Описание характера утечки жидкости и оптимизация

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Жидкость утечки имеет решающее значение для обеспечения воздействия кислоты на все зоны и получения эффекта от стимуляции. Общий метод отвода утечки перемешивает стадии кислоты и вязких жидкостей. Поскольку размещение переключателя во время схода породы (камнепада) может быть затруднительно, локально были использованы системы из высокоструктурированных кислот (МКА)^{3, 4}. Типичная система ICA состоит из соляной кислоты (HCl) смешанной с желеобразующим реагентом и рН чувствительным растворителем.(сшивателем). Сшиватель изначально неактивен в жидкости, а затем, когда кислота начинает реагировать с карбонатным образцом, уровень pH растет, и сшиватель активизируется при уровне pH 2-3. При полном смешивании ( взаимодействии ), жидкость становится вязкой (200-500 + cp). Вязкая жидкость ограничивает поток в зоне, которую уже стимулировали, и это часто зона с высокой проницаемостью, (наверно жидкость или из-за нее) переходит в последующую кислотную ступень а состояние зоны становится, как если бы её не стимулировали, при этом проницаемость вязкой жидкости часто ниже проницаемости зоны. Перекрестная связь начинает разрушаться с увеличением pH выше 3.5 из-за дальнейшего потери кислотности, помогая потоку жидкости вернуться обратно в очищенное русло.

ICA системы были первоначально разработаны для управления потерей жидкости в кислотной трещине ( падении кислотности ) и требуется внесение изменений для оптимизированного использования их для отвода жидкости в матрице стимуляции. Программа лабораторного тестирования включает изучение характеристик жидкости, реактивности карбонатных пород, и обусловливает то, что основной поток испытаний было необходимо оптимизировать для конкретной области их применения. Для количественной оценки поведения ( изменения ) вязкости, смешивания (связывания ) и разрушения жидкости были проведены первоначальные комплексные испытания на поверхности и в скважинных условиях. В некоторых случаях первоначальные (оригинальные) параметры жидкости не обеспечивают требуемого развития вязкости (этот факт наблюдается и другими исследователями ⁵) и они должны были быть изменены для оптимизации возможности утечки. Основной поток испытаний позволили продемонстрировать необходимую скорость и достаточное давление для результативного развития вязкости в конкретных условиях in situ. По результатам этих экспериментов может быть определен объем отводов (дивертеров) переключателем, необходимых для достижения реакции а на определенное давление. Двусторонний ( двунаправленный ) поток тестирования также использовался для моделирования альтернативного процесса кислотной перфорации и процессов переключения между типами породы и различных основных значений μ.

Исследование диверсии методом системы двойного образца или Двустороннй метод исследования утечек (отводов жидкости )

Первоначальные испытания на одиночных керновых образцах показали что жидкости системы ICA обеспечивают значительно увеличение давления при впрыске их в карбонатную породу. Однако, увеличение давления как такового, не обязательно доказывает диверсию(стимуляцию ), а только может указывать на возможность того, что диверсия могла произойти. Для того, чтобы более полно охарактеризовать процесс диверсии, система подачи двойного -сердечника была доработана ( развита) с целью приблизить условия испытаний к полевым. Экспериментальная система позволяет обеспечить независимые потоки через два керновых образца с независимыми друг от друга измерениями потока жидкости через каждый образец. Ключевыми особенностями способа испытания являются,:

(1) приведение к одному масштабу значений кислоты отклонителя, концентрация, и скорости впрысков,

(2) уменьшая потери в первоначальном объеме систем к модели двух керновых образцов, и

(3) точно контроль за независимостью последних ( задних) давлений для каждого кернового образца.

Последнее доказывало один из самых важных аспектов, что в частности, высокая проницаемость в образце керна при малых перепадах давления поперек образцов дает возможность искусственно контролировать небольшие разницы в обратных (задних) давлениях распределением подачи диверсанта. Для того, чтобы подтвердить герметичность системы, нереактивная жидкость, такие как вода или масло, необходимо первоначально пропустить по системе и на разных скоростях течения, для того чтобы измерить проницаемости образцов керна независимо и совместно.

Распределения скорости (интенсивности ) подачи при совместном испытании, должны быть совместимыми с независимо измеренными проницаемостями перед началом испытания. Если известны дифференциальные давления коллектора, их влияние можно заложить при моделировании ситуации системы в виде разницы в давлениях системы в граничных (задних ) точках

Результаты при проведении типичного испытания системы двойного образца (сердечника) показаны на рисунке 5. Первоначально эти результаты были несколько неожиданны, однако основное давление и реакция потока а в этом тесте были зафиксированы в большинстве экспериментов с двумя образцами с использованием систем ICA. В этот конкретный тестe были использованы керновых образца известняка с коэффициентом проницаемости 11: 1. Была использована одноступенчатая система ICA на интервале 5% HCl. Концентрация HCl был сокращена до резонного значения для возможности закачки в короткое ядро кернового образца.

Рисунок 5. Распределение потока и реакция давления потока эксперименте в системе двойного образца тест с системой HCl и IC

Первоначально, почти все кислота текла через образец керна с более высокой проницаемостью, образец (A) из-за высокой разницы в значении проницаемости между двумя образцами. После инъекции дивертера давление увеличилось из-за высокой вязкости базового геля системы ICA. Почти сразу же керн породы с низкой проницаемостью начал принимать больше жидкости; однако утечка(диверсия) была недолгой. Примерно на 9 минуте теста, распределение потока вернулась обратно в первоначальное распределение ( в течении второй стадии закачка кислотой), хотя и на гораздо более высоком перепаде давления. Мы называем это « утечка простой вязкости», обусловленная более высокой вязкостью несмешиваемой системой ICA (~ 20-25 cps) проникающей в высокопроницаемый керн образца. Поскольку два образца помещаются в жидкость, дивертер вводят в образец с низкой проницаемостью основной штекер, диверсия (утечка) была временной, та как соотношение проницаемости образцов снова контролировали распределением потокаПосле « диверсии с простой вязкостьюй», начали снова изменить распределение потока для образца с низкой проницаемостью со значительным содержанием кислоты на 14-15 минуте теста, примерно через 7 минут после того, как производилась последняя закачка дивертера. Второе изменение в распределении потока был устойчивый («истинная утечка(отвод») и соответствует перемешиванию(взаимодействию ) жидкости в образце с высокой проницаемостью. В некоторых экспериментах, процесс «истинной утечки» сопровождался значительным увеличением давления, давления, немного увеличивалось только на тот момент и в этом эксперименте. На 16 минут испытание было прекращено, так как под воздействием кислоты разрушлся образец с высокой проницаемостью. В месторождении, поток стимуляции в слой с низкой проницаемостью должен быть более продолжительным в то время как со стимуляцией слоя с более высокой проницаемостью.

Неоспоримый факт, что развитие высокоструктурированной вязкости не произошло мгновенно важное научное наблюдение. Задержка в развитии вязкости жидкостей системы ICA позволяет помещать дивертер я преимущественно в зонах с более высокой проницаемостью или в ранее простимулированных зонах. Процесс изменения потока дивертера направлен в сторону предшествующего этапа кислотности, хотя по-прежнему с низкой вязкостью, сведя к минимуму продолжительность «простой вязкой утечки». Задержка в развитии взаимосвязей при реакции с образованием материалов ранее не были охарактеризованы или приняты во внимание во время полевых испытаний. Исследование стадий смешивания жидкостей не смогли полностью охарактеризовать это явление главным образом из-за различия в соотношениях заводнения пород. Эксперименты метода двойного образца позволяют понять, охарактеризовать и эксплуатировать свойства когда скорости жидкости ICA при исследовании потока жидкости через отдельные керновые образцы, Основываясь на результатах испытаний методом двойного образца, задержка в достижении полной диверсии (утечки) обычно 4-8 минут.

Сочетание результатов эксперимента метода двойного образца с реологическими исследованиями и исследованиями просто образцов керна позволило получить более полную характеристику процесса утечки(диверсификации) и способов его оптимизации в полевых условиях.

Основные, значительные результаты тестирования программ тестирования для ICA жидкости составили:

• Снижение концентрации кислоты до уровня 1% HCl для повышения развития вязкости при использовании матрицы стимуляции

• Оптимизация других системы добавок (например, полимер, растворитель, загуститель) для обеспечения достижения максимальной вязкости и возможность для применения в конкретной ситуации

• Определение времени задержки взаимодействия и последующее представление снижения всасывания во время попыток стимуляции для достижения максимальной проявления производительности

• Возможности количественной оценки системы ICA для отвлечения кислоты в карбонатных породах с коэффициентом проницаемости от 5: 1 до уровня 20: 1

• Разработка соответствующих надлежащих QA/QC процедур для работ в полевых условиях

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒