Повышение эффективности избирательной кислотной обработки скважин путем применения точечной гидропескоструйной перфорации

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечивать точечное распространение кислотного раствора при проведении кислотной обработки призабойной зоны эксплуатационной скважины. Используя данный метод, повышается эффективность проведения данного процесса путем более глубокого растворения известняковой породы в призабойной зоне скважины и тем самым полнейшего открытия каналов для поступления пластовой жидкости из пласта в скважину. Цель: разработать и предложить метод точечной гидропескоструйной перфорации при кислотной обработке призабойной зоны эксплуатационной скважины, методику его применения и создать конструкции подземного и наземного оборудования скважин для осуществления разработанного метода. Объекты: лабораторный стенд с приспособлением моделирующего канал в породе; гидропескоструйный перфоратор при гидропескоструйном вскрытии; фиксатор гидравлический, предназначенный для предупреждения обрыва и снятия растягивающих напряжений в колонне труб при гидропескоструйном вскрытии и для фиксации при центровании перфоратора в заданном интервале обработки; кислотный раствор на основе соляной кислоты объемом 3-4 м3 ; продавочная жидкость. Методы. Экспериментальное исследование величины давления в канале при точечной гидропескоструйной перфорации проводили на стенде. В приспособлении устанавливали насадку и штуцер определенных диаметров - d и D - на необходимом расстоянии между ними. Насосным агрегатом прокачивали жидкость при давлении перед насадкой р1 и фиксировали давление внутри патрубка р2. В опытах в качестве рабочей жидкости использовали воду и водный раствор сульфит-спиртовой барды с вязкостью 12,65 сПз при температуре 20 °С. Процесс избирательной кислотной обработки состоит в том, что в скважину спускают гидропескоструйный перфоратор, устанавливая его на уровне выбранного интервала обработки, и гидравлические фиксаторы, необходимые для строгого удержания перфоратора. После этого закачивают 3-4 м3 кислотного раствора и продавочную жидкость. Затем в насосно-компрсссорные трубы и затрубное пространство нагнетают воздух или газ (до максимального давления в распределительной будке), и в таком состоянии скважину оставляют под давлением на 20 ч, и по окончании скважину дренируют для извлечения продуктов реакции на поверхность. Результаты. Из анализа результатов многократной (трехкратной) гидрокислотной обработки видно, что первоначальное давление закачки кислотного раствора после первого этапа обработки скважины было снижено на 24 %, а после второго - на 55 %. Метод кислотной обработки с дополнительной точной перфорацией призабойной зоны эксплуатационных скважин позволяет более эффективнее проводить процесс обработки. В результате увеличивается объем притока пластовой жидкости из пласта в скважину на 20…30 % в сравнении с обычной кислотной обработкой.

The relevance of the study is caused by the need to ensure the point distribution of acid solution during acid treatment of the bottomhole zone of the production well. Using this method, the efficiency of this process increases by deeper dissolution of limestone rock in the bottomhole zone of the well and thereby completely opening channels for the flow of formation fluid from the formation into the well. The aim of the research is to develop and propose a method of point hydrosand-jet perforation during acid treatment of the bottomhole zone of a production well, a methodology for its application, and to create designs for underground and surface equipment of wells for implementing the developed method. Objects: laboratory stand with a device simulating a channel in the rock; hydrosand-jet perforator for hydrosand-jet opening; clamp designed to prevent breakage and relieve tensile stresses in the pipe string during hydrosand-jet opening and for fixing when centering the perforator in a given processing interval; acid solution based on hydrochloric acid with a volume of 3-4 m3 ; displacement fluid. Methods. The experimental study of the pressure in the channel at point hydrosand-jet perforation was carried out on a stand. In the device, a nozzle and a fitting of certain diameters - d and D - were installed at the required distance between them. The pumping unit was used to pump the liquid at a pressure p1 before the attachment, and the pressure inside the branch pipe p2 was recorded. In the experiments, water and aqueous solution of sulfite-alcohol stillage with a viscosity of 12,65 cPz at 20 °C were used as the working fluid. The selective acidizing consists in the fact that a hydroseed-jet perforator is lowered into the well, set at the level of the selected treatment interval, and hydraulic clamps necessary to strictly hold the perforator. After that 3-4 m3 of acid solution and squeezing fluid are pumped in. Then, air or gas is injected into the tubing and the annular space (up to the maximum pressure in the distribution booth) and in this state the well is left under pressure for 20 hours and at the end the well is drained to extract the reaction products to the surface. Results. From the analysis of the results of multiple (threefold) hydro-acid treatment, it can be seen that the initial injection pressure of the acid solution after the first stage of the well treatment was reduced by 24 %, and after the second - by 55 %. The acidizing method with additional accurate perforation of the bottomhole zone of production wells allows implementing a more efficient treatment. As a result, the volume of formation fluid inflow from the formation into the well increases by 20...30 % in comparison with conventional acidizing.