г. Казань, ул. Бондаренко д.33
Термоимплозионная обработка скважины
Термоимплозионные технологии обработки скважин - быстрые технологии, обеспечивающие эффективность не ниже существующих технологий, но обладающих более высокой производительностью и рентабельностью за счет интенсификации процессов и комплексного воздействия параметров на призабойную зону пласта в одной технологической операции за 1 спуск.
Технологическая и технико-экономическая эффективность обработки призабойной зоны обеспечивается за счет существенного увеличения активности воздействия находящихся в высокотемпературном и газожидкостном состоянии химических реагентов, генерируемых в интервале обработки, а также за счет исключения затрат и времени по существующей технологии на подготовку и закачку химических реагентов с устья в забой скважины.
1 - имплозионная камера; 2 - сгораемая диафрагма;
3 - замедлительный состав; 4 - кислотогенерирующий состав.
Характеристики устройства
|
Наименование параметра |
Значение параметра (норма) |
|
1. Плотность сгораемого состава, кг/м3 |
1,45÷1,76 |
|
2. Рабочая среда |
Скважинные условия (вода, нефть, нефтепродукты) |
|
3. Время технологической выдержки, не менее, мин. |
15 |
|
4. Максимально допустимая температура, при выдержки 6 часов, 0 С |
100 |
|
5. Максимально допустимое давление, МПа |
30 |
|
6. Минимально допустимое давление, МПа |
1,5 |
|
7. Вибростойкость ГОСТ В 25147-82, при условном номере режима-4, не менее , час |
1 |
|
8. Безотказность |
0,95 |
|
9. Скорость горения в скважинных условиях рабочей среды и давления 5-35 МПа, мм/с |
1,0-2,5 |
|
10. Масса смеси кислот (глинокислота/соляная, конц.) выделенной с единицы массы состава, кг/кг |
0,50/0,60 |
|
11. Объем образующихся кислот рабочей концентрации, не менее, м3 |
10 |
|
12. Температура воспламенения сгораемого состава, не менее 0С |
370 |
|
13. Температура горения состава, не менее 0 К (расчет.) |
1500 |
|
14. Количество тепла выделяемого с единицы веса, кДж/кг, не менее (расчет.) |
3500 |
|
15. Объем газов выделяемых с единицы веса сгораемого состава, м3/кг (расчет.) |
0,9 |
|
16. Чувствительность к удару по ГОСТ 4545-88, - частость взрывов, % (приб. №2) |
0 |
|
17. Способ срабатывания |
От электрического узла воспламенения |
|
18. Безотказный ток (в течение 10 с), А |
1,5 |
|
18. Безопасный ток, А |
0,15 |
|
19. Сопротивление электрической цепи, Ом |
4-8 |
|
20. Прочность на сжатие сгораемого состава, не менее, МПа |
30,0 |
Процесс обработки данной технологии можно разбить на несколько этапов:
• Укомплектованное термогазокислотно-имплозионное устройство спускается с устья скважины на кабель-тросе и устанавливается в интервале обработки (напротив перфорационных каналов).
• С устья скважины через кабель-трос подают электрический импульс на узел воспламенения, расположенного на нижнем торце термоисточника (термоисточник – это пластиковый контейнер с размещенным внутри него сгораемым композиционным составом, способным при горении выделять высоконагретые газообразные продукты и высокоактивные химические реагенты: либо соляную кислоту, либо смесь соляной и плавиковой кислот).
• В результате послойного сгорания состава термоисточника образующиеся высокотемпературные газообразные продукты создают в области интервала обработки повышенное давление и проникают в поры и трещины призабойной зоны, расплавляя находящиеся в ней загрязнения в виде парафино-асфальтеносмолистых отложений.
• Одновременно термоисточник при сгорании выделяет соответствующую кислоту, которая в высоконагретом (~350º С) газожидкостном высокоактивном состоянии воздействует на скелет карбонатной или терригенной породы, увеличивая пористость и проницаемость призабойной зоны пласта.
• После сгорания основного состава термоисточника горение передается замедлительному составу, за счет чего осуществляется технологическая выдержка, за время которой (15-20 мин.) происходит более полное расплавление кольматирующих (загрязняющих) отложений и реагирование кислоты с породой пласта.
• После технологической выдержки горение передается к сгораемой диафрагме-заглушке, при срабатывании которой происходит раскрытие имплозионной камеры. За счет высокоскоростного потока жидкости из скважины в имплозионную камеру с воздухом под атмосферным давлением в забое создается резкое снижение давления (имплозия). Скважинная жидкость с загрязнениями в виде расплавленных парафино-асфальтеносмолистых отложений и продуктов химического разложения породы более полно выносятся из призабойной зоны пласта, восстанавливая ее кол-лекторские свойства.
• На следующей стадии обработки столб скважинной жидкости, падая после резкого снижения давления в забое, создает гидравлический удар с давлением значительно превышающим горное, что приводит к развитию имеющихся и образованию новых трещин. Создающийся единый и непрерывный комплекс термогазокис-лотного, имплозионного и гидро-динамического воздействий на призабойную зону пласта в сочетании с технологической выдержкой позволяет, таким образом, существенно повысить производительность скважины с минимальными затратами времени, труда и оборудования.
Процесс термоимплозии
1 - ГОРЕНИЕ – участок горения основного состава термоисточника, время процесса ~ 15 минут;
2 - ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ВЫДЕРЖКА – участок горения замедлительного состава термоисточника время процесса ~ 15 минут;
3 - ИМПЛОЗИЯ И ГИДРОУДАР – время процесса ~ 2 секунды.
Р – давление; Т – температура; конц.НСl – массовая доля кислоты в продуктах горения
Преимущества и достижения
• Данная технология в 2005 г. на Международной выставке инноваций в Брюсселе была награждена серебряной медалью.
• Следует особо подчеркнуть, что сгораемый материал термоисточника не является взрывчатым, соответственно обеспечивается высокая безопасность проведения работ, которая может выполняться бригадами, как геофизических партий, так и бригадами ПРС и КРС.
• Технология апробирована на различных месторождениях, результаты которых представлены в таблицах презентации.
г. Казань, ул. Бондаренко д.33
