Термогазохимический разрыв пласта (ТГРП) - это технология сжигания на забое скважин порохового заряда, спускаемого на бронированном злектрокабеле.
Воздействие происходит на призабойную зону пласта (ПЗП).
Позволяет очистить перфоканалы и установить надежную гидродинамическую связь скважины с пластом с помощью продуктов горения порохового заряда.
Время сгорания - регулируется и может длиться от нескольких минут до долей секунды.
Интенсивность процесса изменяется в зависимости от массы сжигаемого заряда ( 20 - 500 кг).
При сгорании порохового заряда специального состава и образовании газов происходит быстрое нарастание давления и температуры в зоне горения.
Быстрое горение пороховых газов на забое скважины (до 1 сек):
- осуществляется механическое воздействие на пласт, давление быстро увеличивается,
- это приводит к образованию в пласте новых трещин и к расширению существующих,
- такое воздействие аналогично гидравлическому разрыву пласта (ГРП), но без закрепления образовавшихся трещин наполнителем.
Медленное горение пороховых газов на забое скважины (до нескольких минут):
- давление не растет, но температура быстро растет и доходит до 350 °С, так как на фронте горения заряда она достигает 3500°С,
- призабойная зона скважины прогревается,
- нагреваются продукты горения, в которых содержится азот (N2), оксид азота (NO2), углекислый газ (СО2), хлор (CL2), хлористый водород (HCl), вода.
- нагретые пороховые газы проникают по порам и трещинам в глубь пласта, расплавляют смолы, асфальтены и парафины, выпавшие в призабойной зоне в процессе эксплуатации скважины,
- такое воздействие аналогично термическому воздействию на пласт,
- СО2, растворяясь в нефти, уменьшает ее вязкость и поверхностное натяжение на границе с водой и породой,
- HCl, соединяясь с пластовой водой через поры и трещины пласта, образует 5% раствор, что при взаимодействии с карбонатными породами, увеличивает пористость, расширяет трещины.
Таким образом, при ТГРП призабойная зона пласта подвергается комплексной механической, тепловой и химической обработке с растворителем.
Для ТГРП используются бескорпусные пороховые генераторы давления ПГД-БК, развивающие давление до 100 МПа, и аккумуляторы давления скважинные АДС-5 и АДС-6, повышающие его до 100 МПа.
Снаряд АДС-5 предназначен преимущественно для прогрева, а АДС-6 для разрыва пласта.
Операция по ТГРП на забой скважины гораздо проще. чем ГРП.
На ее осуществление затрачивают 2 - 3 час, тогда как на ГРП - до 3 суток.
ТГРП - это один из эффективных способов воздействия на ПЗП для интенсификации притока.
Для ТГРП разработаны специальные аппараты, спускаемые на бронированном кабеле в скважину.
Их называют аккумуляторами давления скважинных (АДС-5, АДС-6) или иногда пороховыми генераторами давления (ПГД).
АДС инициируются электрическими воспламенителями, которые в отличие от пороховых шашек имеют проволочную спираль, нагреваемую электрическим током.
Аппарат АДС-5 предназначен преимущественно для прогрева пласта, а аппарат АДС-6 для разрыва пласта.
Их принципиальное отличие состоит в различной величине поверхности горения порохового заряда.
Выбор соответствующей модели АДС и количества сгорающих элементов зависит от геологотехнических характеристик скважины и схемы обработки в каждом конкретном случае.
При необходимости прогрева пласта в скважину опускают снаряд АДС-5 и устанавливают на забой, если расстояние забоя от нижних дыр перфорации скважины не превышает 2 - 3 м.
В противном случае делают на забое песчаную подушку.
Заряд воспламеняют подачей электрического напряжения по кабелю на спираль накаливания.
Горение начинается с верхнего торца порохового заряда, так как распространению горения на боковую поверхность препятствует жидкость, находящаяся в скважине.
После сгорания первой шашки, снабженной воспламенителем, горение передается по специальному каналу следующей шашке и тд.
Полное время сгорания заряда в снаряде АДС-5 при давлении 5 МПа и при воспламенении заряда только с 1го верхнего торца первой шашки может достигать 200 сек.
Поэтому давление на забое скважины возрастает постепенно и не приводит к разрыву пласта, но из-за высокой температуры приводит к удалению твердых отложений в ПЗП и частичному разрушению твердого скелета пласта.
