А.Е. ЗЕРЩИКОВ
Применение радиоактивных изотопов для контроля кислотной обработки пласта
Радиоактивные изотопы получили широкое применение при контроле различных процессов, связанных с бурением и эксплуатацией нефтяных и газовых скважин и разработкой месторождений.
Нами проведены описанные ниже работы по применению радиоактивных изотопов при обработке скважин соляной кислотой. Целью работы являлось выделение пропластков, подвергшихся активному воздействию соляной кислоты.
Работы производились в газовой скважине, эксплуатирующейся открытым забоем. Мощность открытой части скважины составляла более 100 м. Продуктивная часть разреза в основном представлена трещиноватыми глинистыми сланцами и известняками. Наряду с газоносными горизонтами в продуктивной части разреза имелись и водоносные горизонты.
В таких условиях более интенсивной кислотной обработке подвергнется горизонт, имеющий лучшую проницаемость. Таким горизонтом может оказаться и водоносный интервал пласта.
Тогда по окончании кислотной обработки увеличится дебит воды, что и наблюдалось в практике. Это приводит к необходимости проведения селективной кислотной обработки пласта, имеющего положительную газовую характеристику, изолировав при этом водоносные горизонты.
Произвести контроль селективной кислотной обработки продуктивной части разреза возможно лишь с применением радиоактивных изотопов.
Ниже излагается краткая технология проведения кислотной обработки с применением радиоактивных изотопов.
Для проведения этих работ было решено применить изотоп радиоактивного циркония Zr95 в виде щавелевокислой соли Zr(C2O4)2; период полураспада Zr95 65 дней (В связи с тем, что цирконий при попадании в живой организм относительно трудно выводится, не рекомендуется применять его при исследовании скважин. Для этих целей могут быть рекомендованы, например, радиоактивные изотопы иода J131, железа Fe59 или другие, относительно короткоживущие изотопы. - Прим. ред.).
При растворении щавелевокислого циркония в соляной кислоте происходит химическая реакция, в результате которой образуется соль хлористого циркония ZrCl4.
Перед производством работ в скважине было проведено исследование по определению растворимости хлористого циркония в соляной кислоте.
После этого было приготовлено 3 м3 соляной кислоты, активированной радиоактивным цирконием из расчета 0,8 mCu на 1 м3. После введения изотопа в кислоту последняя тщательно перемешивалась путем многократной прокачки насосами в баках цементировочного агрегата.
Далее после создания герметичности между спущенными в скважину насосно-компрессорными (или буровыми) и обсадными трубами закачивали расчетное количество неактивированной кислоты и затем активированную кислоту. Закачка кислоты производилась при давлении на устье скважины 120-130 ат.
После этого через межтрубное пространство производилась обратная промывка скважины до замены промывочной жидкости. Промывка производилась из расчета смены промывочной жидкости равном трем объемам скважины, что обеспечивает, как показывает практика, десорбцию стенок скважины от радиоактивного изотопа.
Затем в необсаженной части скважины против интервала, подвергавшегося солянокислой обработке, производился повторный гамма-каротаж (ГК); первый замер кривой ГК производился перед закачкой в скважину соляной кислоты. Сравнивая кривые ГК, зарегистрированные до и после закачки в скважину активированной кислоты (см. рисунок), приходим к выводу, что подвергшиеся кислотной обработке зоны находятся на глубинах 865-868 м, 877-878,5 м, 881-882 м, 890 м - забой. При этом наиболее активной обработке подверглась зона, расположенная в интервале 865-868 м, что подтверждается наличием против этой зоны наибольшей аномалии на кривой гамма-каротажа, свидетельствующей об относительно хорошей проницаемости зоны и о поглощении последней большего количества активированной кислоты.
Проведенные работы подтверждают целесообразность применения методов изотопов для выявления в скважинах зон, подвергшихся солянокислотной обработке.
Грозненская промысловая геофизическая контора
Рисунок. Выделение зон, подвергшихся солянокислотной обработке, при помощи изотопов.
I - кривая ГК, зарегистрированная до обработки скважины соляной кислотой; II-кривая ГК, зарегистрированная после обработки скважины активированной кислотой; III-кривая кажущегося сопротивления, зарегистрированная зондом В0.15А2М; IV-кривая естественного потенциала; 1 - зоны, подвергшиеся обработке соляной кислотой.