Види розклинювальних агентів - студопедія
Розклинюючий агент. призначення проппанта
Проппанта призначений для запобігання змикання тріщини після закінчення закачування. Проппанта додається до рідини глу-шення і закачується разом з нею.
Головний фактор, що впливає на кінцевий результат операції по розриву, - це збереження добре розкритою тріщини. Для того, щоб підтримати проникність, створену шляхом расклинивания, при-змінюється розклинюючий агент. Розклинюючий агент повинен забезпечувати і підтримувати прохід з високою проникністю для потоку рідини у напрямку до стовбура свердловини.
Проникність тріщини залежить від наступних взаємопов'язаних
- типу, розміру та однорідності проппанта;
- ступеня його руйнування або деформації;
- кількості і способу переміщення проппанта. Можливості тріщини транспортувати рідину до стовбура сква-жіни обумовлені пропускною спроможністю тріщини. Зазвичай вона визначається твором проникності тріщини і ширини тріщини:
де до - проникність (міллідарсі); w - ширина тріщини (мм).
На частки проппанта діє напруга закриття тріщини. В результаті цього деякі з частинок можуть бути розчавлені чи то пак, у м'якому шарі вдавлюватися в породу. На ступінь роздавлюючи-ня або вдавлення впливають:
- міцність і розмір проппанта;
- напруга закриття, яке додається до шару проппанта.
Якщо частинки роздавлюються або вдавлюються в породу, пропускна-кная здатність тріщини буде зменшуватися і може знизитися настільки, що провідність шару проппанта і проникність поро-ди колектора не будуть надто відрізнятися. В цьому випадку резуль-тати гідророзриву пласта будуть незадовільними через втрати провідності тріщини. До такого ж результату може при-вести процес утворення полімерної кірки на поверхні тре Київщини і наявність певної кількості полімеру, що залишається в проппантной упаковці. В процесі експлуатації свердловин після ГРП можливий інтенсивний винос проппанта з продукцією свердловин. Це відбувається, якщо розкриття закріпленої тріщини перевищує діаметр частинок проппанта в 5,5 рази, коли упаковка проппанта ста-новится нестійкою. Для запобігання виносу проппанта при-змінюються такі методи, як створення коротких тріщин (до 50 м) і додавання скловолокна PropNET в проппантную упаковку. Стек-лянние волокна, що додаються в останні порції рідини ГРП в кількості 1,5% за вагою, створюють внутрішню структуру, утримую-щую частки проппанта на місці. При цьому зберігається висока про-провідність тріщин. На родовищах Західного Сибіру техноло-гія PropNET використовується в 90% операцій по ГРП.
Таблиця 8.2.1.Размер частинок піску, застосовуваний при ТРП
Розмір сітПредельние розміри частинок (мм)
1000,150
Одним з перших розклинювальних агентів був просіяний реч-ної пісок. Він містив якусь кількість занадто великих годину-тиц, які не проходили в тріщину. Це служило причиною обра-тання мостів в свердловині, підземних інструментах і в самій тре-щині. Через освіти мостів відбувається "стоп", в результаті чого створюється тріщина меншого розміру, доводиться закінчувати опе-рацію щодо розриву і нести додаткові витрати на очистку ство-ла свердловини від проппанта.
Застосовуваний в даний час пісок і інші види розклинити-вающих агентів мають менше незграбну поверхню і більш точно класифікуються за розміром.
Застосовувані в даний час проппанта по міцності мож-но розділити на наступні групи:
- кварцові піски (щільність до 2,65 г / см 3);
- синтетичні проппанта середньої міцності (щільність 2,7-3,3 г / см 3);
- синтетичні проппанта високої міцності (щільність 3,2-3,8 г / см 3).
Висока міцність проппанта забезпечує збереження тріщи-ни, відкритої тривалий час. За глибиною свердловин проппанта име-ют наступні сфери застосування:
- кварцові піски - до 2500 м;
- проппанта середньої міцності - до 3500 м;
- проппанта високої міцності - понад 3500 м.
Зі збільшенням розміру гранул збільшується проникність упа-ковки проппанта, але знижується міцність і виникають проблеми з
перенесенням проппанта уздовж тріщини.
Зі збільшенням міцності проппанта збільшується його вартість і, як наслідок, вартість ГРП.
Відсортований силікатна пісок Si02 на сьогоднішній день є переважаючим проппанта, який застосовується при гідророзриві і є найбільш економічним. Однак його ефекти-вність може бути обмежена через низьку опірності раз-давліванію. У глубокозалегающих пластах з високим тиском зазвичай використовується більш міцний проппанта. В кінці 1970-х рр. на-чали використовуватися частки металокерамічного бокситу, кото-які підтримували високу провідність при дуже високому напря-жении закриття. Металокерамічний боксит як проппанта відбутися у-ит з високоякісної обпаленої бокситний руди і має ви-сокую вартість. Дешевшими і менш міцними є проп-лати, виготовлені на основі аллюминевой кераміки Interprop ТМ і Carboprop ТМ. Для досягнення низької щільності обпалена гли-на перемішується з обпаленим бокситом перед процесом обра-лення.
Для контролю над зворотним потоком при виробництві ГРП при-змінюється проппанта зі смоляним покриттям. Як смоли при-змінювалися термоактивні фенольні пластмаси, які осідали в свердловині. Також було виявлено, що ці пластикові покриття покращують міцність і проникність піску при більш високому на-пряжене закриття. Приклад фенолформальдегидной смоли - баку-лит. У 1982 р набуло поширення покриття з попередньо отвержденной смоли. Дане покриття забезпечувало більш просте застосування і контроль кращої якості, ніж смола, здатна до затвердіння.
Умови та обмеження застосування пропант з покриттям смо-ли, здатної до затвердіння:
- мінімальна температура затвердіння 120-140 F протягом 200 ч (можливе використання каталізатора);
- рідини на нафтовій основі подвоюють час затвердіння;
- покриття легко стирається з проппанта;
- зберігати при температурі не вище 100 F і невисокій вологості, щоб уникнути затвердіння покриття.
Переваги проппанта з покриттям з попередньо отвер-дження смоли:
- не утворює ущільнень;
- можливо застосувати в рідинах на нафтовій і спиртової ос-нове;
- низька розчинність в кислоті. недоліки:
- відсоток роздавлювання трохи вище, ніж у проппанта з покриття-ством з затвердевающих смол;
- покриття видаляється гарячою рідиною або каустичною содою.