Исследования структуры области между каналами перфорации на универсальном компьютерном томографе

Одно из таких решений предложено в ОАО «ВНИПИ взрывгеофизика» — способ вторичного вскрытия продуктивного пласта перфораторами, конструкция которых предусматривает расположение вертикальных пар зарядов по заданной спирали.

Опыты, проведенные на испытательной станции ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» в атмосферных условиях, показали, что перфораторы с парными зарядами могут конкурировать с перфораторами с одиночными зарядами. Были проведены испытания в сосуде высокого давления (СВД) на мишенях (бетонные образцы цилиндрической формы диаметром 120 мм и длиной 250 мм) при давлении 20 МПа и температуре 20ОС. Прочность мишеней на сжатие до начала опытов составляла 53 МПа. 

После испытаний из СВД были извлечены бетонные мишени с целью выявления изменения структуры области между каналами перфорации. Исследования проводились на универсальном компьютерном томографе (КТ) VtomeXS240 (GE Phoenix X-ray) в лаборатории рентгеновской компьютерной томографии Института геологии и нефтегазовых технологий при Казанском (Приволжском) федеральном университете (ИГиНГТ КФУ).

Томограф V⏐tome⏐ XS240 (GE Phoenix X-ray) включает две рентгеновские трубки: микрофокусная с максимальным напряжением 240 кВ для просвечивания массивных образцов с размером до 420× 240 мм, массой до 10 кг, и нанофокусную с максимальным напряжением 180 кВ для высокоточного исследования образцов. В нашем случае использовалась микрофокусная рентгеновская трубка.

В томограф поочередно были установлены три образца с простреленными каналами. Два образца с парой каналов и один образец с одиночным каналом. После просвечивания образцов с помощью программного обеспечения (ПО) AvizoFire томографа в различных плоскостях сечений была просмотрена их подробная трёхмерная структура. 

Просвечивание каждого образца проводилось в два этапа. Вначале были получены изображения верхних, а затем нижних частей мишеней, чтобы иметь представление об изображениях исследуемых образцов по всей длине. Это было сделано в связи с определённым размером камеры томографа. Совмещение соответствующих изображений частей между собой произведено с помощью графической программы Paint. Были сделаны замеры ширины раскрытия трещин в различных сечениях. В опытах получены не только двухмерные снимки заданных сечений просвечиваемого бетонного образца (мишени), простреленного парой кумулятивных зарядов, но и трёхмерные картины частей образца с использованием программного обеспечения томографа.

Данные трещины создают взаимосвязь между парой каналов и приводят к увеличению пористости образцов практически по всей их длине, что в реальности, на промысле, способствует увеличению добычи флюида за счет дополнительной области, вовлеченной в фильтрацию. Соответственно, это приводит к повышению коэффициентов продуктивности нефтегазовых скважин.

ВЫВОДЫ

Экспериментально показано преимущество использования перфораторов с парными зарядами по сравнению с перфораторами с одиночными зарядами в атмосферных условиях и при высоком давлении.

Качественно и количественно исследована структура (изменение пористости, появление трещин) в образцах, простреленных одним и парой зарядов с помощью просвечивания универсальным компьютерным томографом VtomeXS240 (GE Phoenix X-ray)  в лаборатории рентгеновской компьютерной томографии Института геологии и нефтегазовых технологий при Казанском (Приволжском) федеральном университете совместно с ОАО «ВНИПИ- взрывгеофизика».

Предложенный способ вторичного и последующего вскрытия пласта в настоящее время активно внедряется на промыслах как передовая технология интенсификации добычи нефти и газа.

ЛИТЕРАТУРА

Ликутов А.Р., Шепель К.Ю., Исаев В.И., Са- фарханова Л.И. Способ и модель вторичного вскрытия пласта перфорацией // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. — 2012. — № 3. — С. 51–55.

Шепель К.Ю. Способ вскрытия пласта кумулятивными зарядами. Интерпретация данных лабораторных исследований: Сборник тезисов 67-ой международной молодежной научной конференции

«Нефть и газ 2013». Секция 12. Представление научных работ аспирантов. — М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина. 2013. — С. 95.

Bell W.T., Sukup R.A., Tariq S.M. Perforating // SPE Monograph Volume 16, Society of Petroleum Engineers, Richardson, T. X, 1995, 102 p.

Ликутов А.Р., Меркулов А.А., Шепель Ю.Ю. и др. Способ вскрытия пласта кумулятивными зарядами / Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2012114231/03 от 12.04.2012.