Технология обработки горизонтального ствола скважины, вскрытого на полимералюминатном карбонатном растворе

Вначале хотелось бы обратить внимание на традиционно используемую терминологию применительно к вертикальным скважинам, а именно «обработка призабойной зоны скважины», механически перенесенную и для горизонтальных скважин. Поскольку объектом интенсификации дебита в горизонтальных скважинах является горизонтальная часть ствола, протяженность которой достигает нескольких сот метров, то правильнее было бы называть обработкой прискважинной зоны горизонтального участка ствола, а не ОПЗ. Тем не менее живучесть укоренившейся терминологии настолько велика, что до настоящего времени в научно-технической литературе пользуются старой терминологией, наделив значение этого термина более широким понятием. В данной книге также встречаются сокращения ОПЗ, ПЗП применительно к горизонтальным скважинам. На наш взгляд, понимание сути для специалистов от этого не изменится.

Во время первичного вскрытия продуктивных пластов на полимералюминатном карбонатном растворе происходит отфильтровывание молекул полимера (полиакриламида) и его адсорбция на поверхности карбонатных пород. Проводить разрушение образовавшейся пленки на поверхности пород кислотным раствором нецелесообразно из-за малой эффективности. Поэтому для разрушения кольматационного слоя используется метод, основанный на применении сильных окислителей, например гипохлорита натрия и кальция. Взаимодействие гипохлоритов с полиакриламидом происходит по следующей схеме:

Конечными продуктами окисления полиакриламида являются вода, углекислый газ и азот.

Для восстановления проницаемости пород горизонтального участка скважины первый этап обработки включает в себя:

- химическое разложение полимерной составляющей бурового раствора путем воздействия на нее раствором гипохлорита натрия;

- вымыв продуктов реакции и частично карбонатных составляющих обратной нефтекислотной эмульсией;

- промывку ствола скважины минерализованной водой на щадящих режимах (без существенного перепада давления на пласт).

Когда первичное вскрытие продуктивного пласта производится на глинистом растворе, то первым этапом обработки должна стать разглинизация стенок ствола скважины, прошедшего по продуктивному пласту. Природные глины включают множество глинистых минералов, состоящих в основном из двух структурных единиц - кремнекислородного тетраэдра и алюминиевокислородного октаэдра. В первом случае атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода, во втором - атом алюминия 8-ю атомами кислорода, В результате изоморфного замещения атома кремния и алюминия на катионы более низкой валентности сложная кристаллическая решетка глинистых минералов приобретает отрицательный заряд. Его компенсация происходит катионами, располагающимися в межплоскостном пространстве. Сила взаимодействия этих катионов с решеткой глинистых минералов обуславливает такие свойства глин, как пластичное набухание, способность к диспергированию и т. д. При контакте с водным раствором соли происходит обменная реакция, приводящая к замещению катионов глины на катионы, находящиеся в растворе. В результате такого обмена ослабляется связь между отдельными чешуйками глин и, вследствие электростатического отталкивания, происходит увеличение объема глины (набухание). При соответствующем подборе обменных катионов можно обеспечить такое уменьшение межплоскостных связей, что отдельные чешуйки глины начнут самопроизвольно переходить в контактирующий с ними раствор. Обеспечение такой дезагрегации (пептизации) глины и является целью предлагаемой реагентной обработки, т. к. после перехода глинистых компонентов в раствор удаление их уже не представляет особых сложностей.

Для достижения этой цели применяют бикарбонат натрия.

Бикарбонат натрия (NaHCOj) является кислой солью угольной кислоты. Выпускается промышленностью в виде так называемой «питьевой соды». Бикарбонат натрия может быть получен также и как промежуточный продукт при производстве кальцинированной соды (Na2CO3). Технический бикарбонат натрия содержит до 20% влаги и небольшие добавки некоторых солей. Для приготовления необходимых растворов можно использовать оба продукта.

Разглинизация пород продуктивного пласта производится по варианту кислотных ванн. При открытой затрубной задвижке закачивается в горизонтальную часть ствола раствор бикарбоната натрия и выдерживается в течение 16 часов. Затем скважину промывают обычным способом.

Перед осуществлением второго этапа обработки проводятся исследования горизонтального участка ствола скважины на наличие зон поглощения и проявления. Данные исследования позволяют наметить конкретные геолого-технические мероприятия. Непременным условием для проведения глубинных исследований и последующего этапа обработки является возможность спуска геофизических приборов и насосно-компрессорных труб до забоя скважины. Следует обратить внимание на принципиальные отличия последовательности (направления) обработки ствола, которое должно начинаться от забоя скважины. Это правило должно выдерживаться при любых кислотных обработках (общие кислотные, поинтервальные, поинтервально-направленные и т. д.).