Розклинюючий агент. призначення пропант
Пропант призначений для запобігання змикання тріщини після закінчення закачування. Пропант додається до рідини глушіння 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 застосовується 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 факторів:
типу, розміру та однорідності пропант;
ступеня його руйнування або деформації;
кількості і способу переміщення пропант, можливості тріщини транспортувати рідину до стовбура свердловини обумовлені пропускною спроможністю тріщини. Зазвичай вона визначається твором проникності тріщини і ширини тріщини.
Де к - проникність (міллідарсі) w - ширина тріщини (мм) На частки пропант 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 роздавлювання або вдавлення впливають: міцність і розмір пропант твердість пласта - напруга закриття, яке додається до шару пропант. Якщо частинки роздавлюються або вдавлюються в породу, пропускна здатність тріщини буде зменшуватися і може знизитися настільки, що провідність шару пропант і проникність породи, колектора не будуть надто відрізнятися. У цьому випадку результати гідророзриву пласта будуть незадовільними через втрати провідності тріщини. До такого ж результату може привести процес утворення полімерної кірки на поверхні тріщини і наявність певної кількості полімеру, що залишається в пропантной упаковці.
В процесі експлуатації свердловин після ГРП можливий інтенсивний винос пропант з продукцією свердловин. Це відбувається якщо розкриття закріпленої тріщини перевищує діаметр частинок пропант в 5,5 раз, коли упаковка пропант стає нестійкою. Для запобігання виносу пропант застосовуються такі методи як створення коротких тріщин (до 50м) і додавання скловолокна PropNET в пропантную упаковку. Скляні волокна, що додаються в останні порції рідини ГРП в кількості 1,5% за вагою, створюють внутрішню структуру. яка утримує частинки пропант на місці. При цьому зберігається висока провідність тріщин. На родовищах Західного Сибіру технологія PropNET використовується в 90% операцій по ГРП.
Види розклинювальних агентів
Одним з перших розклинювальних агентів був просіяний річковий пісок. Він містив якесь кількість занадто великих часток, які не проходили в тріщину. Це служило причиною утворення мостів в свердловині, підземних інструментах і в самій тріщині. Через освіти мостів відбувається «стоп», в результаті чого створюється тріщина меншого розміру, доводиться закінчувати операцію по розриву і нести додаткові витрати на очистку стовбура свердловини від пропант.
Застосовуваний в даний час пісок і інші види розклинювальних агентів мають менше незграбну поверхню і більш точно класифікуються за розміром.
Застосовувані в даний час Пропанти по міцності можна розділити на наступні групи:
- кварцові піски (щільність до 2,65 г / см 3),
- синтетичні Пропанти середньої міцності (щільність 2,7-3,3 г / см 3),
- синтетичні Пропанти високої міцності (щільність 3,2-3,8 г / см 3)
Висока міцність пропант забезпечує збереження тріщини відкритої тривалий час. За глибиною свердловин Пропанти мають наступні сфери застосування: кварцові піски - до 2500м; Пропанти середньої міцності - до 3500м; Пропанти високої міцності - понад 3500м. Зі збільшенням розміру гранул збільшується проникність упаковки пропант, але знижується міцність і виникають проблеми з перенесенням пропант уздовж тріщини.
Зі збільшенням міцності пропант збільшується його вартість і вартість ГРП. Відсортований силікатна пісок Si02 на сьогоднішній день є переважаючим пропант, який застосовується при гідророзриві і є найбільш економічним. Однак його ефективність може бути обмежена через низьку опірності раздавливанию. У глибоко залягають пластах з високим тиском зазвичай використовується більш міцний пропант. В кінці 1970-х почали використовуватися частки металокерамічного бокситу, які підтримували високу провідність при дуже високій напрузі закриття. Металокерамічний боксит як пропант складається з високоякісної обпаленої бокситний руди і має високу вартість. Дешевшими і менш міцними є Пропанти виготовлені на основі аллюминевой кераміки Interprop ТМ і Carboprop ТМ. Для досягнення низької щільності обпалена глина перемішується з обпаленим бокситом перед процесом обробки.
Для контролю над зворотним потоком при виробництві ГРП застосовується пропант зі смоляним покриттям. Як смоли застосовувалися термоактивні фенольні пластмаси, які осідали в свердловині. Також було виявлено, що ці пластикові покриття покращують міцність і проникність піску при більш високій напрузі закриття. Приклад фенолформальдегидной смоли - бакеліт. 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.