Интенсификация добычи нефти из малодебитных скважин

Основная цель интенсификации добычи заключается в полу­чении более высоких дебитов нефти. Интенсификация добычи осу­ществляется посредством увеличения проницаемости пласта в призабойной зоне скважин. Применяется пять видов интенсификации добычи:

1) кислотная обработка забоя;

2) гидравлический разрыв пласта;

3) торпедирование скважин;

4) термические методы воздействия на призабойную зону;

5) термогазохимический метод обработки призабойной зоны.

Кислотная обработка скважин применяется, в том случае, когда коллектор состоит из известняков, доломитов или известковистых трещиноватых песчаников. Кислотная обра­ботка заключается в закачке в пласт разбавленной соляной ки­слоты, которая, проходя по порам и трещинам пласта, растворяет карбонатные соединения и тем самым расширяет поры и трещины в пласте. Это приводит к увеличению проницаемости пласта в зоне забоя скважины, в которой имеются наибольшие сопротивления движению нефти.

Эффект кислотной обработки тем выше, чем раньше произве­дена кислотная обработка забоя и чем больше кислоты закачано в пласт на одну операцию. Особенно хорошие результаты дали опытные внутрипластовые кислотные обработки, проведенные в нескольких скважинах Ишимбайских рифогенных месторожде­ний; здесь за одну операцию в пласт закачивалось до 200—500 м³ кислотного раствора.

Термокислотная обработка забоя скважины осуществляется путем прокачки кислоты через наконечник с ма­гнием, которым оканчивается колонна нагнетательных труб. Кислота, реагируя с магнием, нагревается до 150° С. Горячая кислота плавит парафин и значительно эффективнее растворяет карбонатные породы. Поэтому ее применяют в пластах, сложенных доломитами, и в скважинах с осадками парафина на стенках.

Гидравлический разрыв пласта заключа­ется в том, что в пласт через скважину закачивают жидкость разрыва, которая представляет собой вязкую жидкость - гель на водной основе или на нефтяной основе при высоком давлении превышающем горное или боковое давление обеспечивающее разрыв пласта. Под давлением в пласте образуются трещины. В образовавшиеся в пласте трещины закачивают жидкость смешанную с грубозер­нистым песком или шариками из керамики или пластмассы. После того, как трещины в пласте будут забиты песком, скважину на­чинают эксплуатировать. Нефть вымывает из песка жидкость песконоситель, и дебит скважины резко повышается, потому что тре­щины, заполненные песком, являются хорошей дренажной си­стемой ввиду их хорошей проницаемости.

Гидравлический разрыв пласта сгущен­ной кислотой является комбинацией гидравлического разрыва с кислотной обработкой пласта. Он применяется только в карбонатных коллекторах. В трещину загоняется не песок, а сгущенная кислота. Войдя в трещину, она выедает неровности в ее стенках, и после того как давление снимается, стенки трещины плотно уже не замыкаются. Образовавшаяся трещина является хорошей дренажной системой.

При гидравлическом разрыве нагнетательных скважин в пласт закачивается водный раствор сульфитцеллюлозной барды (отход бумажной промышленности). Это очень вязкая жидкость, хорошо растворяется в воде, при этом снижает свою вязкость. Последнее свойство позволяет приготовлять водный раствор сульфитцеллю­лозной барды любой вязкости.

Торпедирование скважин осуществлялось пу­тем взрыва торпеды против пласта. Его рекомендовалось произво­дить в крепких песчаниках, известняках и доломитах.

Довольно хорошие результаты давали взрывы шнурковых торпед, которые представляли собой трубки длиной, равной мощ­ности пласта. Развитие трещиноватости достигалось многократ­ными взрывами шнурковых торпед против одного и того же интервала. Большой эффект достигался применением стеклянных торпед кумулятивного направленного действия. Торпеды собира­лись в гирлянды длиной, равной мощности пласта или заданному интервалу вскрытия пласта. Каждая торпеда делала в пласте канал длиной до 30 см. При тонком переслаивании песчаников с глинами рекомендовалось делать каналы не горизонтальными, а наклонными с тем, чтобы ими вскрыть за колонной все тонкие прослои песчаников.

В настоящее время торпедирование скважин не производится, поскольку разработаны более совершенные методы обработки забоев скважин и, кроме того, при торпедировании скважин на­блюдались порывы колонн на сотни метров выше места торпеди­рования и нарушение цементного кольца за колонной. Нарушение колонн выше места торпедирования объясняется встречей отра­женных волн от забоя скважины с отраженной волной от поверх­ности волны в скважине.

Термические методы воздействия на призабойную зону пласта применяются для плавления парафина и смол, которыми засоряются поровые каналы в призабойной части пласта. Для этого используются термокислотная обработка забоя скважины, прогрев забоя прокачкой через насосные трубы горячего мазута или водяного пара и прогрев его специаль­ными газовыми горелками или электрическими нагрева­телями.

Термогазохимический метод обработки забоев скважин

Н.А.Мальцев предложил при торпедировании скважин бризантное взрывчатое вещество, которое сгорает в одну тысячную долю секунды, заменить порохом (перхлорат аммония), горение которого на забое скважины продолжается от 10 до 30 с в зависи­мости от формы и величины заряда, который называется аккуму­лятором давления скважин (АДС).

При горении пороха в скважине давление повышается до 30 - 100 МПа и более, в результате чего образуются трещины. Темпе­ратура от горения пороха достигает 1000° С и выше. Скорость теплоносителя по трещинам колеблется от 0,2 до 1,2 м/с.

При сгорании 50 кг пороха зона прогрева трещин до изотермы 60° С достигает 8,5 м от стенок скважины, а при сжигании 100 кг пороха - 20 м. В первую очередь в трещинах нагреваются при­стенные сольватные слои.

В газообразных продуктах горения пороха содержится НСl и СО₂, которые с водой образуют кислоты и химически воздей­ствуют на породы коллектора.

Доставка зарядов АДС на забой производится на кабель-тросе через обсадные или насосно-компрессорные трубы.

В комплексе с солянокислотной обработкой призабойной зоны пласта термогазохимический способ дает в 18 - 28 раз больший эффект по сравнению с обработкой забоя только соляной кислотой. Оптимальное количество пороха - 40 - 150 кг, время горения - 10 - 30 с. Скорость движения теплоносителя по трещинам - 0,4 - 0,8 м/с. Особый эффект этот способ дает в малодебитных скважинах, обработка которых другими методами эффекта не давала. Эффект от обработки эксплуатационных скважин сохраняется от 2 до 21 ме­сяца, в нагнетательных скважинах — до 25 месяцев.

Этот метод в последнее время получает широкое распростра­нение.