МАТЕРИКОВАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Вызов притока и освоения способом двухфазных пен

Понятие пены

Пеной называется двухфазная система, состоящая из раствора поверхностно-активного вещества и газа (воздуха). В нефтепромысловой практике для вызова притока и освоения скважины используются пены на основе водного раствора ПАВ (например, сульфанола) и воздуха (газа). Основной особенностью пены является возможность регулирования в широких пределах ее плотности.

Принципиально возможно получение пены по двум технологиям:

1. Приготовление пены на поверхности - затем ее закачивают в скважину (широко применяется в настоящее время).
2. Приготовление пены в скважине - закачивают в скважину раздельно растворы ПАВ и газ.

Для приготовления пены на поверхности используется специальное устройство, называемое аэратором, на вход которого подают растворы ПАВ и газ, а на выходе получают пену.

Сущность способа двухфазных пен

Применение пен обусловлено низким пластовым давлением, что в случае замены раствора на воду может привести к ее поглощению. Известно, что двухфазные пены в условиях скважины могут иметь малую плотность. Такие пены обычно используют в качестве промывочного агрегата при разбуривании поглощающих горизонтов, вскрытии продуктивных пластов. Установлено, что использование пены пригодно для выноса воды из скважины, удаления закупоривающих материалов из пласта. В то же время пена может быть легко разрушена на поверхности.

Метод освоения скважины с применением двухфазных пен является очень эффективным вследствие лучшей очистки зафильтровой зоны от продуктов кольматации, шлама, а также продуктов реакции кислоты с породой.

Пены состоят из жидкости, воздуха (газа) и пенообразователя. Жидкость, используемая для образования двухфазной пены, не должна допускать набухания глинистых частиц в призабойной зоне, поэтому для указанных целей необходимо применять пластовую воду, предварительно проверенную на образцах породы коллектора.

В качестве пенообразователя применяют различные ПАВ:

Свойства пен можно широко менять, регулируя содержание компонентов. Малая плотность (33 кг/м³) является типичной. Вязкость можно регулировать так, что при движении пены в НКТ со скоростью от 0,5 до 1,5 м/с её способность поднимать шлам остается достаточно высокой. Соответствующим образом приготовленная пена должна быть стабильной только до ее выхода из выкидной линии для выброса шлама. После этого она должна разрушаться. При повторном нагнетании ее свойства опять восстанавливаются. В связи с тем, что пена существует только в течение одного цикла циркуляции, компоненты для ее образования необходимо смешивать непрерывно в течение всего времени промывки. Так как плотность пены легко регулируется изменением соотношения объема воздуха на 1 м³ воды с ПАВ (степенью аэрации), то при постоянном расходовании жидкости, изменяя только расход воздуха (газа), можно легко регулировать плотность двухфазной пены от 200 до 800 кг/м³, что предупреждает попадание в пласт большого количества жидкости и способствует постепенному уменьшению давления на забое скважины.

Технологическая схема вызова притока из пласта при применении двухфазной пены включает следующие операции:

1. Спускают НКТ до глубины на 2 - 3 м выше нижних перфорационных отверстий.
2. Обвязывают устье скважины с наземным цементировочным агрегатом и компрессором через аэратор.
3. Нагнетают пену в затрубное пространство между эксплуатационной колонной и НКТ для замены всего столба жидкости в скважине.
4. Первичную порцию пены получают при малых степенях аэрации (10 - 20 м³/м³ т.е. 10 - 20 м³ воздуха на 1 м³ водного раствора ПАВ), чтобы разность между плотностью жидкости в НКТ и пены в затрубном пространстве была минимальной.
5. Постепенно повышают степень аэрации, что вызывает постепенное уменьшение давления на забое скважины (при степени аэрации 150 - 160 м³/м³ среднюю плотность пены доводят до 100-120 кг/м³).
6. После достижения забойного давления 4 - 5 МПа необходимо прекратить циркуляцию пены на 2 - 3 ч для определения возможного притока из пласта.
7. Если притока нет, то циркуляцию пены восстанавливают, продавливают ее в пласт в количестве 5-10 м³ с выдержкой в пласте в течение 3 - 4 ч, после чего восстанавливается циркуляция при максимальных степенях аэрации.
8. Получив приток, обеспечивают очистку скважины от шлама и исследуют ее на приток.