Технология газодинамического разрыва пласта с применением ГОС

По сравнению с твердыми топливами жидкие энергоносители (горюче-окислительные составы - ГОС) обладают тремя важнейшими преимуществами, а именно, возможностью:
• сплошного и достаточно протяженного интервала обработки скважины и, как следствие, получения существенно более продолжительного по времени импульса давления;
• оперативного регулирования соотношений между компонентами ГОС перед закачкой в скважину, что позволяет регулировать величину максимального давления в зоне обработки скважины;
• получения непосредственно на месте применения реакционно-способных высокоэнергетических композиций из компонентов, которые в обычных условиях являются взрыво- и пожаробезопасными или малоопасными.
В зоне горения горюче-окислительного состава температура поднимается до 1000 0С и более, а избыточное давление составляет 40 - 60 МПа, если существует достаточная связь скважины с пластом (например, через перфорационные каналы). При отсутствии такой связи избыточное давление может достичь величин порядка 90 - 100 МПа, что приводит к необратимым деформациям и разрушению колонны и цементного камня.
Продолжительность положительной фазы импульса создаваемого давления для разработанных составов составляет 5 - 10 с, в зависимости от термобарических условий скважины и количества ГОС. Продукты горения, как и при использовании твердотопливных генераторов давления, оказывают комплексное воздействие на скважину и пласт: механическое, тепловое и физико-химическое.
Механическое воздействие проявляется в том, что в прискважинной зоне пласта образуется одна или несколько трещин и разрушаются водонефтяные барьеры. Кроме того, под воздействием протекающих низкочастотных колебательных процессов (колебаний давления с амплитудой до 5 - 10 МПа) происходит очистка прискважинной зоны от песчано-глинистых частиц.
Расчеты показывают, что для типовых пород-коллекторов нефти и газа протяженность остаточных трещин составляет 25 - 30 м с величиной остаточного раскрытия 2 - 4 мм.
Несмотря на то, что температура горения твердотопливных составов выше температуры горения ГОС и достигает 2000 - 2500 0С, важно иметь в виду, что маловязкий ГОС полностью заполняет сечение скважины, в то время как площадь сечения твердотопливных газогенерирующих устройств (ПГД) не превышает половины сечения скважины. В результате температура газожидкостной смеси на выходе из перфорационных отверстий составляет 500 - 700 0С, т.е. в 1,5 - 2 раза ниже температуры продуктов горения ГОС.
Результаты анализа показывают, что вклад физико-химического фактора воздействия продуктов горения твердых топлив и ГОС на ПЗП невелик. Основное влияние на интенсификацию притоков оказывает механическое воздействие продуктов горения, приводящее к образованию трещин в прискважинной зоне пласта.
Особое внимание следует обратить на продолжительность эффекта импульсных обработок с использованием технологии ГДРП с ГОС. Продолжительность эффекта составляет от пяти до семи лет. Дополнительная добыча из скважин, обработанных в 1998-2000 г.г. по состоянию на 01.10.2005 г. составила 316301 т., а в пересчете на одну успешную скважино-операцию 28754,6 т.

ГОС закачивается в скважину через насосно-компрессорные трубы (НКТ) и поджигается специальным воспламенителем. В качестве воспламенителя применяется генератор давления в специальной компоновке. 

Основные параметры

Давление в скважине регистрируется прибором АРД

Результаты обработок скважин с применением технологии ГОС