Химические методы интенсификации притока в газовых скважинах

Таким образом, метод обработки ПЗС является технологически эффективным, если после обработки увеличивается коэффициент продуктивности (приемистости), коэффициенты проницаемости, подвижности, гидропроводности, пьезопроводности, а также дебит скважины. К технологическому эффекту также относятся выравнивание профиля притока (приемистости) и снижение обводненности добываемой продукции.

Вторым технологически важным показателем эффективности процесса является длительность положительного эффекта, например, дебита скважины и характер его снижения во времени.

На рис. 3 приведены гипотетические данные о технологической эффективности воздействия на ПЗС.

К моменту начала работ по искусственному воздействию на ПЗС t₀ скважина работала с дебитом Q(t)=Q_0. После проведения обработки и освоения скважины (момент t₁) дебит скважины увеличился до величины Q₁>Q₀, т.е. технологический эффект положителен (с учетом соответствующих изменений коэффициента продуктивности, проницаемости и т.д.).

Рис. 5. К технологическому эффекту от искусственного воздействия на призабойную зону скважины

Можно предположить, что скважина в течение определенного времени (считая от t₁) tґ₁ работает с постоянным дебитом Q₁, после чего ее дебит снижается в соответствии с законом 1ґ, 2' или 3'. С другой стороны, можно предположить, что скважина сразу после обработки начинает работать со снижающимся во времени дебитом по закону 1, 2 и 3. Определение времени технологически положительного эффекта можно вести по двум методам:

1. Сравнение фактического дебита на текущий момент времени с тем дебитом, с которым бы скважина работала на этот момент времени.

2. Сравнение фактического дебита на текущий момент времени с тем дебитом, с которым скважина работала до начала обработки ПЗС (j2n)-

Первый метод является фактически более обоснованным, но требует дополнительных вычислительных работ по определению по кривой Q(t) темпа падения дебита (кривая 4) во времени, начиная с момента времени t₀. В соответствии с первым методом длительность технологического эффекта составляет:

- для закона падения дебита 1' - t_2-1 (см. рис. 3);

- для закона падения дебита 2' - t_2-2;

- для закона падения дебита 3' - t_2-3;

- для закона падения дебита 1' - t_2-1;

- для закона падения дебита 2' - t_2-2;

- для закона падения дебита 3' - t_2-3;

при этом t_2-2> t_2-1 > t_2-3> t_2-1 > t_2-2> t_2-3

Совершенно очевидно, что от длительности технологического эффекта и характера падения дебита скважины во времени после обработки зависит количество добытой в результате обработки ПЗС нефти и, соответственно, экономическая эффективность обработки.

Кроме этого, при проведении массовых обработок ПЗС с использованием системного подхода к положительному эффекту следует относить равномерность выработки запасов углеводородов (предотвращение образования застойных нефтяных зон и прорывов закачиваемой воды при ППД по каналам низкого фильтрационного сопротивления), сокращение объемов и давления закачки воды и т.п.

Безусловно, мы рассмотрели лишь методологические основы определения технологической эффективности различных методов искусственного воздействия на призабойные зоны скважин без детальной проработки многих весьма интересных вопросов. Снижение фильтрационно-емкостных характеристик призабойных зон скважин в ряде случаев связано с отложениями в ПЗС солей и повсеместно - с обводнением добывающих скважин.

6. Техника безопасности

На современном этапе стимулирование скважин - одна из наиболее динамично развивающихся областей в добыче нефти. Поскольку рост числа операций при стимулировании скважин непосредственно связан с увеличением количества обрабатываемых токсичных и коррозийных веществ, то необходимо обращать особое внимание на принятие соответствующих мер по защите персонала, занятого этим видом деятельности.

Кроме того, начало работ по стимулированию скважин на море поставило еще более трудные проблемы защиты производственного персонала, связанные с ограниченностью производственных площадей, очень сильным ветром, отсутствием устойчивости во время перемещений по влажной или загрязненной палубе и т.д. Выявление всех аспектов, связанных с опасностью для персонала, которую несет в себе применение новых технологий и продуктов, входит в компетенцию исследователей, занимающихся соответствующими проблемами.

Известно, что в области стимулирования скважин научно-технический прогресс привел к замене технологий и продуктов, применяемых при этих операциях. Анализ потребления соляной кислоты за последние годы показывает очевидную тенденцию увеличения применяемых объемов. В общем, за последние пять лет потребление соляной кислоты удвоилось. Рост годового потребления соляной кислоты, в которой прибавляются в соответствующих пропорциях и другие присадки, входя в рецептуру кислотных обработок (ингибиторы коррозии, замедлители реакции, ПАВ и т.д.), показывает, что технология их приготовления на скважине является некорректным техническим решением, поскольку предполагает сосредоточение большого числа людей, оборудования и механизмов на небольшой площади в условиях работы с веществами с высокой степенью токсичности.

Для повышения производительности труда и устранения несчастных случаев с людьми вблизи продуктивных площадей строятся центральные хранилища для соляной кислоты. Однако, будучи прогрессивным, это решение не окончательно, поскольку устраняет только манипулирование с соляной кислотой. Другие кислоты (муравьиная, уксусная, плавиковая) а также формальдегид или различные присадки транспортируют на скважину в бидонах и разгружают персоналом бригад по освоению или ремонту скважин вручную или с помощью малой механизации.

Кроме того, в холодное время года ряд веществ, применяемых при стимулировании скважин, замерзает (уксусная кислота, Акор-22, S 350), и их необходимо размораживать, нагревая паром, или скандировать в теплом помещении.

При работе с концентрированными кислотами на практике не всегда используют насосы и трубопроводы с антикоррозионной изоляцией, что приводит со временем к разъеданию отдельных элементов и соединений, вызывает повышение давления нагнетания и образование свищей кислоты под давлением, представляющих опасность для производственного персонала.

Другой важный аспект представляют давления нагнетания кислотных растворов и эмульсий. В связи с развитием глубокого бурения и ростом средних глубин скважин давления нагнетания при стимулировании значительно увеличиваются.

Если ознакомиться с каталогами обслуживающих форм, то можно заметить, что начиная еще с 1976 г. агрегатами высокого давления управляют с пульта, расположенного на расстоянии минимум 15 м от агрегата, что необходимо для предотвращения несчастных случаев с операторами при аварийном превышении допустимых давлений (например, ошибочное перекрытие вентиля и т.д.) или при разрыве элементов обвязки со скрытым дефектом.

Имея в виду, что вскоре в Румынии будут выпускаться мультипликаторы давления, работающие при 105-140 МПа, необходимо своевременно предусмотреть меры защиты производственного персонала вынесением пульта управления агрегатом на безопасное расстояние.

Кроме того, при стимулировании морских скважин необходимо напомнить, что в первую очередь судно, которое будет заякориваться вблизи платформы на все время опробования скважины и работы с углеводородами, должно быть специально оборудовано системой пожаротушения с учетом инструкций для суши и современного опыта выполнения таких работ на морских скважинах в Северном море.

Когда работают с новым продуктом Тенсал, необходимо помнить, что он нетоксичен, не поражает кожу и только иногда может вызывать аллергические реакции с раздражением кожи при длительном контакте с этим продуктом. Однако этот продукт, как и другие продукты, используемые при кислотных обработках скважин, является опасным для глаз. По этой причине необходимо избегать его попадания в глаза, но если это произошло, то принимаются меры, аналогичные рекомендованным для других кислот. При разбавлении водой отработанный раствор Тенсала, извлеченный из скважины, может быть слит где угодно, поскольку с химической точки зрения ведет себя как удобрение на основе органических фосфатов.

В случае, когда для ингибирования кислотного раствора используют формальдегид, необходимо иметь в виду, что он поражает кожу при прямом контакте и раздражает глаза и дыхательные пути за счет выделения паров даже при концентрации не более 0,005 мг/л.

Пораженные места промываются, как и при ожоге соляной кислотой, нейтрализующими растворами, а при попадании в глаза после оказания первой помощи на скважине необходимо обращаться к врачу.

При работе с поверхностно-активными веществами необходимо. Иметь в виду, что хотя они и обладают моющими свойствами, их применение для мытья тела опасно, поскольку их растворы вызывают обезжиривание кожи, облегчая, таким образом, проникновение в организм токсичных веществ. В случае, когда ПАВ попадает на кожу, их обильно смывают водой с мылом, затем смазывают кожу вазелином. Другой класс веществ - спирты - во многих случаях приводят к отравлениям, слепоте или даже к смерти людей, которые не соблюдали инструкции, принятые для работы с ними. Особую опасность представляет метиловый спирт, который, будучи выпитым, может привести к слепоте или даже

смерти.

При работе со спиртовыми растворами принимаются меры для предупреждения и тушения пожаров, а именно: запрещается применение. аппаратов, инструментов или предметов, которые могут порождать искры или пламя, а также приближение с огнем или любыми возгораемыми или раскаленными предметами на расстояние ближе 50 м от скважины.

При работе с указанными продуктами желательно, чтобы бочки открывали очень аккуратно. В верхней части необходимо предусмотреть резьбовые пробки для выпуска скопившегося газа без выброса материала.

Принимая во внимание все вышесказанное, рекомендуется проводить операции по стимулированию как можно быстрее, избегая длительного пребывания продуктов без надзора хорошо проинструктированного персонала.

На пожароопасные операции обязательно приглашаются пожарные.

В особых случаях, когда при проведении стимулирования используют азот, должны соблюдаться следующие предписания:

все помещения и места, где возможно обогащение воздуха азотом, должны быть отмечены указательными таблицами безопасности;

помещения, где может скапливаться азот при нормальной эксплуатации установок или в случае повреждений, должны быть оборудованы системой вентиляции, чтобы не происходило обогащение воздуха азотом свыше 81%;

в помещении, где в атмосфере содержание азота выше 82%, необходимо находиться или работать только с изолирующим противогазом с подачей свежего воздуха;

если во время работы с азотом кто-нибудь из работающих теряет
сознание, то пострадавшего немедленно выносят на свежий воздух, ему
делают искусственное дыхание и немедленно извещают ближайший медицинский пункт;

сжиженные газы (азот) необходимо хранить только в сосудах специальной конструкции, которые должны быть соответствующим образом Помечены; сосуды следует оберегать от любых ударов или нагревания выше температуры сжижения во избежание опасности (резкое возрастание давления и взрыв);

нагрев сосудов со сжиженным газом (азот) осуществляют с чрезвычайной осторожностью, не допуская внутреннего барботирования;

первая помощь при обмораживании предусматривает разогрев и реанимацию организма.

Если поражена большая часть тела, что приводит к прямой гипотермии (общее понижение температуры тела), для пораженного устраивают согревающую ванну; температура воды постепенно повышается до 35-40°С;

ванна может быть заменена теплым обертыванием с использованием бутылки с горячей водой;

теплое питье прописывается только после того, как пораженный пришел в себя и может хорошо глотать. Не разрешается давать спиртные напитки и курить;

не прописываются медикаменты, которые активизируют кровообращение или дыхание;

пораженного необходимо немедленно доставить в больницу при абсолютной неподвижности, продолжая реанимацию во время транспортировки, если в этом есть необходимость.

при локальных обмораживаниях снимается одежда с пораженной зоны и делается теплая ванна с температурой воды 35-40°С.

Если на обмороженной поверхности появляются пузыри, то пораженная зона накрывается стерильными сухими салфетками, а сверху накладывают: защитную повязку (ВНИМАНИЕ: не допускается повреждение пузырей), после чего пораженный направляется в больницу.

Контакт с криогенными жидкостями может привести к обмораживанию вплоть до замораживания тканей, которые становятся хладо-ломкими. Действия по снятию одежды должны быть мягкими. Разогрев должен проводиться постепенно.

Заключение

При подготовке и проведении операций по стимулированию необходимо, чтобы до начала операции руководитель работ провел подробный инструктаж с бригадой об операции для предотвращения несчастных случаев, которые могут произойти из-за несоблюдения инструкций и неиспользования защитных средств. Операции с кислотами, аминами, амидами, спиртами, веществами раздражающего или токсичного действия на кожу и даже глаза требуют защитного костюма, состоящего из сапог, очков, защитной спецовки, рукавиц и резинового фартука, а также работы на открытом воздухе. При поражении немедленно промывают обожженное место большим количеством воды, применяя нефтепродукты для удаления жирных продуктов, но ни в коем случае не допуская продолжительного контакта с такими продуктами.

При попадании кислоты в глаза немедленно приступают к обильной промывке глаз чистой водой, а затем слабым свежеприготовленным раствором 2%-ного бикарбоната натрия для нейтрализации возможных следов кислоты. После оказания первой помощи пострадавший срочно направляется в медицинское учреждение.

Для нейтрализации действия кислотного раствора, когда он попадает на кожу или в глаза, необходимо, чтобы на скважине находилась медицинская сумка, содержащая следующие медикаменты: раствор бикарбоната натрия (с концентрацией 2%) - 5 л; раствор борной кислоты (с концентрацией 2%) - 5 л; магниевый вазелин - 100 г.; вата - 150 г. Концентрированная соляная кислота сливается в чаны путем сифонирования по трубопроводу за счет естественного напора или из оплетенных бутылей откачкой с помощью резинового шланга.

При сильном испарении кислоты применяют противогаз. Запрещается ручной слив кислоты из оплетенных бутылей или бидонов. Вблизи места приготовления кислотного раствора должна находиться бочка с чистой водой, которая присоединяется к водопроводу гибким шлангом, оснащенным вентилем.

Не допускается стимулирование скважин в ночное время. Процесс организуют таким образом, чтобы он заканчивался в течение дня. Когда это невозможно, устанавливают специальные рефлекторы для создания абсолютной видимости на всех установках-носителях кислоты, а также и на устье скважины. К скважине, на которой проводится операция по стимулированию, доставляют песок в количествах, достаточных для засыпки мест, загрязненных кислотой.

Необходимо иметь в виду, что пары плавиковой кислоты в воздухе даже при концентрации 0,001 мг/л являются токсичными. По этой причине рекомендуют манипулирование с плавиковой кислотой проводить только в закрытой системе, с сифонами, уплотненными медью или сталью, следя за тем, чтобы оператор был всегда расположен по отношению к емкости с подветренной стороны.

Список литературы