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.
Таблица 1. Состав полимер-глинистого бурового раствора
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.
Рис.1 Схема лабораторного оборудования для оценки динамики разрушения искусственного образца кольматирующей твердой фазы
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.
Рис. 2. Динамика убыли веса образца кольматирующей твёрдой фазы и характер его разрушения под воздействием растворов в HCl