Практическая работа №6 33 Повышение нефтеотдачи продуктивного пласта методом внутрипластового горения 33
жүктеу/скачать 0,61 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Тепловые методы.
- Физические методы.
- Комплексные методы.
| Механические методы. Они направлены на нарушение целостности горных пород за счет расширения существующих или создания новых трещин. Их применение наиболее эффективно в плотных, низкопроницаемых коллекторах. Основной метод механического воздействия – гидравлический разрыв пласта. К ним относятся также гидропескоструйная перфорация, торпедирование скважины, виброобработка, разрыв пласта пороховым газом, разрыв пласта ударной волной (созданием гидродинамического удара столба жидкости в скважине баллоном вакуумного наполнения).
Тепловые методы. Они призваны осуществлять прогрев ПЗП с целью расплавления и удаления из пласта тугоплавких агрегатных структур, а также снижения вязкости нефтей с большим содержанием смол, асфальтенов, парафинов и удаления их отложений со стенок насосно-компрессорной трубы и скважины. Технология тепловой обработки имеет две разновидности. В одном случае она предусматривает прогрев ПЗП с помощью спускаемого на кабель-тросе электронагревателя. Время прогрева – несколько суток. В другом случае теплоносители – нефть, воду, пар вводят в скважину с поверхности. Жидкости, нагретые паром до 90-950С, с помощью насосов закачивают по насосно-компрессорной трубе в пласт при остановленной скважине. Физические методы. Предназначаются для удаления из ПЗП остаточной воды и твердых мелкодисперсных частиц, что в конечном итоге увеличивает проницаемость пород по нефти. Могут использоваться на любом месторождении. Известным методом является обработка призабойной зоны поверхностно-активными веществами (ПАВ). Комплексные методы. Сочетают в себе элементы химического, механического, теплового и физического воздействий. Применяются в сложных горно-геологических условиях, где проявляются одновременно несколько факторов, ухудшающих фильтрационные свойства продуктивного пласта. К ним относятся термокислотная обработка, внутрипластовая термохимическая обработка, термогазохимическое воздействие. Сущность проведения гидравлического разрыва пласта Гидравлический разрыв пласта (ГРП) в настоящее время является самым эффективным методом повышения нефтеотдачи и интенсификации притока. Сущность процесса ГРП (рис. 1) состоит в нагнетании в скважину жидкости под высоким давлением от 30 до 100 МПа и выше в результате чего в ПЗП раскрываются существующие трещины или образуются новые. После разрыва пласта за счет продолжающейся закачки жидкости образовавшаяся трещина увеличивается в размерах, далее этой же жидкостью транспортируется в трещину расклинивающий агент называемый проппантом. Он удерживает трещину в раскрытом состоянии после снятия избыточного давления. Таким образом, за счет созданной трещины расширяется область пласта, дренируемая скважиной, подключаются ранее не участвующие в разработке участки залежи, создается высокопроводящий канал для поступления нефти в скважину. Это позволяет увеличить дебит скважины в несколько раз, увеличить коэффициент извлечения, тем самым переводить часть забалансовых запасов в промышленные. Процесс ГРП состоит из следующих последовательно проводимых операций (рис. 2): установка пакера с целью герметизации затрубного пространства и закачки в пласт жидкости разрыва (вязкостью 50-500 мПа*сек и выше в зависимости от проницаемости пород пласта) для образования и расширения трещин; закачка жидкости-песконосителя с песком объемом от 3 до 2000 тн (в зависимости от проницаемости породы пласта), предназначенным для закрепления трещин или сохранения их раскрытого состояния; закачка продавочной жидкости для вытеснения песка в трещины пласта из насосно-компрессорных труб и ствола скважины. В качестве расклинивающего агента использовался кварцевый песок с размером гранул 0,25-0,6 мм, однако ввиду его недостаточной прочности на смятие были созданы искусственные высокопрочные боксито-керамические проппанты с диаметром частиц 0,4-1,7 мм, которые обеспечивают высокую эффективность процесса ГРП. Концентрация агента в жидкости-песконосителе зависит от фильтруемости и удерживающей способности жидкости и изменяется в пределах 40-600 кг на 1 м3 жидкости. Оборудование, применяемое для гидроразрыва пласта В настоящее время для производства ГРП используются мобильные комплексы, укомплектованные необходимым количеством скважинного оборудования (пакеры, НКТ, устьевая арматура). В состав каждого комплекса входят: пескосмесительная установка (блендер), насосный агрегат (3-5 единиц), блок манифольда, песковоз (сандтрак), станция контроля, емкости для приготовления технических жидкостей (рис. 3). Пескосмесительная установка (блендер) – установка на шасси, служащая для смешивания жидкостей ГРП с химикатами и проппантом и подачи смеси на насосные установки. Это наиболее важная составная часть системы ГРП. Насосная установка – это насосный агрегат, установленный на автомобильном шасси и предназначенный для закачивания жидкости и проппанта в скважину. Используемые трехплунжерные насосы 4АН-700 позволяют поднять давление на устье скважины до 50-70 МПа. Манифольд высокого и низкого давления служит для подачи с пескосмесительной установки на насосные агрегаты смешанные жидкости гидроразрыва. Две отдельные системы давления предполагают возможность работы последовательно: жидкости ГРП, поступающие с блендера, попадают в систему низкого давления и попадают на насосы, далее насосы через систему высокого давления манифольда подают жидкость в скважину. Определение расчетных показателей процесса гидравлического разрыва продуктивного нефтеносного пласта (ГРП) Основными расчетными показателями процесса гидроразрыва являются: - давление разрыва - расход рабочих жидкостей и песка - радиус трещин - дебит скважин после гидроразрыва - тип и количество агрегатов - общее время процесса гидроразрыва - ожидаемая эффективность гидроразрыва Исходные условия для расчета: Для проведения гидравлического разрыва пласта принимается эксплуатационная обсадная колонна со следующими параметрами: - глубина скважины - наружный диаметр эксплуатационной колонны - мощность продуктивного пласта - плотность горной породы - пластовое давление - забойное давление - пористость породы пласта - режим продуктивного пласта – упруговодонапорный Решение
Вертикальное горное давление на нефтеносный пласт , кг/см2 2. Давление разрыва пласта , где - давление расслоения пород 3. Для выяснения возможности проведения ГРП через непосредственно обсадную эксплуатационную колонну (т.к. при этом значительно меньше потери на трение), следует проверить прочность обсадной колонны на внутреннее давление по формуле Ламе Допустимое (внутреннее) давление на устье скважины , кг/см2 где - внутренний диаметр обсадной колонны, см потери напора на трение в трубах, м - плотность жидкости разрыва (сырая нефть, водонефтяные эмульсии), г/см3 - коэффициент запаса прочности Допустимое давление на устье скважины в зависимости от прочности резьбы верхней части труб обсадной колонны на страгивающее усилие в резьбе: , кг/см2 где страгивающая нагрузка для обсадных труб заданного предела текучести и диаметра, тн усилие затяжки при обвязке обсадной колонны, тн Из полученных значений принимается меньшее значение. Забойное давление , кг/см2 Так как давление разрыва на забое меньше полученного значения , то давление на устье скважины составит , кг/см2 Следовательно, давление на устье скважины будет ниже допустимого для принятых труб с данным пределом текучести; поэтому для уменьшения гидравлических сопротивлений при закачке жидкостей и снижения давления разрыва, ГРП можно проводить через обсадную колонну без установки насосно – компрессорной колонны труб. 4. Количество жидкости разрыва точному расчету не поддается. Оно зависит от вязкости жидкости разрыва, проницаемости пород призабойной зоны пласта, темпа закачки жидкости и давления разрыва. По опытным данным, количество жидкости разрыва принимается в объеме 5 – 10 м3. 5. Оптимальная концентрация песка определяется по скорости выпадения зерен песка в принятой жидкости- песконосителе (кислотно-керосиновые эмульсии, чистая вода) по эмпирической формуле: кг/м3 где скорость падения зерен песка размером 0,8 мм в жидкости, м/час 6. Объем жидкости – песконосителя , м3 где - количество закачиваемого при ГРП песка, тн Объем жидкости – песконосителя должен быть несколько меньше емкости обсадной колонны, так как при закачке жидкости превышающей емкость колонны, насосы в конце процесса закачки (после наполнения труб) будут работать при высоком давлении необходимом для продавливания песка в трещины призабойной зоны пласта. А закачка жидкости с абразивными частицами при высоких давлениях приводит к быстрому износу цилиндров и клапанов насосов. 7. Необходимый объем продавочной жидкости , м3 Объем продавочной жидкости во избежание оставления на забое части песка следует принимать на 20 – 30% больше (1,2 -1,3), чем объем обсадной колонны. 8. Общая продолжительность процесса ГРП , сут где суточный расход жидкости разрыва, м3/сут Радиус горизонтальной трещины определяется по формуле Ю.П. Желтова , м где коэффициент, зависящий от горного давления и характеристики горных пород; для скважин глубиной 600 м для скважин глубиной 3000 м расход жидкости разрыва, л/мин вязкость жидкости разрыва, сП время закачки жидкости разрыва, мин , мин проницаемость пород, дарси (1 дарси равен 1,02*10-12 м2) Так как потери напора в трещинах ничтожно малы, то максимальный дебит скважины после ГРП может быть определен по формуле: , м3/сут где Р – депрессия давления на забое, кг/см2 - радиус контура питания скважины, м динамическая вязкость нефти, сП Потребное число насосных агрегатов: где - производительность одного агрегата Ожидаемый эффект от гидроразрыва предварительно может быть определен по приближенной формуле Г.К. Максимовича: , где дебит скважины после ГРП - дебит скважины до ГРП внутренний радиус забоя скважины,м Контрольные вопросы 1.Сущность процесса гидравлического разрыва пласта 2.Рабочие жидкости при гидроразрыве пласта, их физические характеристики применительно к разрыву продуктивного пласта 3.Параметры разрушения при гидроразрыве, сравнительные характеристики с другими видами обработки призабойной зоны 4.Назначение жидкости – песконосителя, основа жидкости – песконосителя, порядок ее применения в процессе гидроразрыва 5.Назначение продавочной жидкости, ее составляющие компоненты 6.Оборудование забоя скважины при проведении гидроразрыва 7.Поверхностное оборудование для производства ГРП 8. Современные методы и средства для обработки призабойной зоны пласта для повышения притока нефти из продуктивного пласта жүктеу/скачать 0,61 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|