9. Способы воздействия на призабойную зону скважин.

Призабойная зона - участок пласта, примыкающий к стволу скважины, в пределах к-рого изменяются фильтрационные характеристики продуктивного пласта в период стр-ва, эксплуатации или ремонта скважины. Причины, приводящие к изменению фильтрационных характеристик пласта: перераспределение напряжений в приствольной части скважины, гидродинамич. и физ.-хим. воздействие бурового раствора или др. технол. жидкостей на породу и пластовые флюиды, физ.-хим. процессы, вызванные технологией и режимами эксплуатации. Конфигурация, размеры и гидродинамич. характеристики П.з. изменяются в течение всего срока существования скважины. Они определяют гидравлич. связь скважины с пластом и весьма существенно влияют на её производительность. Конфигурация зоны с измененными гидродинамич. характеристиками пласта в приствольной части скважины не имеет какой-то строгой геом. формы, и её морфология, особенно в трещиноватых и трещиновато-поровых коллекторах, сложна и многообразна. Качеств. и количеств. оценку физ.-геол. свойств пласта и гидравлич. сопротивления П.з. дают гидродинамич. исследования скважин. В результате получают не фактич. размеры зоны, а размер эквивалентной по гидравлич. свойствам круговой зоны. Размеры П.з. измеряются от долей до десятков м. В ряде случаев наблюдается полное разобщение скважины и пласта как в период её стр-ва, так и при ремонте и эксплуатации, в результате чего при опробовании продуктивные объекты не дают продукции. Для предупреждения снижения фильтрационных характеристик П.з. проводят комплекс мероприятий, как правило, снижающих давление на пласт при бурении, креплении и ремонте скважин, а также используют технол. жидкости и композиционные составы, совместимые с породой пласта и флюидами, его насыщающими. Воздействуя на П.з. разл. способами (кислотная обработка, гидроразрыв пласта и др.), восстанавливают или повышают её фильтрационные характеристики. Наибольший эффект достигается комплексным воздействием на П.з

ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН

Тепловая обработка призабойной зоны скважины (ПЗС) целесообразна при добыче тяжелых вязких нефтей или нефтей с высоким содержанием парафина и асфальтосмолистых компонентов (более 5 - 6%). Поскольку тепловая обработка ПЗС, как правило, осуществляется периодически, то скважины должны быть сравнительно неглубокими (до 1300 м), чтобы после извлечения из скважины нагревательного оборудования можно было начать откачку жидкости при достаточно высокой температуре на забое.

Призабойную зону скважины прогревают двумя способами:

а) закачкой в пласт на некоторую глубину теплоносителя - насыщенного или перегретого пара, растворителя, горячей воды или нефти;

б) спуском на забой скважины нагревательного устройства - электропечи или специальной погружной газовой горелки.

Второй способ проще и дешевле. Кроме того, электропрогрев ПЗС не сопровождается внесением в пласт теплоносителя - воды или пара, конденсата, которые могут взаимодействовать с глинистыми компонентами пласта. Однако электропрогревом, вследствие малой теплопроводности горных пород, не удается прогреть более или менее значительную зону, и радиус изотермы с избыточной температурой 40 °С, как показывают расчеты и исследования, едва достигает 1 м.

ТЕРМОГАЗОХИМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА

Термогазохимическое воздействие на призабойную зону скважины (ТГХВ) заключается в сжигании на забое скважины порохового заряда, спускаемого на электрокабеле. Время его сгорания регулируется н может длиться от нескольких минут до долей секунды. В соответствии с этим изменяется и газоприток, т. е. скорость выделения газа при сгорании пороха, что определяет давление и температуру в зоне горения. Кроме того, интенсивность процесса регулируется и количеством сжигаемого наряда, которое может изменяться от 20 до 500 кг.

ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Виброобработка

Виброобработка ПЗС для создания на забое скважины с помощью специальных устройств - вибраторов колебаний давления различной частоты и амплитуды в процессе закачки той или иной жидкости в пласт. Процесс отличается от гидравлического разрыва тем, что к спущенным в скважину НКТ привинчивается вибратор - генератор колебаний давления.

Вибратор представляет собой два соосных цилиндра с короткими косыми вертикальными прорезями. Наружный цилиндр - золотник может вращаться вокруг вертикальной оси подобно турбинному колесу. Истечение жидкости из наружного цилиндра - золотника происходит под некоторым углом к касательной цилиндра, вследствие чего создается реактивный момент, приводящий этот цилиндр во вращательное движение. При совпадении прорезей жидкость выходит из НКТ, при несовпадении она на мгновение останавливается.

Таким образом, создаются импульсы давления, частота которых может изменяться от числа прорезей в золотнике и скорости его вращения, зависящей в свою очередь от расхода жидкости.

Операция осуществляется так же, как гидроразрыв пласта при использовании того же оборудования. Кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной герметизируется пакером с установкой якоря. Через НКТ насосными агрегатами закачивают жидкость.

Разработаны несколько типов вибраторов (таблица 1). В качестве жидкости рекомендуется использовать нефть, раствор НС1, керосин и смеси этих жидкостей. На одну виброобработку расходуется до 100 м3 жидкости. Расход раствора НС1 или керосина берется из расчета 2 - 3 м3 на 1 м толщины пласта.

Таблица - Техническая характеристика вибраторов

Вибратор	Длина, мм	Диаметр, мм	Оптимальный расход, л с	Частота пульсации, с -1
ГВЗ-85	494	85	10 - 12	200
ГВЗ-108	420	108	15 - 20	250
ГВЗ-135	500	135	30- 35	500

Имеются основания считать, что колебания давления будут быстро затухать при удалении от золотника, и в пласте они едва ли будут настолько значительны, чтобы вызвать образование трещин в пласте. Приводимые в литературе сведения об эффективности метода вибровоздействия, возможно, объясняются действием кислоты, промывки ПЗС растворителями (керосин, нефть) и удалением, таким образом, отложений парафина и асфальтосмолистых веществ.

Магнитные методы обработки призабойной зоны пласта

Воздействие магнитных полей следует отнести к наиболее перспективным физическим методам. Использование в нефтедобыче магнитных устройств для предотвращения АСПО началось в пятидесятые годы XX века, но из-за малой эффективности широкого распространения не получило. Отсутствовали магниты, достаточно долго и стабильно работающие в условиях скважины. Примерно с 1995 г. интерес к использованию магнитного поля для воздействия на АСПО значительно возрос, что связано с появлением на рынке широкого ассортимента высокоэнергетических магнитов на основе редкоземельных материалов (РЗМ).