Реферати, курсові, дисертації, дипломи

[ Новий підхід до методів хімічного очищення привибійної зони стовбура свердловини при заканчіванія відкритим ]

<div style="font-size:16px;text-align:justify;">
	 Віктор Крилов, д.т.н., В'ячеслав Крецул, к.т.н., РГУ нафти і газу ім. І.М. Губкіна У свердловинах, де традиційні методи їх заканчіванія непридатні з геолого-технічним та економічних міркувань, в останні роки все більше використовуються сучасні системи заканчіванія свердловин відкритим стовбуром. Проведений авторами аналіз застосовності таких систем має не тільки теоретичне, але і чисто практичне значення. В умовах, коли доцільність застосування традиційних методів заканчіванія свердловин з геолого-технічним та / або економічних міркувань низька, важливо досягти чистоти привибійної зони стовбура свердловини (ПЗС). Це обумовлено тим, що у відкритому стовбурі <a href="Вуглеводні" title="Вуглеводні">вуглеводні</a> просочуються в свердловину безпосередньо через стінки свердловини, на відміну від традиційних методів, коли перфораційні канали або тріщини, утворені гідророзриву, дозволяють повідомити стовбур свердловини з незабрудненим пластом. При освоєнні свердловини без хімічного <a href="Очищення" title="Очищення">очищення</a> ПЗЗ досягаються задовільні результати, визначені, як правило, тільки по початковому етапу випробувань. У той же час для деяких методів заканчіванія (без спуску обсадної колони, зі спуском перфорованого або тільки сітчастого фільтра) тривалість таких результатів з урахуванням часу <a href="Роботи" title="Роботи">роботи</a> свердловини та / або <a href="Управління" title="Управління">управління</a> розробкою поклади в цілому залишається труднопредськазуємих. На додаток до простого погіршення видобутку нафти / газу нерівномірна <a href="Очищення" title="Очищення">очищення</a> ПЗЗ від фільтраційної кірки (особливо в протяжних ділянках відкритого стовбура і системах заканчіванія гравійної набиванням) здатна призвести до зниження ефективності нагнітання, нерівномірного дренажу колектора, зниження ефективності обробок пласта і / або передчасного прориву води або газу. <h2> <a href="Очищення" title="Очищення"> Очищення</a> ПЗЗ </h2> Досягнення рівномірної і повного очищення стовбура свердловини від фільтраційної кірки вздовж всієї ділянки відкритого стовбура є необхідним і призводить до високих результатів видобутку, особливо в протяжних горизонтальних стовбурах (рис. 1). Основними стримуючими факторами широкого застосування технологій очищення ПЗЗ на родовищах Росії є: відмінності характеристик фільтраційних кірок, утворених різними рідинами первинного розкриття; використання швидкореагуючий брекерів (руйнівників, розчинників); труднощі витіснення / заміщення (внаслідок обмежень для обладнання та інструментів заканчіванія) і технічні складності успішного виконання операції. У багатьох випадках неможливість досягнення необхідної очищення ПЗЗ при освоєнні свердловини в подальшому веде до необхідності застосування <a href="Дороги" title="Дороги">дорогих</a> повторних операцій та ВРХ, екстенсивних хімічних і механічних способів очищення ПЗЗ. Незважаючи на те, що деякі сучасні системи рідин і <a href="техніка" title="техніка">техніка</a> заміщення дозволяють поліпшити очищення стовбура, часто їх ефективність залежить від специфічних пластових умов, <a href="Мінералогія" title="Мінералогія">мінералогічних</a> і петрофізичних властивостей колектора, конфігурації стовбура свердловини і характеристик рідини для розкриття продуктивного пласта. Проектування освоєння свердловини дожно включати повне видалення фільтраційної кірки зі стінок стовбура свердловини (рис. 1, фото 1). Оскільки багато способів заканчіванія відкритим стовбуром толерантні до високого рівня <a href="Забруднення" title="Забруднення">забруднення</a> пласта фільтраційної кіркою, видалення кірки може і не бути необхідністю. У таких умовах комплексна реалізація проектів (і в першу чергу <a href="Системний_аналіз" title="Системний аналіз">системний аналіз</a> фахівців з заканчіванія свердловин і розробці родовищ) може допомогти у прийнятті <a href="Відповідь" title="Відповідь">відповідного</a> рішення, де застосовувати чи не застосовувати спеціальні операції з видалення фільтраційної кірки, а також як найкращим чином оптимізувати використання технологій з очищення ПЗЗ. Такі інженерні рішення повинні враховувати безліч факторів, найбільш важливими з яких є: <a href="Склад" title="Склад"> склад</a> і умови роботи та освіти промивних рідин і фільтраційних кірок; характеристики і реакційна здатність порід продуктивних пластів і їх насичують рідин; спосіб закінчування і характеристики устаткування; чутливість обладнання до реагентів і методів очищення ПЗЗ; обладнання, методи та методики, які доступні. <h2> Визначення необхідності видалення фільтраційної кірки </h2> Фільтраційні кірки, утворені спеціальними промивальним рідинами для розкриття продуктивних пластів, звичайно є тонким і практично непроникним бар'єром між НКТ і продуктивним пластом. Таким чином, це обмежує ефективність видобутку нафти (нагнітання води) з свердловини. <a href="Знання" title="Знання"> Знання</a> необхідних параметрів освоєння свердловини <a href="Відповідь" title="Відповідь">відповідно</a> до обладнанням заканчіванія є важливим етапом у розробці технології очищення ПЗЗ. Різні методи заканчіванія зазвичай мають різні діапазони потенційних значень скін-фактора. Високі значення скін-фактора неприпустимі, однак не всі вони можуть бути віднесені до фільтраційної кірки. Потенційний негативний вплив рідин для розтину пластів і фільтраційних кірок зумовлює: зниження проникності колектора і, відповідно, зниження дебіту свердловини; неякісну гравійну набивання; закупорку перфорованого або сітчастого фільтру; підвищені (локальні) швидкості освоєння (ризик ерозії устаткування по заканчіванія); підвищену депресію при освоєнні / видобутку; збільшення ризику прориву води чи газу. На свердловинах, де проектування заканчивания, симуляція освоєння або дані за попередніми свердловинах показують погіршення <a href="Стану" title="Стану">стану</a> привибійної зони пласта за рахунок фільтраційної кірки,<a href="Очищення" title="Очищення"> очищення</a> ПЗЗ здатна значно поліпшити <a href="Продуктивність" title="Продуктивність">продуктивність</a> свердловини. Репресія промивної рідини є причиною формування фільтраційної кірки і зони кольматації, через які відбувається відфільтровування рідкої фази промивальної рідини. Величина репресії впливає на ступінь деформації порід в ПЗП і на зміну величини природного розкриття тріщин. При репресії можливо задавливания промивної рідини в <a href="Природа" title="Природа">природні</a> або примусово (штучно) розкриті тріщини. Негативні наслідки репресії промивної рідини посилюються при значних <a href="Коливання" title="Коливання">коливаннях</a> гідродинамічного тиску в стовбурі свердловини. Інтенсивність коливань тиску зростає із збільшенням глибини свердловини і протяжності горизонтальної ділянки стовбура, швидкості спуску або підйому бурильної колони, реологічних та структурно-механічних властивостей промивної рідини, а також зі зменшенням зазору між стінкою свердловини і бурильної колоною. Тривалість розкриття продуктивного пласта робить негативний вплив в основному на глибину проникнення фільтрату промивної рідини, тобто визначає розмір зони можливого ураження пласта. Негативний вплив проник в продуктивний <a href="пласт" title="пласт">пласт</a> фільтрату проявляється наступним чином: <a href="Освіта" title="Освіта"> освіта</a> водонафтових емульсій, які істотно знижують проникність ПЗП; набухання глинистих частинок, що містяться в породах, що складають колектор, в результаті чого знижується проникність ПЗП; утримування фільтрату в пористому середовищі капілярними силами і витіснення його з порових каналів можливо лише при значних перепадах тиску, що утрудняє просування нафти до стовбура свердловини. Дане явище особливо <a href="Характер" title="Характер">характерне</a> для нізкопроніцаемих колекторів; при взаємодії фільтрату промивної рідини з пластовими флюїдами можуть утворюватися нерозчинні опади у поровом просторі колектора. Залежно від фізико-хімічної природи пористого середовища, змісту ПАР в фільтраті і нафти, наявності або відсутності набухаючих глинистих <a href="Мінерали" title="Мінерали">мінералів</a>, <a href="Характер" title="Характер">характеру</a> репресії на пласт і інших причин погіршення проникності ПЗП може бути обумовлено впливом всіх вище перерахованих факторів одночасно або деяких з них. У випадку, коли продуктивний пласт характеризується значною глинистий і неоднорідністю властивостей, потрібен особливий підхід до його розкриттю. Проникнення фільтрату промивної рідини в ПЗП викликає набухання глинистих мінералів і внаслідок диспергування і переміщення глинистої фази потоком рідини веде до зниження діаметра порових каналів, або до повного їх змикання. Для запобігання набухання глинистих порід у практиці ведення бурових робіт на родовищах Західного Сибіру <a href="Знайшли" title="Знайшли">знайшли</a> застосування інгібовані мінеральними солями (хлористий <a href="Калій" title="Калій">калій</a>, вапно, хлористий <a href="Кальцій" title="Кальцій">кальцій</a> тощо) або спеціальними реагентами (Kla-Cure, Kla-Gard, Hibtrol та ін) <a href="Промивні_рідини" title="Промивні рідини">промивні рідини</a> . Для кожного конкретного горизонту можна виділити ряд обмежуючих факторів, які, у поєднанні з доступністю <a href="Матеріали" title="Матеріали">матеріалів</a>, обладнання та бажаних результатів, можуть істотно звузити «коло пошуку» при виборі оптимальної рецептури і технології розкриття продуктивного пласта. Наприклад, при наявності мінералізованою пластової або залишкової води сульфатного або карбонатного типу використання солей кальцію повинно бути виключено. Особливого підходу вимагає <a href="Вибір" title="Вибір">вибір</a> реагентів, застосовуваних для стабілізації властивостей промивної рідини і оцінки їх впливу на характеристики фільтрату. Згідно з результатами численних досліджень водні розчини багатьох реагентів, застосовуваних буровими підрядниками для оброблення промивних рідин, знижують проникність порід, що складають продуктивні пласти більшою мірою, ніж технічна <a href="Вода" title="Вода">вода</a>. При цьому механізм зниження проникності розрізняється. Наприклад, <a href="Обробка" title="Обробка">обробка</a> промивальної рідини такими реагентами, як рідке <a href="Скло" title="Скло">скло</a>, акрилати, КССБ, може призвести до утворення студнеобразной або нерозчинних опадів при взаємодії фільтрату з пластовим флюїдом. З іншого боку, незбалансовані концентрації реагентів-диспергаторов, таких як їдкий натр, УЩР, карбонат натрію, здатні збільшити набухає глинистих мінералів, присутніх в продуктивному пласті. Вміщені в нафті асфальтосмолисті речовини, які є емульгаторами, сприяють утворенню «бронюють» емульсій, які закупорюють порові канали колектора і перешкоджають просуванню нафти до стовбура свердловини. Величину капілярного тиску і, отже, ефект Жамена можна зменшити в разі застосування ПАР з метою зниження поверхневого натягу на <a href="Межі" title="Межі">межі</a> розділу середовищ фільтрат-вуглеводнева середовище, збільшення ефективного радіуса порових каналів за рахунок скорочення товщини адсорбційних оболонок і плівок на <a href="Поверхні" title="Поверхні">поверхні</a> породи. На родовищах Західного Сибіру при обробці промивних рідин для розкриття продуктивних пластів деякі бурові підрядники застосовують неіоногенні (ОП-7, ОП-10), аніонні (сульфонол) і катіонні <a href="ПАР" title="ПАР">ПАР </a>(катапін). Найбільшого поширення знайшли неіоногенні ПАР. Такі реагенти мало адсорбуються на поверхні гірських порід і при цьому значно знижують <a href="Поверхневий_натяг" title="Поверхневий натяг">поверхневий натяг</a> на межі водний фільтрат-нафта при малій концентрації, в результаті ефект може бути досягнутий при невеликій кількості ПАР. Багато неіоногенні ПАР повністю розчиняються і зберігають високу <a href="Поверхні" title="Поверхні">поверхневу</a> активність як в прісній, так і в пластової рідини, при цьому вони є високоефективними деемульгатора. Однак застосування ПАВ-деемульгатора не завжди призводить до очікуваних результатів. Так, наприклад, аніоноактивні сульфонол при контакті з пластовою водою може втратити поверхневу активність і привести до утворення пластівчасті осаду, який закупорює порові канали і знижує проникність ПЗЗ. Це свідчить про те, що більшість рекомендацій із застосування ПАР носить емпіричний <a href="Характер" title="Характер">характер</a> і не базуються на глибоких комплексних дослідженнях. <h2> Особливості горизонтальних свердловин </h2> Аналітичні дослідження лабораторних і промислових даних показують, що основною причиною зниження продуктивності багатьох нафтових і газових пластів є їх забруднення в <a href="Процес" title="Процес">процесі</a> розтину. У той же час використання результатів досліджень впливу якості розкриття продуктивних пластів вертикальними свердловинами не завжди застосовне для аналізу горизонтальних свердловин, тому що не враховує суттєвих відмінностей у формуванні околоскважінних зон: <a href="Геологія" title="Геологія"> геологічна</a> неоднорідність по простяганню пласта істотно впливає на формування околоскважінних зон горизонтальних свердловин; на відміну від вертикальних свердловин вплив циркуляційних агентів на продуктивний пласт, розкритий горизонтальним стовбуром, здійснюється протягом значно більш тривалого періоду; стовбур горизонтальної свердловини зазнає більш складні й інтенсивні деформаційні <a href="Процес" title="Процес">процеси</a> в порівнянні зі стволом вертикальних свердловин; технологія буріння і заканчивания горизонтальних свердловин обумовлює специфіку околоскважінних зон. При формуванні привибійної зони горизонтальних свердловин <a href="Характер" title="Характер">характерною</a> особливістю є вплив обмеженою товщини шару і прояв <a href="Гравітація" title="Гравітація">гравітаційних</a> ефектів. Відмінною особливістю ПЗП горизонтальних свердловин є <a href="Малі" title="Малі">малі</a> градієнти тиску, і значну роль набувають процеси, пов'язані з проникненням фільтрату промивної рідини в пласт в результаті їх тривалого контакту. <a href="Гравітація" title="Гравітація"> Гравітаційні</a> сили чинять вплив на швидкість руху фільтрату промивної рідини у вертикальному напрямку. Під дією гравітації посилюються додаткові надходження фільтрату до підошви пласта, збільшуючи водонасичення (у разі розкриття продуктивного пласта рідиною на водній основі) поблизу неї. Це призводить до вертикальної нерівномірності зони проникнення і появи <a href="Характер" title="Характер">характерних</a> мов обводнення, які з'являються в зоні підошви пласта для нафт підвищеної в'язкості. При цьому мови обводнення практично не виникають у пластах з маловязкой нафтою і газом. Складний нерівномірний характер розподілу фільтрату в околоскважінной зоні викликає <a href="Відповідь" title="Відповідь">відповідні</a> зміни абсолютних і фазових проникностей і відображається на продуктивності горизонтальних свердловин. <h2> Визначення необхідних реагентів для очищення ПЗЗ </h2> Яку систему вибрати для очищення стовбура від фільтраційної кірки, залежить від забійних умов і умов утворення кірки. З точки зору підвищення продуктивності свердловин оптимальна промивна рідина для розкриття продуктивного пласта повинна містити тільки такі компоненти, які легко розчиняються і диспергується при освоєнні свердловини. Тим не менш необхідно враховувати, що фільтраційна кірка веде себе інакше, ніж рідина для розкриття пластів, і може не розчинятися і не диспергувати. Варіанти хімічного очищення ПЗЗ можуть відрізнятися в залежності від способу заканчивания, характеристик пласта і типу промивальної рідини. Розчини брекерів (рідини хімічної обробки) реагують не тільки з фільтраційної кіркою, але також з породою колектора та його насичують флюїдами, обладнанням у стовбурі свердловини. У той же час ці «додаткові» реакції здатні призвести до зниження якості розкриття продуктивного пласта і закінчування свердловини в цілому. Таким чином, всі ці фактори необхідно враховувати при проектуванні і оптимізації програми очищення ПЗЗ. Існує 4 основних методи очищення ПЗЗ: освоєння (очищення) без хімічної обробки; <a href="Обробка" title="Обробка"> обробка</a> з метою видалення <a href="Полімері" title="Полімері">полімерних</a> складових фільтраційної кірки; очищення ПЗЗ шляхом розчинення сводообразующего матеріалу (частки крейди, <a href="СОЛІ" title="СОЛІ">солі</a>) фільтраційної кірки; <a href="Обробка" title="Обробка"> обробка</a> для видалення як полімерних складових, так і твердих частинок. Зазвичай хімічна <a href="Обробка" title="Обробка">обробка</a> використовується для видалення фільтраційної кірки, коли компонування обладнання заканчіванія вже знаходиться в стовбурі свердловини. Тому обладнання повинно забезпечувати контакт розчинів очищення з фільтраційної кіркою. Це може бути спеціальне промивне пристрій (<a href="Труба" title="Труба">труба</a>), гнучка або звичайна НКТ, що здійснює ізоляцію решти обладнання за допомогою промивних манжет, які дозволяють розмістити рідина очищення в необхідному місці. Метою обробки є руйнування фільтраційної кірки і запобігання закупорки обладнання заканчіванія залишками реакцій рідини очищення. Хімічні реагенти можуть реагувати з <a href="Полімері" title="Полімері">полімерами</a>, які пов'язують тверді частинки, щоб зруйнувати і полімери і структуру, утворену твердою фазою кірки. Частинки бурового шламу, що входять в структуру кірки, здатні знизити ефективність дії розчинів спеціальних реагентів. Ефективність обробки часто визначається часом (часом реакції), необхідним для прориву кірки і втратами рідини. Швидкий прорив кірки може бути неефективним і навіть небезпечним, тому що розчин брекерів може швидко просочуватися крізь високопроніцаемие зони, не руйнуючи фільтраційну кірку по всій поверхні стовбура в продуктивному пласті (рис. 1, фото 2). Розчин брекерів з довгим часом реакції може сприяти досягненню наступних високих дебітів свердловини за рахунок рівномірної обробки в усьому інтервалі, в т.ч. і на ділянках з різною проникністю (фото 3). Хімічні Брекер (руйнівники, розчинники) можуть бути поділені на 4 основні групи: кислоти; оксиданти; ензими; хелати. <a href="Вибір" title="Вибір"> Вибір</a> відповідного брекера буде залежати від типу фільтраційної кірки, яку необхідно видалити, компонентів кірки, на які передбачається впливати, складу рідини заканчіванія, забійній температури і способу заканчивания. Тому треуется проведення лабораторних досліджень з метою визначення ефективності брекерів. Такі дослідження повинні включати сумісність розчину брекера як з рідиною заканчіванія, так і оцінку можливих реакцій з промивної рідиною, пластовим флюїдом і породами (<a href="Мінерали" title="Мінерали">мінералами</a>) продуктивного пласта. Оскільки фільтраційна кірка утворюється в процесі фільтрації промивної рідини для розкриття продуктивних пластів, то необхідний критичний аналіз компонентів, що входять до складу цієї рідини. Критичними компонентами є: 1. Сводообразующіе <a href="Матеріали" title="Матеріали">матеріали</a> (тверда фаза): карбонат <a href="Кальцій" title="Кальцій">кальцію </a>(Safe-Carb) - розчинники: кислоти, чіланти; фракціоновані частинки солі (Flo-Wate) - розчинники: прісна вода, ненасичені розчини солей. 2. Згущувачі-структуроутворювачі (полімери): ксантовая смола (XC-біополімер, Duovis, Flo-Vis Plus) - розчинники: окислювачі; склероглюкани (Biovis) - розчинники: окислювачі. 3. Реагенти для зниження фільтрації (полімери): модифікований крохмаль (Flo-Trol, Dual-Flo та ін) - розчинники: кислоти, окислювачі, ензими. 4. Буровий шлам: пісок: звичайно не викликає особливих проблем, оскільки він не розчиняється; глинисті частинки: трудноудалімий. Краще було б підтримувати їх мінімальну концентрацію в промивної рідини за допомогою обладнання з видалення твердої фази або розведенням. Глинисті частинки можуть бути розчинені спеціальними «глінокіслотнимі» системами, проте такі обробки, як правило, здатні призвести до пошкодження обладнання заканчіванія. <a href="Обробка" title="Обробка"> Обробки</a> розчинами ПАР можуть поліпшити видалення глинистої фази, проте в деяких типах устаткування заканчіванія це здатне привести до його закупорки. <h2> Обробка ПЗЗ розчинами кислот </h2> Кислоти традиційно використовуються для очищення після полімерних бурових розчинів на водній основі. Розчини кислот діють і на біополімери, що входять до складу фільтраційної кірки і на карбонат кальцію. Вони руйнують полімери шляхом гідролізу.<a href="Обробка" title="Обробка"> Обробка</a> ПЗЗ розчинами кислот вимагає проведення аналізу початку дії кислот, тому що часто кислоти проривають фільтраційну кірку «язиками», йдучи по шляху найменшого опору (рис. 1, фото 4). Кислоти малоефективні при обробці ПЗЗ після розчинів на <a href="Вуглеводні" title="Вуглеводні">вуглеводневій</a> основі. Однак їх також застосовують при очищенні ПЗЗ після оборотної емульсійної системи (Faze-Pro). Діапазон температури застосування більшості розчинів кислот знаходиться в межах 45-120 ° С. Найбільш поширеним на нафтових родовищах є розчин соляної кислоти концентрацією 5-28%. <a href="Він" title="Він"> Він</a> може використовуватися поодиноко або спільно з органічними кислотами. <h2> Недоліки кіcлот </h2> У нафтогазовій промисловості застосовують розчини мінеральних і органічних кислот. Для уникнення утворення нальоту і осаду необхідно проводити дослідження на сумісність кислот з іншими технологічними рідинами. Розчини кислот також становлять небезпеку при їх практичному використанні: <a href="Мінерали" title="Мінерали"> мінеральні</a> кислоти реагують з багатьма <a href="Матеріали" title="Матеріали">матеріалами</a>, особливо при підвищених температурах. При кислотних <a href="Обробка" title="Обробка">обробках</a> як в процесі освоєння свердловини, так і при подальших опрераціях зі стимуляції можлива корозія вибійного обладнання. Кислотна корозія може призвести до аварій з НКТ або ушкоджень вибійного обладнання по контролю піску; при проникненні в пласт кислота може реагувати і розчиняти цемент породи, збільшуючи таким чином проникність. З іншого боку, руйнація цементу здатне призвести до утворення дрібних частинок, які при русі можуть закольматіровать поровий <a href="Простір" title="Простір">простір</a> і погіршити колекторські властивості продуктивного пласта; агресивна дія мінеральних кислот робить точну установку ванн проблематичною. Кислоти починають руйнівний <a href="Процес" title="Процес">процес</a> як тільки контактують з фільтраційної кіркою, тобто на вибої свердловини. Після руйнування фільтраційної кірки кислота може проникнути вглиб породи швидше, ніж вона буде вимита на поверхню. Це також може привести до неповної очищенню ПЗЗ; кислоти втрачають реакційну здатність при розведенні або нейтралізації (можливо також шляхом розбавлення) або реакції з породами пласта або залишками промивної рідини. У результа використання недостатньої кількості або недостатньої концентрації кислоти фільтраційна кірка може бути зруйнована не повністю; слабкі (виснажені) розчини кислот можуть призводити до осадкообразованіе частинок, які розчиняються при низьких значеннях рН, проте стають нерозчинними у виснажених розчинах кислот. Наприклад, <a href="Залізо" title="Залізо">залізо</a> може осідати як желеподібний <a href="Матерія" title="Матерія">матеріал</a> в кислотному розчині, виснаженому при розчиненні карбонату кальцію. Тому кислотні склади часто містять железохелатірующіе реагенти. Як кислоти, так і окислювачі є агресивними, високореактівнимі хімікатами, і з ними необхідно звертатися у відповідності з правилами техніки безпеки. Високі концентрації кислот при підвищених температурах здатні привести до швидкого прориву кірки і проникненню розчину кислоти вглиб колектора (фото 4). При цьому кислота може фільтруватися в пласт і не <a href="Брати" title="Брати">брати</a> участь у подальшому руйнуванні фільтраційної кірки. Іншими негативними наслідками застосування кислотних обробок може бути флокуляція і диспергування глинистих частинок, що знаходяться в колекторі. Кислоти несумісні з багатьма синтетичними полімерами, наприклад такими, як поліакриламід. <h2> Застосування окисляють брекерів (окислювачів, оксидантів) </h2> Окислювачі включають гіпохлорити, перборати, пероксиди і персульфати. Ці хімікати реагують з органічними полімерами, і діапазон їх реакційної здатності достатньо широкий. Вони можуть вступати в реакції як з металевими <a href="Поверхні" title="Поверхні">поверхнями</a> труб, так і з породами продуктивних пластів. Ефективність (реакційна здатність) хімікатів знижується після реакції. Температура застосування окислювачів знаходиться в діапазоні від 25 до 95 ° С. Деякі розчини окислювачів мають вузькі температурні діапазони, у той час як інші працюють у всьому діапазоні температур. Окислювачі «віддають» кисень при високих температурах, який хімічно взаємодіє і <a href="Розклад" title="Розклад">розкладає</a> <a href="Полімері" title="Полімері">полімерні</a> складові фільтраційної кірки. Вони застосовуються самостійно або як стадія двустадійность очищення з кислотною <a href="Обробка" title="Обробка">обробкою</a>. Прийнято вважати, що персульфатние брекера реагують тільки двічі. Дійсно, при реакції вони можуть утворити тільки 2 гідроксил-радикала, проте ці 2 радикала можуть реагувати знову і знову сотні і тисячі разів. Ця реакція є істинний процес <a href="Каталіз" title="Каталіз">каталізу</a>, за допомогою якого персульфати є ефективними брекера для <a href="Полімері" title="Полімері">полімерів</a> полисахаридной групи, наприклад таких, як ХС-біополімери. Швидкість, при якій молекули персульфата утворюють 2 радикала, залежить від температури. При температурах нижче 50 ° С цей процес відбувається досить повільно. Результати дослідження у загальному випадку окислюють брекера працюють в 3,7 рази швидше при збільшенні температури на ~ 10 ° C. <h2> Недоліки окислювачів </h2> Основні недоліки окислювачів полягають в тому, що: гіпохлорити агресивні по відношенню до сталі, включаючи 13-хромовану сталь. Розчинене залізо утворює колоїдні частки «іржі», які є потенційно небезпечним забруднювачем колектора твердою фазою; високо-і нізкощелочние рідини розчиняють <a href="Силікати" title="Силікати">силікати</a> або мікропоровие кременисті сланці, які утворюють дрібні частинки. Ці рухливі частки здатні закупорити порові канали. Нізкопроніцаемие колектора звичайно є більш чутливими до такого забруднення; окислювачі можуть реагувати з глинами або утворювати емульсії. Більшість окислювачів характеризуються високим рівнем рН і можуть диспергувати глинисті частинки; окислювачі не повинні застосовуватися в комбінаціях з кислотами, оскільки в цьому випадку можуть утворюватися отруйні гази; агресивні окислювачі здатні привести до швидкого прориву фільтраційної кірки і обходу фільтраційної кірки (фото 4); при руйнуванні <a href="Полімері" title="Полімері">полімерної</a> складової фільтраційної кірки окислювачами можливе проникнення компонентів промивальної рідини в колектор. <h2> Застосування ензимів </h2> Зазвичай ензими визначаються як природні каталізатори, тому що більшість біологічних <a href="Процес" title="Процес">процесів</a> включають ензими. Ензими є великими молекулами білків, що складаються з ланцюжків амінокислот. Прості ензими складаються менш ніж з 150 амінокислот, при цьому складні (типові) ензими мають 400-500 амінокислот. Ензими, що застосовуються в нафтогазовій промисловості, є специфічними для певних груп полімерів. Ензими, що руйнують амілазу (крохмаль), не впливають на КСАНТАНОВА біополімери і навпаки, що дозволяє селективно руйнувати фільтраційну кірку в залежності від її складу.<a href="Як" title="Як"> Як</a> і гіпохлорити, ензими не розчиняють карбонат кальцію, тому якщо видалення кольматанта є однією з основних завдань, обробку ПЗП ензимами необхідно комбінувати з обробкою хелатними сполуками. Ензими є корозійно-безпечними реагентами - вони не реагують з <a href="Залізо" title="Залізо">залізом</a> і не утворюють нерозчинних опадів «іржі», які є потенційно небезпечними сполуками, що закупорює пори породи-колектора. Оскільки ензими є каталізаторами, то вони практично не витрачаються в реакції, внаслідок чого можуть руйнувати полімери до тих пір, поки не зміниться середу реакції. Зазвичай закачування пачки на основі ензимів в зону продуктивного пласта не викликає складнощів, оскільки ензими діють досить повільно, в результаті досягається більш повне видалення фільтраційної кірки (рис. 1). <h2> Недоліки ензимів </h2> Недоліки ензимів обумовлені тим, що: ензими вельми чутливі до середовища реакції. Температура, рН, вміст іонів кальцію (жорсткість) і ін здатні як поліпшити, так і погіршити ефективність обробки ПЗЗ ензимами; використовувані в галузі реагенти мають досить вузький температурний діапазон застосовності - від 4 до 95 ° C. <h2> Очищення ПЗЗ з допомогою хелатів </h2> Хелатні сполуки (хелати, внутрішньокомплексних з'єднання, клешневідние з'єднання), що представляють собою <a href="Комплексні_сполуки" title="Комплексні сполуки">комплексні сполуки</a>, в яких ліганд приєднаний до центрального атому металу за допомогою двох або більшої кількості зв'язків, дозволяють досить ефективно руйнувати карбонат кальцію, пов'язуючи його в органічне з'єднання. Найбільш часто в промивних рідинах використовуються хелатні сполуки, похідні від етилендіамінтетраоцтової кислоти. Хелати працюють набагато повільніше і «м'якше» кислот, не схильні до активних хімічних реакцій з пластовими флюдамі або мінералами, що складають колектор, що дозволяє істотно знизити ризик забруднення ПЗП. До додаткових переваг хелатних сполук відноситься низька корозійна активність, мала токсичність, легкість транспортування і зберігання. Для підвищення ефективності очищення ПЗП хелати можуть застосовуватися разом з іншими реагентами, такими як кислоти або ензими. Нізкощелочние розчини хелатів також ефективні при видаленні фільтраційної кірки, утвореної оборотними емульсійними РУО [1]. <h2> Висновки </h2> Так як вартість хелатних реагентів залишається поки відносно високою, ензими в поєднанні з хелатними реагентами рекомендується використовувати там, де потрібне видалення карбонату кальцію (наприклад при заканчіванія свердловин щілинними або гравійними фільтрами). У загальному випадку при виборі розчину брекера необхідно враховувати: <a href="Екологія" title="Екологія"> екологічну</a> безпеку і токсичність реагентів; корозійну активність брекерів; швидкість реакції розчинів руйнівників; вірогідність забруднення колектора продуктами реакції. На родовищах Західного Сибіру широке поширення знайшли біополімерні промивні рідини, що використовують фракціонований мармурову крихту для контролю фільтрації рідини в пласт. Ензими руйнують сполучна речовина фільтраційної кірки, утвореної такими рідинами - модифікований крохмаль. Це дозволяє розпушити і зруйнувати кірку, що допомагає знизити тиск відриву від поверхні ПЗП і дезінтегрувати кірку з тим, щоб легко винести її потоком пластового флюїду при виклику припливу. Основними критеріями, на які необхідно звернути увагу при виборі способу хімічного очищення вибою, є: після видалення фільтраційної кірки зникає бар'єр, що перешкоджає неконтрольованої фільтрації рідини заканчіванія в пласт. Репресія на пласт після руйнування фільтраційної кірки перед спуском ЕЦН в процесі заканчіванія складе близько 4,5-5,0 МПа, що може спровокувати істотні втрати рідини заканчіванія в колектор; при використанні «брудної» (яка містить велику кількість твердої фази) рідини заканчіванія тверді частинки, що містяться в ній, можуть закольматіровать порові канали ПЗП і привести до зниження продуктивності свердловини. Тому для досягнення максимальної ефективності хімічної обробки і щоб уникнути пошкодження колектора після проведення такої обробки ми рекомендуємо більш уважно опрацювати питання заканчіванія свердловин в цілому. На підставі проведених досліджень можна стверджувати, що існуючі способи хімічного очищення вибою здатні ефективно видаляти фільтраційну кірку сучасних рідин для первинного розкриття.<a href="Вибір" title="Вибір"> Вибір</a> <a href="Того" title="Того">того</a> чи іншого методу обробки ПЗЗ буде залежати від використовуваного забійного обладнання, методу заканчіванія, наявності або відсутності на забої відсікаючого клапана і пакера, стійкості забійного обладнання до корозії і діють в регіоні обмежень у галузі промислової безпеки. Список літератури 1. Patel AD Reversible Invert Emulsion Drilling Fluids - A Quantum Leap in Technology. IADC / SPE 47772 Paper. 1998 IADC / SPE Asia Pacific Drilling Technology. 2. Ібрагімов Л.Х., Міщенко І.Т. Інтенсифікація видобутку нафти. М., 1996. 3. Morgenthaler LN, McNeil RI, Faircloth RJ, et al. Optimization of stimulation chemistry for openhole <a href="Horizon" title="Horizon">horizontal</a> wells. SPE 49098. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, 27-30 September 1998. 
	</div>

Будь ласка, не зберігайте тестовий текст.
Ваш ip: 3.135.197.201 буде збережений.

категорії
за типом
за алфавітом
завантажені