CC BY
2
УДК 550.8
Юнусов А.И. студент магистратуры научный руководитель: Павлюченко В.И.
доцент
кафедра «Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений» Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия, г. Уфа
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЕРМОГАЗОИМПУЛЬСНЫХ ДАВЛЕНИЙ
Аннотация:
В данной статье рассмотрена проблема эффективной выработки запасов нефтегазовых месторождений на поздней стадии разработки. Особое внимание обращается на обработки призабойных зон скважин, а именно на газоимпульсную обработку продуктивного пласта. Выявлены недостатки существующего на сегодняшний день газоимпульсного генератора. Предлагается использование более эффективного генератора, заправляемого твердым, невзрывоопасным топливом.
Ключевые слова:
Призабойная зона, селективная обработка, генератор, импульс, проницаемость, твердое топливо.
Yunusov A.I. master's student Ufa state petroleum technical University
Russia, Ufa
Scientific supervisor: Pavlyuchenko V.I. associate Professor of the Department " Development and operation of
gas and gas condensate fields» Ufa state petroleum technical University
Russia, Ufa
PROCESSING TECHNOLOGY OF OIL WELLS THE INFLUENCE OF TEMPERATURE AND PRESSURE PULSE
GAS
Abstract:
The article deals with the problem of efficient development of oil and gas reserves at the late stage of development. Special attention is paid to the treatment of bottom-hole zones of wells, namely gas-pulse processing of the productive formation. The shortcomings of the existing gas-pulse generator are revealed. It is proposed to use a more efficient generator running on solid non-explosive fuels.
Keywords:
Bottom-hole zone, selective treatment, generator, impulse, permeability, solid
fuel.
Достижение высоких темпов добычи углеводородов при наиболее полном извлечении её из недр, является важной научно-технической проблемой в области разработки месторождений.
Большинство месторождений страны перешли на позднюю стадию разработки, что значительно осложняет решение проблемы эффективной разработки месторождений. Дальнейшее развитие добычи нефти, которое перемещается в труднодоступные районы Сибири требует привлечения больших трудовых и материально-технических ресурсов. При существующих способах разработки месторождений более половины установленных запасов остается в недрах. Методам обработки призабойной зоны скважин принадлежит важная роль в решении задач по обеспечению высоких темпов добычи нефти при наиболее полном извлечении ее из недр.
Метод обработки призабойной зоны пласта газоимпульсным воздействием получил широкое распространение в последние годы. В существующем методе используется газоимпульсный генератор, заполненный на устье скважины газообразным азотом под давлением 60-120 МПа. Генератор, представляет собой герметичный толстостенный цилиндр, спускаемый на каротажном кабеле в скважину и устанавливаемый в интервале продуктивного пласта. После спуска генератора в зону обработки, производится срабатывание клапана и кратковременная импульсная подача газа через имеющиеся сопла со скоростью, превосходящей скорость звука. Происходит селективная обработка намеченных точек в интервалах перфорации импульсами высокого давления.
Существующий на сегодняшний день газоимпульсный генератор имеет недостатки, к которым относятся: опасность работ по заправлению генератора газом высокого давления, при этом инертный газ не обладает теплотворной способностью - температурой, способствующей расплавлению и удалению из призабойной зоны асфальтено-смолистых и парафиновых отложений. Система разгерметизации сопловых отверстий является сложной и ненадежной.
Термогазоимпульсный генератор с твердым, при сгорании не взрывоопасным топливом, обладает высокой эффективностью импульсной обработки скважин, за счет создания более глубоких трещин в призабойной зоне пласта и увеличения ее проницаемости, надежностью и безопасностью эксплуатации, а также упрощенной конструкцией. В качестве рабочего агента используют газогенерирующий сгораемый композиционный материал на основе азида натрия и окислителя в виде окисла железа. Открытие сопел осуществляется одной мембраной, что обеспечивает высокую надежность срабатывания (Рис.1).
1 - корпус, 2 - рабочий агент, 3 - элемент инициирования, 4 -мембрана, 5 - штуцер, 6 - сопловое отверстие 7 - винтовой шток Рис.1 - Термогазоимпульсный генератор Высокая газогенерирующая способность предлагаемого рабочего агента позволяет повысить эффективность обработки призабойной зоны скважины за счет создания более высоких параметров импульсного воздействия. Наибольшая амплитуда импульсов составляет 1,2-1,35 горного давления обрабатываемого пласта, продолжительность импульсов до 1 минуты и частота за это время не менее 13-15 импульсов, и в конечном итоге повышение КПД рабочего агента. Микротрещины при импульсной обработке пласта образуются, как известно, даже при давлениях, составляющих 1,1-1,2 горного давления пласта, а более глубокие и протяженные трещины в пласте - при давлениях, равных 1,3-1,35 горного давления. Более высокая интенсивность (частота до 13-15 импульсов) и продолжительность импульсных давлений до 1 минуты способствует развитию и раскрытию создаваемых и уже имеющихся трещин в призабойной зоне пласта, нагреву, расплавлению и выносу из трещин призабойной зоны пласта асфальтено-смолистых и парафиновых отложений, повышая тем самым фильтрационно-емкостные свойства пласта. Температура газов составляет 650-700 оС при выходе газообразных продуктов горения рабочего агента из сопел генератора, и при взаимодействии с жидкостью в скважине она не превышает температуры кипения этой жидкости. Последняя в условиях скважинного давления 10-15 МПа составляет 300-350 оС, что достаточно для нагрева и расплавления асфальтено-смолистых и парафиновых отложений, так как температура плавления этих отложений не превышает 60-70 оС.
Новшевством в данной разработке является то, что в виде единого блока выполнены рабочий агент и элемент его инициирования, а в виде мембраны выполнен разрывной элемент, круглой формы и закрепленный посредством располагаемого в нижней части корпуса генератора штуцера, в
котором выполнены также сопловые отверстия и винтовой шток с возможностью перемещения его в сторону мембраны, ее раскрытия и сброса давления газов в корпусе генератора на дневной поверхности.
С помощью аппаратуры регистрации с высокой разрешающей способностью в работе, кроме вышеуказанного интервала импульсного воздействия с амплитудой 1,11-1,36 горного давления и продолжительностью импульсов до 1 минуты, установлено, что перед этим воздействием в скважинных условиях создаются весьма кратковременные, по крайней мере, четыре импульса давления, первая амплитуда которого равна около 74 МПА и сравнима с начальным давлением, создающимся в генераторе при сгорании твердотопливного рабочего агента. Частота создаваемых импульсов составляет при этом около 10-3 сек.
Процесс термогазоимпульсного воздействия происходит, в две стадии. На первой стадии, стадии кратковременного импульсного воздействия, сразу (через ~ 0,005 с) при истечении газообразных продуктов из сопел создается удар и многократное отражение ударных волн от стенки эксплуатационной колонны. Амплитуда создаваемых на данной стадии импульсов, многократно превышает горное давление, из-за кратковременности, вероятно, в интервале обработки пласта они могут создать только микротрещины, способствовать разрушению кольматирующего материала, переводя его во взвешенное состояние, а также уменьшить вязкость флюидов.
В результате образования и пульсации газового пузыря, создаются импульсы давления на второй стадии. Амплитуды имеют сравнительно меньшие величины, их продолжительность (до одной минуты), протекает в режиме волн нагрузки-разгрузки, что может привести к расширению микротрещин, проникновению нагретых газов в перфорационные каналы и расплавлению асфальтено-смолистых и парафиновых отложений.
Использованные источники:
1. Бриллиант Л.С, Рубинштейн О.И., Морозов В.Ю., Сашнев И.А., Цыкин И.В. Применение волновых технологий в добычи нефти // Нефтяное хозяйство. - 2000. — Вып. 9. — с. 87 - 88
2. Газимов P.P., Ирипханов Р.Д., Шлеин Г.А. Применение вибрационно-циклических методов интенсификации притоков и восстановления приемистости при освоении скважин // Нефтяное хозяйство. - 2000. - Вып. 9. - с. 76 - 80.
3. Зотов B.C., Альнабуда А.С, Губарь В.А., Караогланов С.А.. «Метод газоимпульсной обработки скважин». Научное издание. СПб.: «Галея Принт», 2004 200с.
4. Интенсификация выработки запасов нефти в поздней стадии разработки. М., 1982. (Обзор, информ. / ВНИИОЭНГ. Нефтяная промышленность. Сер. Нефтепромысловое дело; вып.25(49).
