Материал: Горюче-окислительные составы для обработки нефтяных скважин Методические указания

На третьем этапе осуществляется только колебательное воздействие столба скважинной жидкости, очищающее поровое пространство призабойной зоны пласта.

Таким образом, формируется комплексное механическое, тепловое и физико-химическое воздействие на интервал обработки. [11].

Механическое воздействие импульсом давления способствует формированию в призабойной зоне скважины несколько трещин и разрушению водонефтяных барьеров. Также под воздействием протекающих низкочастотных колебаний столба жидкости (амплитуда колебаний давления достигает 5 - 10 МПа) происходит очистка призабойной зоны от песчано-глинистых частиц.

Схематично технологический процесс выполнения газодинамического разрыва пласта с применением ГОС представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Технологический процесс производства ГДРП с использованием ГОС

11

ГДРП с применением ГОС наиболее применимы на скважинах, расположенных на месторождениях с высокими пластовыми давлениями с ухудшившими фильтрационными характеристиками призабойной зоны скважины по отношению к средним показателям фильтрации по пласту. Метод эффективен также по отношению к малодебитным пластам с низкопроницаемыми коллекторами. Закачка ГОС в пласт осуществляется штатным насосным оборудованием. При этом подготовка состава может быть осуществлена с помощью стандартного технологического оборудования непосредственно на месте применения.

Очень важен подбор скважин для ГДРП, которые должны удовлетворять ряду условий и требований:

-обсадная колонна должна иметь целую, без повреждений обсадную колонну на длине 200-250 м по направлению к устью и забою от интервала обработки, в этом интервале также не должно быть участков с поврежденным цементным камнем или вообще не зацементированных участков;

-цементный камень должен плотно прилегать к обсадной колонне и породе пласта, имея прочное сцепление с ними;

-зона водонефтяного контакта не должны располагаться ближе 10-12 м по отношению к продуктивному пласту;

-скважина должна быть проперфорирована с плотностью не менее 20 отверстий на метр;

-минимально допустимая глубина скважины не менее 1200 м

[12].

Лабораторная работа №1 Методика приготовления горюче-окислительного состава

и определение его реологических характеристик

Цель работы: освоить методику приготовления ГОС. Определить плотность и динамическую вязкость.

Оборудование, приборы, приспособления и материалы:

вещества (аммиачная селитра марки Б, бихромат калия, нитрат натрия, полиакриламид, этиленгликоль), сушильный шкаф, весы ВЛКТ-500-М, микрометр, ступка, деревянная лопаточка, вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком.

Порядок проведения работы:

1. Изучить инструкции и ознакомиться с порядком работы на

12

оборудовании и приборах (в лаборатории кафедры ТТХВ инструкции

№1584, № 1585).

2.Изучить свойства компонентов, входящих в состав ГОС.

3.Приготовить ГОС.

Технология приготовления состава в лабораторных условиях заключается в смешение компонентов и включает следующие операции:

-подготовка компонентов (сушка, взятие навесок);

-перемешивание до полного растворения компонентов.

Для приготовления состава используется измельченная (с размером частиц не более 0,6 мм) аммиачная селитра, дистилированная вода, полиакриламид, бихромат калия, этиленгликоль.

Основной компонент аммиачная селитра марки Б предварительно подвергается сушке до влажности не более 2 % при температуре 70-80ºС. Бихромат калия, также как и аммиачная селитра, подвергается сушке. Компоненты взвешиваются каждый в отдельности на весах ВЛКТ-500-М согласно рецептуре состава, которая задается преподавателем.

Приготовление состава происходит в две стадии. Сначала готовится водный раствор полиакриламида. В необходимом количестве воды растворяют необходимое количество ПАА в соответствии с содержанием его в составе. Растворение осуществляют путем непрерывного перемешивания, при помощи деревянной лопаточки до однородного состояния.

Вполученный водный гель добавляется этиленгликоль, и вновь производится перемешивание деревянной лопаточкой до получения однородного раствора, который не должен иметь видимого расслоения.

По заданию преподавателя приготовить один из типов ГОС:

Состав, содержащий аммиачную селитру (состав №1).

Вприготовленный водный гель с этиленгликолем добавляют необходимое количество аммиачной селитры. Аммиачную селитру вводят небольшими порциями по 10 % от всей её массы содержащейся

всоставе, каждую тщательно перемешивают деревянной лопаточкой. После чего в состав вводят бихромата калия. Готовый состав продолжают перемешивать 15 – 20 минут, для его гомогенизации.

13

Состав, содержащий нитрат натрия и аммиачную селитру

(состав №2).

В приготовленный водный гель с этиленгликолем добавляют необходимое количество нитрата натрия и перемешивают деревянной лопаточкой до полного растворени, порошок нитрата натрия должен равномерно распределиться по всему раствору геля, так как его добавляют для увеличения растворимости аммиачной селитры.

Затем небольшими порциями, по 10 % от всей её массы содержащейся в составе, вводят необходимое количество аммиачной селитры, перемешивают деревянной лопаточкой. После чего в состав вводят бихромата калия. Готовый состав продолжают перемешивать деревянной лопаточкой 15 – 20 минут, для гомогенизации состава.

4. Определить плотность состава и рассчитать ее теоретическое значение.

Плотность состава определяют методом измерения объема и массы. Для этого на весах сначала определяют массу пустого мерного цилиндра, затем массу цилиндра с составом. Далее производится расчет плотности по формуле:

где ρ – плотность состава, г/ см3; m – масса цилиндра с составом, г;

m0 - масса пустого мерного цилиндра, г;

V – объем который занимает состав в мерном цилиндре, см3. Определяют значение плотностей и находят среднее значение. 5. Определить динамическую вязкость состава.

Вязкость (внутреннее трение) – физическая величина характеризующее свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Измерение вязкости ГОС имеет важное практическое значение, поскольку вязкость определяет возможность доставки состава с устья скважины в интервал обработки с помощью стандартного геофизического оборудования (желонки и насоса).

Для измерения вязкости жидкости используют специальные приборы – вискозиметры (от позднелатинского viscosus — вязкий и метр), основанные на связи вязкости с измеряемыми физическими величинами, описывающими различные физические процессы: движение жидкости в капиллярах, передача жидкостью вращательно момента от одной поверхности к другой, падения шарика вязкости, распространения ультразвуковых колебаний.

14

В данной лабораторной работе для определения динамической вязкости состава используется вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком (рис. 2).

Рис. 2. Вискозиметр Гепплера со «скользящим» шариком 1 — шарик; 2 — трубка с жидкостью; 3, 4, 5 — кольцевые

метки на трубке; 6 — термостатирующая жидкостная баня; 7 — термометр; 8 — штуцер для присоединения прибора к термостату; 9 — уровень

Он представляет собой сосуд с калиброванной сточной трубкой; вязкость оценивается по времени истечения определённого объёма жидкости. Пределы измерений от 0,6 … 80000 спз и свыше с относительной погрешностью ±1—3%.

Действие вискозиметров с движущимся в исследуемой среде шариком основано на законе Стокса:

Где r - радиус шарика, м; v - скорость его движения, м/с; η - динамическая вязкость жидкости (Н·с)/м2.

15