Жидкости и материалы для проведения ГРП
По своему назначению жидкости разделяются на
три категории: жидкость разрыва, жидкость-песконоситель и продавочная жидкость.
Жидкость разрыва должна хорошо проникать в пласт
или в естественную трещину, но в то же время иметь высокую вязкость, так как в
противном случае она будет рассеиваться в объеме пласта, не вызывая
необходимого расклинивающего действия в образовавшейся трещине. В качестве
жидкостей разрыва используют сырые дегазированные нефти с вязкостью до 0,3
Па-с; нефти, загущенные мазутными остатками; нефтекислотные эмульсии
(гидрофобные); водонефтяные эмульсии (гидрофильные) и кислотно-керосиновые
эмульсии.
Жидкости на углеводородной
основе применяют при ГРП в добывающих скважинах. В нагнетательных скважинах в
качестве жидкости разрыва используют чистую или загущенную воду. К загустителям
относятся компоненты, имеющие крахмальную основу, полиакриламид,
сульфит-спиртовая барда (ССБ), КМЦ (карбоксилметилцеллюлоза).
Жидкости-песконосители
изготавливают на нефтяной и водной основах. Для них важна
пескоудерживающая способность и низкая фильтруемость. Это достигается как
увеличением вязкости, так и приданием жидкости структурных свойств. В качестве
жидкостей-песконосителей используются те же жидкости, что и для разрыва пласта.
Хорошей песконесущей способностью обладают эмульсии,
особенно кислотно-керосиновые, обладающие высокой стойкостью, не разрушающиеся
в жаркую погоду и выдерживающие длительную транспортировку с наполнителем. Для снижения потерь давления на трение разработаны химические добавки к растворам на
мыльной основе, которые хотя несколько увеличивают вязкость, но уменьшают трение
при движении жидкости по НКТ. Другим типом таких добавок являются тяжелые высокомолекулярные
углеводородные полимеры. В качестве жидкости-песконосителя как в
нагнетательных, так иногда и в добывающих скважинах используется чистая вода.
Дешевизна воды, повсеместное ее наличие, присущие ей свойства хорошего
растворителя при введении различных облагораживающих добавок привели к тому,
что в настоящее время около 90 % операций ГРП осуществляются с использованием
жидкостей на водной основе.
Продавочные жидкости закачивают в скважину только
для того, чтобы довести жидкость-песконоситель до забоя скважины. Таким
образом, объем продавочной жидкости равен объему НКТ, через которые ведется
закачка жидкости-песконосителя. К расчетному объему НКТ прибавляется объем
затрубного пространства между башмаком НКТ и верхними дырами фильтра. В качестве
продавочной жидкости используется практически любая недорогая жидкость,
имеющаяся в достаточном количестве, и чаще всего обычная вода.
Наполнитель служит для заполнения
образовавшихся трещин и предупреждения их смыкания при снятии давления. Для ГРП применяют песок размером от 0,5 до
1,2мм. Однако песок имеет очень большую плотность (2650 кг/м3),
которая сильно отличается от плотности жидкости, что способствует его оседанию
из потока жидкости и затрудняет заполнение трещин. Кроме того, его плотность на
смятие в ряде случаев бывает недостаточной. В связи с этим в мировой практике в
последнее время находят применение в качестве наполнителя стеклянные шарики, а
также зерна агломерированного боксита соответствующего размера и молотая
скорлупа грецкого ореха. Плотность стеклянных шариков примерно равна плотности
кварца, т. е. 2650 кг/м3, но они прочнее и меньше вдавливаются в
породу. Плотность порошка агломерированного боксита 1400 кг/м3
Производятся промышленные испытания наполнителя из особо прочных искусственных
синтетических полимерных веществ, имеющих плотность, близкую к плотности
жидкости (1100 кг/м3) песконосителя.
