введенный в пласт песок вместе с жидкостью при большой скорости не поступал в скважину.

---

6. Устанавливают арматуру на устье для эксплуатации скважины и пускают ее в работу. При пуске скважины (если скважина планируется под нагнетание) нельзя повышать давление нагнетания выше максимального давления ГРП.

7. Через 10-15 дней после пробной эксплуатации скважины проводят комплекс исследований и сравнивают с данными, полученными перед проведением ГРП.

После ГРП нефтяные добывающие скважины осваивают путем спуска в них глубинного насоса или предварительного снижения уровня поршневанием, компрессором.

---

3 Характеристика материалов и реагентов, применяемых при ГРП

Применяемые для ГРП жидкости, приготавливаются либо на нефтяной, либо на водной основе.

Сначала использовались вязкие жидкости на нефтяной основе для уменьшения поглощения жидкости пластом и улучшения песконесущих свойств этих жидкостей.

С развитием усовершенствованием технических средств для ГРП, увеличением подачи насосных агрегатов удается обеспечить необходимые расходы и песконесущую способность при маловязких жидкостях на водной основе. Переход на жидкости на водной основе привел к тому, что гидростатические давления за счет увеличения плотности этих жидкостей возросли, а потери на трение в НКТ уменьшились. Это в свою очередь уменьшило необходимые для ГРП давления на устье.

По своему назначению жидкости различаются на три категории: жидкость разрыва, жидкость-песконоситель и продавочную жидкость.

Жидкость разрыва должна хорошо проникать в пласт или в естественную трещину, но в то же время иметь высокую вязкость, т.к в противном случае она будет рассеиваться в объеме пласта, не вызывая необходимого расклинивающего действия в образовавшейся трещине.

По физико-химическим свойствам жидкости разрыва делятся на жидкости на углеводородной основе и жидкости на водной основе.

К жидкостям первого типа относятся углеводороды, к жидкостям второго типа относится вода, водный раствор сульфитно-спиртовой барды, растворы соляной кислоты.

Выбор той или иной жидкости разрыва зависит от температуры пласта, подвергаемого разрыву, поскольку вязкость жидкости, стойкость геля и эмульсии, а также другие физико-химические свойства зависят от температуры. В связи с этим имеются рекомендации по применению жидкостей разрыва. Так при забойной температуре ниже 60°С допускается использование вязкой нефти и минеральных масел. Ели папалмого типа можно применять при любых забойных температурах. То же относится к эмульсиям.

Для увеличения вязкости и уменьшения фильтруемости жидкостей, применяемых при разрыве пластов, применяют соответствующие добавки. Такими зашитителями для углеводородных жидкостей разрыва служат соли органических кислот. В качестве жидкостей разрыва нефтедобывающих скважин получили распространение эмульсии типа кислота или вода в углеводородах, которые можно причислить и к первому и ко второму типу.

---

Значительной вязкостью и высокой песконесущей способностью обладают некоторые нефти, керосино-кислотные, нефтекислотные и водонефтяные эмульсии.

Эти жидкости наиболее часто используются в качестве жидкостей разрыва и жидкостей-песконосителей при разрыве пластов в нефтяных скважинах.

Также используют сырые дегазированные нефти с вязкостью до 0,3 Па*с нефти, загущенные мазутными остатками; нефтекислотные эмульсии; водонефтяные эмульсии и кислотнокеросиновые эмульсии. Эмульсии приготавливаются путем механического перемешивания компонентов центробежными или шестеренчатыми насосами с введением необходимых химических реагентов.

Как правило, жидкости на углеводородной основе применяют при ГРП в добывающих скважинах. В нагнетательных скважинах в качестве жидкости разрыва используют чистую или загущенную воду. К загустителям относятся компоненты, имеющие крахмальную основу, сульфитспиртовую барду.

При использовании жидкости на вводной основе необходимо учитывать ее взаимодействие с породой пласта, т.к. некоторые глинистые компоненты пластов чувствительны к воде и склонны к набуханию. В таких случаях в жидкости на водной основе вводят химические реагенты, стабилизирующие глины при смачивании.

Обычно рецептура жидкостей составляется и обследуется в промысловых лабораториях и НИМ. Жидкости-песконосители также изготавливают на нефтяной и водной основах. Для них важна пескоудерживающая способность и низкая фильтруемость. Это достигается как увеличением вязкости, так и приданием жидкости структурных свойств. В качестве жидкостей-песконосителей используют те же жидкости, что и для разрыва пласта. Для оценки фильтруемости используется стандартный прибор ВМ-6 для определения водоотдачи глинистых растворов.

При высокой фильтруемости перенос песка в трещине жидкостью ухудшается, т.к. довольно быстро скорость течения ее по трещине становится равной пулю, и развитие ГРП затухает в непосредственной близости от стенок скважины. Хорошей песконесущей способностью обладают эмульсии, особенно кислотно-керосиновые, обладающие высокой стойкостью, не разрушающиеся в жаркую погоду и выдерживающие длительную транспортировку с наполнителем. Известные трудности возникают при закачке песконосительной жидкости

---

, т.к. из-за большой вязкости, наличия в ней накопителя-песка и необходимости вести закачку на большой скорости возникают большие устьевые давления. Кроме того, насосные агрегаты хотя и делаются в износостойком исполнении, при работе на высоких давлениях быстро изнашиваются. Для снижения потерь давления на трение на 12-15% разработаны химические добавки к растворам на мыльной основе, которые хотя несколько увеличивают вязкость, но уменьшают трение при движении жидкости по НКТ.

Продавочные жидкости закачивают в скважину только для того, чтобы довести жидкость-песконоситель до забоя скважины. Таким образом объем продавочной жидкости равен объему НКТ, через которые ведется закачка жидкости-песконосителя.

В качестве продавочной жидкости используется практически любая недорогая жидкость, имеющаяся в достаточном количестве, и чаще всего обычная вода.

Наполнитель служит для заполнения образовавшихся трещин и предупреждения их смыкания при снятии давления. В качестве наполнителя наиболее часто используется чистый кварцевый песок. Однако песок имеет очень большую плотность (2650кг/м³), которая сильно отличается от плотности жидкости, что способствует его оседанию из потока жидкости и затрудняет заполнение трещин. Кроме того, его плотность на смятие в ряде случаев бывают недостаточной. В связи с этим в мировой практике в последнее время находят применение в качестве наполнителя стеклянные шарики, а также зерна агломерированного боксита соответствующего размера и молотая скорлупа грецкого ореха. Плотность порошка агломерированного боксита 1400 кг/м³.

В настоящее время современная техника и применяемая жидкость позволяют осуществлять успешную закачку при средней концентрации песка порядка 200 кг/м³ жидкости.

---