Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

сование насоса, после чего вся жидкость начинает поступать в пласт. По мере нагнетания давление постепенно снижается, а расход поглощения растет.

В качестве разгрузки удобно использовать соседние скважины, которые есть на всех объектах. При обработке в соседних разгрузочных скважинах повышается уровень, а иногда наблюдается фонтанирование. В зависимости от назначения разгрузочных скважин могут применяться различные схемы укладки вынесенных частиц. Если разгрузочная система представлена в виде наблюдательных скважин, то целесообразно обеспечить вынос мелких фракций непосредственно внутрь разгрузочных скважин. Для беспрепятственного поступления мелких частиц в наблюдательные скважины необходимо предусмотреть соответствующий подбор фильтров, обеспечивающих свободное прохождение частиц сквозь отверстия (при интенсивном притоке) и предотвращающих пескование (при режимных наблюдениях). В этом случае фильтры разгрузочных скважин должны работать на арочном эффекте, предусматривающем размер отверстий в несколько раз больше среднего размера миграционных частиц.

В процессе нагнетания поток выносит мелкие фракции из наиболее проницаемых интервалов пласта в разгрузочные скважины, из которых отложившаяся порода затем удаляется простым желонированием.

Если функцию разгрузки выполняют соседние эксплуатационные скважины, то допускать скопление мелких фракций в области разгрузки опасно. В этом случае необходимо, чтобы частицы откладывались в области, расположенной в центре между скважиной и разгрузкой. Интервал отложения частиц регулируется изменением расходов нагнетания. Известно, что частицы будут транспортироваться по пласту в случае поддержания определенных скоростей фильтрации. Если скорость потока недостаточна для транспортировки частицы, то она откладывается. Расход, необходимый для транспортировки частицы гидравлической крупностью со скоростью vкр на расстояние r от скважины

W0 = 2vкрnrm, (2.5)

где m - суммарная мощность фильтрующих интервалов.

В процессе гидроразмыва можно прогнозировать эксплуатационный дебит скважины по методике, аналогичной гидроразрыву. По мере удаления из околоскважинной зоны и пласта мелких фракций приемистость скважины увеличивается, пласт начинает принимать все больше нагнетаемой жидкости при меньшей репрессии. При достижении удельной приемистости скважины зна-98

чений проектного дебита (при эксплуатации) работы по гидроразмыву можно прекратить.

Внедрение технологии гидроразмыва позволяет существенно увеличить производительность скважины за счет создания в пласте сети высокопроницаемых трещин. Особенно эффективна эта технология при оборудовании крупных водозаборов и проведении гидроразмыва в каждой скважине. В пласте формируются системы высокопроницаемых каналов, соединяющихся между собой в различных сочетаниях и охватывающих значительную область месторождения. Создание высокопроницаемых каналов аналогично гидравлической сбойке скважин, формированию искусственных горизонтальных дрен.

Применение технологии в южных районах Молдовы при каптаже подземных вод из пылеватых глинистых пород позволило получить дебиты, превышающие расход бесфильтровых скважин, которые постоянно песковали и были непригодны к эксплуатации. После гидроразмыва через циркуляционный переходник при комбинированной циркуляции рекомендуется намыть гравийный фильтр, который обеспечит устойчивость стенок скважины при эксплуатации.

2.3. ЭЛЕКТРООБРАБОТКА

С.П. Крайковым в XIX веке была установлена возможность преобразования структуры горных пород при воздействии на них электрическим током. Первоначально исследования сводились к изучению влияния электрического тока на структуру песчано-глинистых почв с целью повышения их продуктивности. Было установлено, что песчано-глинистые породы под воздействием электрического тока преобразуются в крупнозернистую породу с ярко выраженными улучшенными фильтрационными свойствами. Влияние электрического тока при обработке продуктивных пластов начали изучать гораздо позднее в некоторых организациях, в том числе во ВСЕГИНГЕО.

Различают методы воздействия на породу постоянным и переменным электрическим током. В простейшем случае обрабатываемую скважину подключают к одному электроду, а другой заглубляют на расчетном расстоянии от обрабатываемой скважины с учетом заданного масштаба электрообработки. Между катодом и анодом возникает электрическое поле. Влияние последнего на структуру породы обусловлено электрической природой взаимодействия дисперсных частиц горной породы с поровым раствором, возникновением электрических, электрокинетических, элек-

трохимических и коагуляционных сил. Перегруппировка сил в породе сопровождается нарушением термодинамического равновесия системы твердая фаза - поровый раствор, вызванного миграцией электрических зарядов от одного электрода к другому.

Внешнее электрическое поле взаимодействует с атомами и молекулами вещества и оказывает влияние на поведение свободных и связанных зарядов. Свободные заряды под действием электрического поля перемещаются в породе и доходят до электродов, где разряжаются. Процесс миграции зарядов характеризует электропроводность. Связные заряды прочно связаны друг с другом и электрически закреплены вокруг определенных положений равновесия. В электрическом поле связные заряды могут перемещаться на очень ограниченные расстояния, превращаясь в диполи. Ориентация зарядов под воздействием электрического поля представляет собой поляризацию.

Изменение структуры породы связано с массообменом составных элементов, который происходит через границу раздела фаз. Минералы осадочных пород - дисперсные системы, количественной характеристикой которых служит удельная поверхность. С ростом дисперсности увеличивается число молекул, находящихся на разделе фаз и способных участвовать в массообме-не. Поэтому наиболее дисперсные породы лучше поддаются электрообработке. Молекулы на поверхности раздела фаз характеризуются избыточной свободной энергией, имеющей электрическую природу. Дисперсные минералы при воздействии на них электрического поля могут, с одной стороны, сорбировать ионы из раствора, а с другой стороны, ионы могут поступать в раствор. Ионы твердой фазы с разрядами одного знака остаются непосредственно связанными с поверхностью кристаллической решетки, а ионы с противоположными зарядами поступают в близлежащие слои жидкости.

Поступающие в раствор ионы вещества мигрируют в электрическом поле под влиянием электроосмоса. Мигрирующие ионы за счет сил трения вовлекают в движение и поровую жидкость, возникает осмотическая фильтрация. Этот процесс характеризуется коэффициентом электроосмоса, который увеличивается с интенсификацией фильтрации и ростом дисперсности системы горных пород, достигая максимума у глинистых фракций. Процесс изменения структуры горных пород под воздействием электрического поля определяется следующим:

способностью фракций пород либо принимать, либо отдавать свои структурные элементы, в зависимости от свойств; способностью перемещения элементов отдельных фракций под влиянием электроосмоса. 100