ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обратная эмульсия - жидкость для гидроразрыва пластов из "Применение обратных эмульсий в нефтедобыче" Успешность операции гидроразрыва пласта (ГРП) зависит от множества факторов. Немаловажное значение в любой технологической схеме ГРП имеют жидкости разрыва и песконосители. [c.202] Теоретические основы формирования и развития трещин гидроразрыва в зависимости от физической сущности жидкости гидроразрыва (фильтрующаяся, нефильтрующаяся) были разработаны С.А. Христиановичем, Г.И. Баренблаттом и Ю.П. Желто-вым. [c.202] В зарубежной теории и практике технологическим жидкостям гидроразрыва уделяют особое внимание, так как их свойства в значительной степени определяют динамику роста трещины, перемещения и распределения в ней закрепителя. От правильного выбора жидкости во многом зависит конечная длина трещины, ее проводимость, интенсивность притока нефти в трещину, стоимость обработки, а главное, успешность операции. [c.202] Жидкость - песконоситель кроме указанных требований должна обладать достаточной пескоудерживающей способностью. Желательный вариант - иметь одну жидкость, обеспечивающую разрыв и доставку закрепителя. По физико-химическим свойствам применяемые жидкости разрыва могут быть на углеводородной и водной основах. Жидкости на углеводородной основе используют преимущественно для гидроразрыва в добывающих скважинах, а на водной основе - в нагнетательных. [c.202] В последнее время для гидроразрыва нефтедобывающих скважин все чаще применяют жидкости на углеводородной основе, в частности, загущенное дизельное топливо и обратные эмульсии, так как они не снижают естественной проницаемости пласта и легко выносятся после обработки. Несмотря на большое многообразие составов обратных эмульсий в мировой практике выбор их ограничен из-за сложности составов и дефицитности реагентов. Авторами был изучен вопрос пригодности ряда обратных эмульсий для целей ГРП. Были исследованы эмульсии, стабилизированные рядом промышленно производимых эмульгаторов. При совершенствовании и разработке составов обратных эмульсий для целей ГРП во главу угла ставилась задача - получение состава обратной эмульсии с низкими значениями фильтрации и достаточными значениями СНС. Первый показатель обеспечивает создание значительных по простиранию трещин при малом объеме рабочей жидкости. Повышенные требования ко второму параметру (СНС) обусловлены крайне низкой надежностью применяемого оборудования, а именно, насосных агрегатов. Наличие сравнительно высоких значений СНС жидкости-песконосителя допускает временные остановки процесса до 2-3 ч с последующим его безаварийным возобновлением. [c.203] Зависимость СНС обратных эмульсий от содержания ряда эмульгаторов показана на рис. 56. Наиболее вьюокие значения СНС наблюдаются у эмульсий, стабилизированных нефтехим-1, СНПХ-6016 и сочетанием эмульгаторов СМАД-1 -ь нефтехим-1. [c.203] При оценке фильтрации обратных эмульсий на приборе ВМ-6 установлено, что составы на основе нефтехима-1 легко проходят через мелкопористые фильтры, т.е. имеют, значения фильтрации до 40 см за 30 мин, что ограничивает их применение для проведения массированных гидроразрывов с образованием трещин большой протяженности из-за повышенного расхода жидкости. Самые низкие значения фильтрации 1,5-5 см за 30 мин имеют исследованные эмульсии на основе ЭС-2 и сочетанием СМАД-1 + эмультал. [c.203] В результате исследований было установлено, что из всех рассмотренных составов в наибольшей степени отвечают требованиям жидкостей для условий ГРП обратные эмульсии, стабилизированные СНПХ-6016 и сочетанием СМАД-1 + нефтехим-1 (табл. 62). [c.203] Определение скорости осаждения твердых частиц в непрозрачной жидкости представляет определенную сложность. Методика заключалась в следующем стеклянный цилиндр высотой 300 мм и диаметром 30 мм заполнялся на 50 мм тяжелой прозрачной жидкостью водный раствор Na l или a l2, затем на 100 мм испытуемой обратной эмульсией, и наконец, еще на too мм той же эмульсией с концентрацией песка 200 г/дм (фракцией 1 мм). Момент заполнения цилиндра эмульсией с песком регистрировали секундомером, который останавливали при появлении песка в прозрачной жидкости. [c.205] По результатам этих исследований получена зависимость скорости осаждения песка фракции 1 мм от статического напряжения сдвига обратных эмульсий, стабилизированных СНПХ-6016 и СМАД-1 + нефтехим-1 (рис. 57). [c.205] Зная глубину скважины и определив скорость осаждения песка по рис. 57, нетрудно установить время полного осаждения песка на забой скважины. Например, в скважине глубиной 1700 м в эмульсии, имеющей СНС-26,4 дПа, при скорости осаждения песка 10 м/с, это время составит 170 ч ( 7 сут). [c.205] Кроме этого необходимо отметить, что степень текучести (подвижности) композиции из нижнего отвода через 60 мин покоя остается практически без изменения. Это свидетельствует о том, что песок за 60 мин не образовал на дне цилиндра песчаной пробки. [c.206] Исследованиями установлено также, что песок фракцией 0,4-0,6 мм находится в эмульсии во взвешенном состоянии и разделения по. плотности практически не наблюдается. [c.206] В плане использования обратных эмульсий в качестве жид-кости-песконосителя для гидроразрыва глубокозалегающих продуктивных пластов важны не только их перечисленные свойства, но и регулируемая стабильность в зависимости от температуры и выдержки при этой температуре в динамике (имитация движения эмульсии по стволу скважины и трещине) или статике (имитация нахождения в трещине до разложения). [c.206] В результате проведенных исследований установлено, что стабильность наполненных песком обратных эмульсий определяется рядом факторов. [c.207] Если термообработка эмульсий проводится в статических условиях, то она определяется прочностью межфазных слоев используемых эмульгаторов с сохранением закономерностей, характерных для обычных эмульсий. [c.207] Если же термообработка их проводится в динамических условиях, то она в большей степени определяется пластичностью межфазных слоев эмульгаторов. В этом случае предпочтительно использование жидких в обычных условиях ПАВ с ненасыщенными связями в молекуле, например, на основе таллового масла (эмульгатор, нефтехим-1), которые способны к быстрому восстановлению злостности механически разрушенных острыми гранями песка межфазных пленок вокруг глобул водной фазы. [c.207] обратные эмульсии, стабилизированные 2 % ЭС-2, в статических условиях имеют термостабильность до 100 С при использовании для их приготовления 10%-го раствора хлористого натрия и более 150 С - 40%-го раствора СаОг- При испытании же в динамических условиях она составляет 60 и 100 С соответственно. [c.207] Использование эффективных гидрофобизаторов песка (солей аминов, катионовых ПАВ) в составе таких эмульсий в наибольшей степени способствует повышению их термостабильности за счет перевода песка из водной фазы и межфазных слоев в углеводородную среду и ослабления адсорбции на нем основных стабилизаторов эмульсии. Например, использование в эмульсии композиции ЭС-2 и солянокислых солей кубового остатка высокомолекулярных аминов или СМАД-1 и АБДМ-хлорида повышает их термостабильность до 150-160 С. [c.207] Все эти операции оказались безуспешными. Приемистость скважины осталась на уровне 30,8 м /сут при давлении нагнетания 14 МПа. После этого было принято решение о проведении направленного ГРП с использованием ов ратной эмульсиии в качестве жидкости разрыва и песконосителя. [c.208] Вернуться к основной статье