Kioge-2012
Новые реагенты для освоения скважин после операций бурения, глушения полимерными растворами и гидравлического разрыва пласта
А.П. Меркулов (ООО «Зиракс»),
А.И. Миков, А.И. Шипилов, В.А. Журавлёв (ЗАО «ПОЛИЭКС»),
Р.Е. Зонтов (ООО «Газпром Добыча Астрахань»)
Компания "Зиракс" уже более 10 лет работает в качестве производителя на рынке специализированной химии, предназначенной для нефтегазодобычи. Основными направлениями деятельности являются разработка и производство высокочистых щадящих жидкостей глушения скважин на основе солей натрия, магния, кальция и кислотных составов на основе синтетической соляной кислоты для повышения нефтеотдачи, освоения скважин после операций бурения, глушения и гидроразрыва пласта.
Основным приоритетом компании является движение от потребностей рынка и заказчиков. Так, при строительстве нефтяных и газовых скважин и проведении их капитальных ремонтов широко применяются полимерные составы. Основными операциями с применением полимеров являются:
- Бурение.
- Глушение.
- Водоизоляционные работы.
- Гидравлический разрыв пласта.
- Большеобъемные обработки призабойной зоны.
При капитальном ремонте скважин полимерные составы используются для потокоотклонения или предотвращения попадания технологических жидкостей в коллектор. При этом в качестве полимерных материалов используются как синтетические материалы: полиакриламиды и их сополимеры, так и полимеры природного происхождения: карбоксиметилцеллюлоза, гуаровые смолы, крахмал, ксантановая камедь.
Наряду с очевидными преимуществами данных материалов существует ряд проблем, связанных с их негативным воздействием на призабойную зону пласта и снижением фильтационных свойств коллектора. Основная причина заключается в том, что любой полимер содержит твердую фазу, которая является потенциальным кольматантом.
Кроме того, высоковязкие гели при попадании в призабойную зону пласта образуют стойкий экран, препятствующий течению не только воды, но и углеводородной фазы. При бурении полимеры используются для регулирования технологических параметров бурового раствора. Наряду с ними могут использоваться различные утяжелители на основе глин или барита. Такие полимер-глинистые растворы также могут являться причиной кольматации призабойной зоны пласта, образуя на породе коллектора корку бурового раствора.
В связи с этим, при освоении скважин после бурения необходимо обеспечить разрушение корки, чтобы достичь проектных показателей добычи. Применяемые в ряде случаев кислотные ванны не решают данную проблему, т.к. соляная кислота слабо реагирует как с полимерами, так и с глинами. В связи с этим, является актуальной задача создания комплексного реагента, позволяющего разрушать кольматирующие экраны, образованные различными полимерными и полимер-глинистыми растворами.
Совместно со специалистами компании ЗАО "ПОЛИЭКС" были проведены исследования и поставлено на промышленную основу производство кислотных составов, позволяющих решить данную задачу. На первом этапе проведены исследования с целью подбора оптимальной рецептуры состава для эффективного разрушения корки бурового раствора.
Известно, что при фильтрации жидкого бурового раствора в ПЗП происходит практически полное разделение его фаз: фильтрат (с растворенными в нем компонентами) проходит в пласт, вызывая гидратацию при наличии глинистых включений, а отфильтрованная дисперсная твердая фаза с возникшим избытком концентрации глинистых частиц, полимерсодержащих реагентов и остаточной обводненностью около 30%, образует глинистую корку и кольматирует ПЗП.
В связи с этим, для оценки эффективности разработанного состава использовалась специальная методика, учитывающая данный механизм воздействия бурового раствора на ПЗП. Готовился глинистый раствор, моделирующий наиболее сложную для разрушения систему. Его состав приведен в табл.1.
В навеску готового раствора 50 г добавлялась навеска глины 50 г и тщательно перемешивалась до тестообразной консистенции (с остаточной обводненностью 30-33%), приготовленное "тесто" помещали в эксикатор и оставляли на набухание в течение 3-4 часов.
Из готового "теста" формировали одинаковые образцы шарообразной формы весом 4,0 г непосредственно перед проведением исследований.
Схема оборудования для оценки динамики разрушения искусственного образца приведена на рис.1.
Замеры динамики разрушения выполнены весовым способом. Продолжительность воздействия реагентного раствора составляла 1 час. Подбиралась рецептура, позволяющая совместить в одном реагенте кислотный состав и разглинизатор.
Результаты опытов приведены на рис.2.