Высокопрочный волоконный проппант для нефтяных и газовых скважин

Высокопрочный волоконный проппант – сейчас это на слуху, особенно когда речь заходит о сложнопроходных скважинах. Но часто вижу, как под “высокопрочным” подразумевают что-то одно, а реальная задача оказывается гораздо более тонкой. Речь не просто о прочности на сжатие, речь о комплексных характеристиках, взаимодействии с пластом, об экономике – все это вместе формирует эффективность цементирования. В этой статье хочу поделиться некоторыми наблюдениями, в том числе и результатами наших собственных исследований и практического применения, касающихся работы с такими проппантами.

Почему “высокопрочный” – это не все?

Сразу скажу, что думать только о прочности – это упрощение. Конечно, прочность на сжатие – важный параметр, но она не определяет всего. Волокнистые проппанты, как правило, имеют более низкую плотность, чем традиционные зернистые, что может быть критично для поддержания пластового давления. И тут появляется первый вопрос: насколько хорошо эти волокна взаимодействуют с пористой структурой пласта? Они должны обеспечить эффективную перегородку, препятствующую потоку флюидов, но не должны забивать пластовые полости, ухудшая проницаемость.

Мы сталкивались с ситуациями, когда проппант, демонстрирующий отличную прочность в лабораторных условиях, в реальной скважине давал непредсказуемый результат. Причина часто крылась в неправильном выборе размера волокна относительно размера пор пласта. Слишком крупные волокна – и они просто не помещаются, слишком мелкие – и не обеспечивают должной перегородки. Кроме того, нужно учитывать химическую совместимость проппанта с цементным раствором и пластовыми флюидами. Неправильный выбор может привести к потере прочности цементного чехла или к образованию нежелательных реакций, которые ухудшат обводненность.

Влияние морфологии волокна на проппантную смесь

Форма волокон играет огромную роль. Оптимальная форма обеспечивает лучшее распределение проппанта в цементном растворе, снижает риск образования пустот и увеличивает устойчивость к обводненности. Мы в своей работе активно изучаем влияние различных геометрий волокон – от простых нитей до сложной трехмерной структуры, напоминающей ковер. Опыт показывает, что даже небольшое изменение формы может существенно повлиять на свойства проппантной смеси и ее поведение в скважине.

Недавно мы успешно применили модифицированный волокнистый проппант с повышенной упругостью к скважине, имевшей сложную геологическую структуру и повышенную обводненность. Результат – стабилизация давления, снижение утечек и увеличение дебита. Но это потребовало тщательного подбора химического состава цементного раствора и оптимизации процесса закачки.

Практические проблемы и пути их решения

Одна из частых проблем – это образование 'мостиков' в цементном чехле, особенно в скважинах с высоким уровнем турбулентности. Это происходит из-за недостаточной вязкости цементного раствора или из-за неправильного подбора концентрации проппанта. Для решения этой проблемы мы используем специальные добавки, которые повышают вязкость цемента и улучшают его текучесть. Кроме того, мы применяем технологии контролируемой закачки, которые позволяют равномерно распределить проппант в скважине.

Еще одна проблема – это риск просачивания проппанта в пластовые полости, что может привести к снижению проницаемости пласта. Чтобы избежать этой проблемы, мы используем проппанты с высокой плотностью и тщательно контролируем процесс закачки. Также, в некоторых случаях, применяется предварительная стабилизация пласта с помощью химических реагентов, которые повышают устойчивость пласта к обводненности. Как и при работе с любым проппантом, перед применением необходимо проводить детальный анализ пластовых условий.

Экономическая эффективность применения

Стоит отметить, что применение волокнистого проппанта не всегда экономически оправдано. Он, как правило, дороже традиционных зернистых проппантов. Поэтому необходимо тщательно оценивать экономическую целесообразность его применения. В некоторых случаях, повышение дебита и снижение утечек может компенсировать более высокую стоимость проппанта. Кроме того, необходимо учитывать возможность повторного использования проппанта, что может снизить общую стоимость цементирования.

В нашем проекте по восстановлению старой скважины с высокой обводненностью мы использовали высокопрочный волоконный проппант в сочетании с технологией контролируемой закачки. Несмотря на более высокую стоимость проппанта, мы смогли добиться значительного увеличения дебита и стабилизировать давление в скважине. Это позволило нам окупить затраты на использование более дорогого проппанта.

На что обращать внимание при выборе проппанта?

Итак, что же нужно учитывать при выборе высокопрочного волоконного проппанта? Во-первых, необходимо учитывать геологические условия скважины – состав пласта, его пористость и проницаемость, уровень обводненности. Во-вторых, необходимо учитывать физико-химические свойства проппанта – его плотность, размер частиц, форму волокна, химическую совместимость с цементным раствором и пластовыми флюидами. В-третьих, необходимо учитывать экономические факторы – стоимость проппанта, затраты на его транспортировку и закачку, а также потенциальную экономию от повышения дебита и снижения утечек.

Мы в ООО ?Сычуань Шухунъюе Энергетическая Технология? предлагаем комплексные решения по применению волокнистых проппантов, включая подбор оптимального типа проппанта, разработку технологии закачки и контроль качества цементного чехла. Мы также предоставляем консультации по вопросам экономически обоснованного применения этих материалов. Более подробную информацию о наших услугах вы можете найти на нашем сайте: https://www.scshyny.ru.

В заключение хочется подчеркнуть, что применение высокопрочного волоконного проппанта – это сложная и ответственная задача, требующая опыта и профессионального подхода. Нельзя полагаться только на характеристики проппанта, необходимо учитывать все факторы, влияющие на его эффективность.