Технология закрепления слабосцементированных пород продуктивного пласта, предупреждающая вынос песка - Остапов О.С.
Скачать (прямая ссылка):
Оба переменных фактора оказывают практически одинаковое влияние на прочность сцементированного песчаного керна, увеличивая ее с повышением концентрации как Т-80, так и хлористого кальция. Результаты испытаний приведены в табл 1.
Исследования влияния расхода гелеобразующей и отверждающей жидкостей на свойства сцементированных песчаных “образцов-кернов” показали, что с увеличением расхода гелеобразующей жидкости проницаемость песчаных кернов возрастает. Это объясняется повышением эффективности первичного крепления силиката натрия на песке и дополнительным открытием порового пространства песчаных кернов. При повышении расхода отверждающей жидкости газопроницаемость песчаных кернов уменьшается. Происходит частичная закупорка порового пространства продуктами реакции жидкого стекла и хлористого кальция. Прочность песчаных кернов на сжатие, при увеличении расхода гелеобразующей жидкости, несколько снижается. Это связано с утончением пленок силиката натрия на зернах песка и в контактных зонах. С увеличением расхода отверждающей жидкости прочность песчаного керна существенно увеличивается. Максимальная прочность песчаных “образцов-кернов” получена при расходе одной части гелеобразующей жидкости и двух частей отверждающей жидкости на одну часть жидкого стекла и составляет соответственно 3,58 и 4,14 МПа для “образцов-кернов” на мелком песке и крупном песке. При этом газопроницаемость “образцов-кернов” на мелком песке составляла 2,18 мкм2, а на крупном 2,35 мкм2. Максимальная газопроницаемость песчаных кернов получена при расходе двух частей гелеобразующей жидкости и одной части отверждающей жидкости на одну часть силиката натрия и составляет 4,51 и 4,98 мкм2 на мелком и крупном песке, соответственно. Прочность на сжатие модельных “образцов-кернов” при этом была на мелком песке 1,74, а на крупном 1,99 МПа.
Так как глина является основным цементирующим материалом для сеноманских отложений месторождений Крайнего Севера, то интересно было вьиснить, как изменяются проницаемость и прочность “образцов-кернов” от количества цементирующего материала (глины), а также влажности песка. На основании результатов исследований выявлено, что повышенное
11
Таблица 1
Зависимость газопроницаемости и прочности сцементированного песчаного кериа от
концентрации гелеобразующей н отверждающей жидкостей
Содержание Т-80 в гелеобразующей жидкости, “Т-80 - углеводородная жидкость” Хь об % Содержание СаСЬ в отверждающей жидкости, “хлористый кальций -спирт” Xj, мае % от объема Коэффициент газопроницаемости несцементированного песчаного керна, мкм2 Физико-химические параметры сцементированного песчаного керна через 48 ч твердения при температуре 22 °С
песок мелкий песок крупный
коэффициент газопроницаемости, мкм2 прочность на сжатие, МПа коэффициент газопроницаемости, мкм2 прочность на сжатие, МПа
код. натур. код. натур. песок мелкий песок крупный
+ 60 + 30 3,115 3,761 1,422 3,57 1,609 4,96
+ 60 - 10 3,582 4,124 2,540 2,29 2,743 3,18
- 40 + 30 3,478 4,208 2,627 2,10 2,977 2,78
- 40 - 10 3,547 4,287 3,157 1,24 3,677 1,69
0 50 0 20 3,743 4,348 2,437 2,30 2,752 3,15
Примечание: 1 - крупный песок - диаметр зерен 0,14-0,25 мм; 2 - мелкий песок - диаметр зерен меньше 0,14 мм; 3 - содержание силиката натрия в вяжущей смеси - 40 %; 4 - плотность силиката натрия - 1350 кг/м3; 5 - содержание хлористого кальция в отверждающей жидкости - 30 %; 6 - соотношение вяжущего вещества: гелеобразующей жидкости . отверждающей жидкости - 1 : 1,5 : 2 частей соот ветственно, 7 - время твердения - 1 сут; 8 - температура твердения - 22 °С.
содержание глины и влажности снижает газопроницаемость песчаных образцов-кернов. Это связано с набуханием глины и снижением открытой пористости. К снижению прочности сцементированных песчаных образцов-кернов ведет повышение содержания глины в песке и влажности песка.
Как отмечалось ранее, реакция взаимодействия силиката натрия и отвердителя идет очень быстро, буквально за считанные минуты. И поэтому вызывает интерес определение влияния времени твердения и “пластовой” температуры на изменение прочности и проницаемости сцементированного песчаного керна.
Исследованиями установлено, что газопроницаемость сцементированного песчаного керна увеличивается с повышением времени и температуры твердения. Это связано с увеличением объема открытой пористости за счет снижения толщины пленки жидкого стекла на поверхности песка. Такое положительное качество дает возможность закрепленному интервалу продуктивного пласта частично восстанавливать свои фильтрационно-емкостные свойства, утраченные в процессе проведения ремонтных работ. С ростом времени и температуры твердения прочность “образцов-кернов” увеличивается.
При исследовании и разработке технологических жидкостей для создания искусственного песчаного барьера в разрушенной призабойной 30Ht пласта технический результат сводится к повышению эффективности крепления призабойной зоны пласта, подверженной интенсивному кавернообразованню за счет создания прочного песчаного проницаемого барьера на границе “скважииа - пласт”.
