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

стоянным электрическим током. По мере электрообработки расход через колонну увеличивался. Первоначально до подачи кольматанта расход потока через песок составил 29,4, а после кольматации породы расход снизился до 1,5 см3/с. Порода подвергалась электрообработке при напряжении 60 В и силе тока 120 мА. Спустя 30 мин расход увеличился до 5,1, а через 145 мин - до 10 см /с. Более длительная электрообработка к увеличению расхода свыше 10 см3/с не привела. Увеличение расхода в опыте объясняется структурообразованием кольматанта, агрегатированием глинистых и пылеватых частиц.

Для электрообработки можно использовать вертикальную и горизонтальную схемы расположения электродов. Вертикальная схема наиболее проста, так как не требует бурения вспомогательных скважин под электроды. Функцию одного электрода выполняет обычно обсадная колонна, зацементированная до кровли продуктивного пласта, а второго электрода - специальный забурник в подошве пласта.

Вертикальная схема применялась при электрообработке меловых песков с характерными коэффициентами фильтрации 0,110,16 м/сут. Экспресс-опробование скважин показало их инерционность в пределах 2500-3000 с, характеризующей низкую проницаемость пород. Электрообработка проводилась при силе тока 18-20 А и напряжении 110-115 В в течение 258 ч. Общие затраты электроэнергии составили 550 кВт-ч. Опробование скважин показало увеличение коэффициента фильтраций с 0,11 до 0,14 м/сут, т.е. на 27 %. Относительно низкая эффективность увеличения проницаемости пород при вертикальной схеме объясняется несущественной по масштабу зоной электрообработки, ограниченной околоскважинной областью. По-видимому, вертикальная схема электрообработки эффективна при декольматации после вскрытия пласта и его глинизации. В этом случае зона электрообработки может соответствовать размеру зоны кольматации. Существенного влияния на фильтрационные параметры пласта вертикальная схема электрообработки не оказывает.

С целью повышения фильтрационных свойств пласта, включая его отдаленные участки, применяют горизонтальную схему электрообработки, которая предполагает использование центральной скважины в качестве электрода одного знака, а скважин, пробуренных по контуру обрабатываемой площадки, -другого. При подключении электродов к противоположным полюсам источника тока в пласте создается электрическое поле, обусловливающее преобразование структуры породы, агрегатирование мелких, тонких и глинистых фракций. Оконтури-вающие электроды могут заглубляться на несколько метров или

перекрывать продуктивный пласт - на всю мощность. Последняя схема более предпочтительна, так как позволяет создать равномерное электрическое поле в обрабатываемой зоне. Была опробована анодная горизонтальная схема электрообработки, при которой центральная скважина выполняла роль анода, а оконтури-вающие скважины - катодов. Анодная обработка, в отличие от катодной (центральная скважина выполняет функцию катода), сопровождается более интенсивным агрегатированием тонкодисперсной фазы в центральных участках обрабатываемого блока. Электрообработку осуществляли при напряжении 100-105 В и силе тока 5-6 А. Всего провели шесть циклов электрообработки за 6,5 ч. Затраты электроэнергии составили 4 кВт-ч. Электрообработку сочетали с откачкой, при которой визуально наблюдался вынос тонкодисперсных частиц из скважины. Коэффициент фильтрации пород при опробовании после электрообработки вырос с 0,15 до 0,5 м/сут.

Максимальное увеличение проницаемости было зафиксировано экспресс-методом, показавшим снижение инерционности по постоянной времени с 3000 до 13,44 с или повышение фильтрационных параметров в 223 раза. По-видимому, полученные данные рано распространять на весь пласт, так как они характерны для околоскважинной зоны, которую в основном и охватывают экспресс-методы при опробовании.

На соседнем блоке горизонтальная схема электрообработки проводилась при напряжении 265-270 В и силе тока 47-28 А. После электрообработки провели откачку из центральной скважины, в процессе которой наблюдался вынос песка при расходе 0,3 л/с и понижении 3,6 м. При опытно-фильтрационных работах был получен коэффициент фильтрации пород 3,16 м/сут, т.е. в 20 раз больший, чем до электрообработки.

В околоскважинной зоне повышение фильтрационных параметров было еще более заметным. Параметр инерционности снизился с 2500 до 10,31. Это свидетельствует о повышении фильтрационных параметров скважины в 242 раза.

Горизонтальная схема электрообработки была применена для обработки глубокозалегающих пылеватых песков плывунного типа фракции 0,01-0,02 мм на юге Молдовы. Мощность пласта составляла 8,5 м при залегании в интервале глубин 158-166,5 м. В кровле и подошве залегали алевритистые глины. Водопроницаемость горизонта составляла около 10 м2/сут. Центральная скважина была оборудована 168-мм проволочным фильтром с последующей гравийной обсыпкой. На определенном расстоянии от центральной были пробурены вспомогательные электродные скважины, в которые установили 89-мм электроды длиной 9 м. В

качестве провода использовали кабель марки ВПП-10. На площадке ранее были пробурены наблюдательные скважины. Источником электроэнергии служила электростанция АД-60, от которой ток напряжением 380 В подавался на понижающий трансформатор типа АДД-303 и далее на систему выпрямителей на базе вентилей типа ВК-500 м радиаторами охлаждения. На выходе с выпрямителей снимался постоянный ток напряжением 60 В.

Перед электрообработкой провели опробование центральной скважины, при котором получили дебит 1 л/с при динамическом уровне 101,5 м и понижении 21,2 м.

Электрообработка пород водоносного пласта проводилась при непрерывной откачке на протяжении 11 сут с небольшими перерывами на техническое обслуживание электростанции. Электроды располагались на расчетном расстоянии от центральной скважины, которая во избежание повреждения фильтра к источнику тока не подключалась.

При напряжении 60 В и силе тока 30 А время электрообработки составило 168, а затраты электроэнергии - 302 кВт-ч. В процессе откачки дебит оставался постоянным в пределах 1 л/с, а динамический уровень и понижение постепенно уменьшались соответственно с 101,5 до 94,5 и с 21,2 до 14,2 м. В наблюдательных скважинах также отмечалось поднятие динамического уровня, свидетельствующее об улучшении фильтрационных свойств пласта. Удельный дебит центральной скважины после электрообработки вырос от 0,05 до 0,08 л/с, т.е. в 1,6 раза, а водопроводимость пород увеличилась от 10 до 22 м2/сут.

В процессе электрообработки существенно изменился состав пластовых вод. Например, в одной из скважин после 165 ч электрообработки процентное соотношение фракций уменьшилось (в %): глинистых частиц (фракции 0,001-0,005 мм) с 8 до 4; пылеватых частиц (фракция 0,005-0,05 мм) с 30 до 13; тонкодисперсных фракций песка (0,05-0,1 мм) с 40 до 38.

Средний диаметр частиц увеличился с 0,05-0,06 до 0,18 мм, т.е. примерно в 3 раза. Полученные результаты по изменению грансостава считаются характерными для электрообработки и эти соотношения можно использовать для качественной оценки изменения структуры пород при подборе фильтров.