Застосування пін та газоподібних агентів

Для розкриття продуктивних пластів

При наявності відповідних умов, для розбурювання продуктивних інтервалів використовують піни, що являють собою висококонцентровану дисперсну систему, у якій дисперсійна фаза – газ, а дисперсійне середовище – рідина. Вони мають низьку густину, добре утримують частинки гірської породи у “змуленому” стані та володіють досить високою виносною здатністю. Використання пін виключає поступання рідини та твердих частинок із свердловини в пласт, що дозволяє практично зберегти природну проникність порід-колекторів. Піни також використовують для розбурювання пластів, складених незцементованими та нещільними пісковиками; для буріння продуктивного інтервалу, який буде кріпитись хвостовиком; для розширення ствола свердловини під фільтр; для відбору керну. Але, не дивлячись на наявні переваги, піни мають обмежене використання, оскільки пластові тиски в пластах що розкриваються, не повинні перевищувати 0,4-0,8 від гідростатичного.

Використання повітря, чи інших газоподібних агентів, для розкриття продуктивних пластів вважається перспективним напрямком покращення якості бурових робіт.

Цьому сприяють такі обставини:

- повне збереження природної проникності порід-колекторів;

- попередження пошкодження продуктивних пластів внаслідок виключення можливості утворення в них пробок з фільтрату чи самої промивальної рідини;

- збільшення механічної швидкості буріння та терміну служби доліт;

- поліпшення стану ствола свердловини в умовах каверноутворення та поглинання;

- виключення поглинання в умовах аномально низьких тисків;

- низька вартість.

Дебіти свердловин, закінчених з використанням повітря в десятки разів більші у порівнянні з тими, де використовувались рідини на водній основі. Тому ефективність використання газоподібних агентів не викликає сумніву, питання постає тільки у вдосконаленні існуючої техніки та технології буріння.

Застосування ПАР при первинному розкритті

Продуктивних пластів

Під час проникнення водяного фільтрату промивальної рідини в нафтонасичений пласт у порових каналах виникає капілярний тиск, який сприяє переміщенню цього фільтрату вглиб пласта і чинить перепону рухові нафти до свердловини. Величину капілярного тиску, і як наслідок ефект Жамена, можна зменшити, якщо знайти засоби зниження поверхневого натягу на поверхні розділу фаз “фільтрат – вуглеводневе середовище”. Це дозволить збільшити ефективний радіус порових каналів за рахунок зменшення товщини адсорбційних оболонок і плівок на поверхні пор гірської породи та гідрофобізації цієї поверхні, а крайовий кут змочування буде знаходитись в межах 90⁰. Такими засобами служать ПАР, які не можуть вибиратись довільно, а тільки за результатами детальних досліджень. До ПАР ставлять такі вимоги:

- при малих концентраціях значно зменшувати крайовий кут змочування на межі розділу фаз “вуглеводневе середовище – фільтрат промивальної рідини”;

- покращувати змочуванння поверхні пор гірської породи нафтою в присутності водяного фільтрату промивальної рідини;

- не утворювати нерозчинних осадів при контакті з пластовими флюїдами;

- чинити перепону набуханню глинистого матеріалу гірських порід в присутності водяного фільтрату промивальної рідини;

- по можливості у меншому степені адсорбуватись на поверхні пор гірських порід, щоб не збільшувалась витрата ПАР при обробленні промивальних рідин;

- чинити перепону утворенню у порах порід-колекторів емульсій та гелеподібних структур.

На сьогодні використовують водорозчинні та нафторозчинні ПАР. Водорозчинні адсорбуються на поверхні твердого тіла та гідрофобізують її, одночасно зменшуючи поверхневий натяг на межі “вода – нафта;. Тут можлива як фізична адсорбція, так і хімічна, причому остання найімовірніша у карбонатних породах та глинах. Гідрофобізація поверхні пор порід-колекторів та зменшення поверхневого натягу призводять до збільшення відносних проникностей для нафти і води і сумарної проникності для них, а значить до збільшення швидкості витіснення води нафтою з привибійної частини.

Нафторозчинні ПАР значно знижують відносну проникність для води, сприяють зменшенню залишкової водонасиченості, зменшенню товщини гідратних оболонок, гідрофобізують поверхню порових каналів.

Для обробки промивальних рідин на водній основі застосовують в основному неіоногенні ПАР (ОП-7; ОП-10; УФЕ₈; КАУФЕ₁₄; дисолван та ін.). Вони майже не адсорбуються, значно знижують крайовий кут змочування, повністю розчинні у прісній та мінералізованій воді. При концентрації 0,25% ОП-10 понижує крайовий кут змочування у 5 разів. Крім цього, згадані ПАР є ефективними деемульгаторами.

Для обробки розчинів на вуглеводневій основі використовують в основному іоногенні ПАР: сульфанол, емультал.

При використанні в якості промивальних рідин чистої дегазованої нафти чи дизельного пального ПАР не застосовують.