Технологии восстановления приемистости скважин
Многолетней практикой эксплуатации нагнетательных скважин нефтяных месторождений установлены основные причины снижения их поглотительной способности при неизменном давлении нагнетания: - геологическое строение пласта (состав пород, пористость, проницаемость, неоднородность); - загрязненность фильтрующей поверхности пласта (механическая кольматация твердыми частицами, отложения солей, образование углеводородных пробок и т.д.); - образование сероводорода в результате деятельности СВБ (в ПЗП образуются карбонатные осадки, осадки сульфидов железа, закупоривание колониями СВБ каналов фильтрации); - рост пластового давления в зоне расположения скважины. Для восстановления и регулирования приемистости скважин применяются различные методы воздействия на пласт. Кислотная обработка (КО) скважин КО основана на способности кислот вступать в реакции с растворимыми включениями горных пород. Это приводит к расширению имеющихся и образованию новых каналов фильтрации. Для обработки призабойной зоны скважин применяют соляную кислоту (НС1) и пла виковую кислоту (HF), сульфаминовую кислоту (САК). В ряде случаев НС1 и САК применяются в композиции с бифторид-фторид аммонием (БФА), который служит заменителем плавиковой кислоты. Соляная кислота Соляная кислота выпускается в двух модификациях [4]: - синтетическая кислота с содержанием хлористого водорода не менее 35% (марка А) и 31,5% (марка Б); - абгазовая кислота с содержанием хлористого водорода не менее 22% (марка А) и 20% (марка Б). Товарная соляная кислота имеет плотность 1154...1188 кг/м3, вязкость при 20 °С - 2 мПа с, температуру застывания - минус 58 °С. Коррозионная активность 10% раствора НС1 при 20°С по стали ст.3 составляет 7 г/(м2× ч). При обработке скважин НС1 вступает в реакцию с известняками СаСО3 и доломитами CaCО3+MgCО3. Продукты реакции вследствие растворимости в воде извлекаются из ПЗП при изливе скважины, углекислый газ (СО2) полностью растворяется в воде. Сульфаминовая кислота Товарный реагент выпускается в виде бесцветного кристаллического порошка с содержанием HS03NH2 ³ 96%. Реагент относится к достаточно сильным кислотам [4]. Некоторые свойства сульфаминовой кислоты приведены на рис. 1.1.
Рисунок 1.1 - Зависимость растворимости сульфаминовой кислоты в воде от температуры Коррозионная активность по стали марки ст. 3 при температуре 30 °С составляет 2,18 г/(чм2). Водные растворы САК устойчивы до температуры +60 °С. При более высоких температурах происходит гидролиз САК: 10 %-ный водный раствор сульфаминовой кислоты при нагревании до 80 °С за 8 ч гидролизуется на 44 % по реакции NH2SО3H + Н2О Þ NH4OSO3H Þ NH4HS04. (1.1) В целом САК обладает пониженной (в 5...6 раз) реакционной способностью и более низкой (в 3...3,5 раза) коррозионной активностью по сравнению с соляной кислотой.
Рисунок 1.2 - Зависимость скорости растворения мрамора в растворах сульфаминовой и соляной кислот от их концентраций
Скорость растворения карбонатных пород в сульфаминовой кислоте пример - 110 в 5 раз ниже, чем в соответствующих растворах соляной кислоты. С этим связана возможность более глубокого проникновения в пласт в активном состоянии и вследствие этого - увеличение радиуса обрабатываемой зоны. На рис. 1.2 приведены скорости растворения мрамора в растворах HSО3NH2 и НС1 различных концентраций. Нейтрализация сульфаминовой кислоты происходит значительно медленнее, чем соляной. Например, при равном соотношении объема кислоты к поверхности (4 см3/см2) и концентрации, соляная кислота при взаимодействии с кальцитом нейтрализуется через 20 мин почти на 90% , а сульфаминовая за это время - только на 50%. Плавиковая кислота ( HF ) Товарная техническая плавиковая кислота содержит хлористый водород не менее 40%, кремнефтористоводородную кислоту - не более 0,4% и серную кислоту - не более 0,05% [26]. Поставляется HF (концентрация HF=30%) с плотностью 1150 кг/м3, температурой замерзания минус 35°С и вязкостью 0,53 мПа с (при 0°С). Продукт пожаро- и взрывоопасен, токсичен, при попадании на кожу дает ожоги, пары обладают сильным токсическим действием. Плавиковая кислота неограниченно смешивается с водой. Транспортируют и хранят HF в эбонитовой или пластмассовой таре. Если для обработок скважин применяется HF, то имеют место реакции SiО2 + 4HF = SiF4 + 2Н2О (1.2) H4Al2SiО9 + 14HF = 2A1F3 + 2SiF4 + 9H2О (1.3) Реакция плавиковой кислоты с кварцем (1.1) протекает очень медленно, что не представляет интереса при обработке ПЗП. Реакция HF с алюмосиликатами (1.2) является более важной и протекает очень быстро. Образующийся в результате реакции фтористый кремний SiF4 реагирует с водой по схеме 2SiF4 + 4H2О = Si(OH)4¯ + 2H2SiF4. (1.4) Гидрат окиси кремния Si(OH)4 по мере снижения кислотности раствора может из золы превратиться в студнеобразный гель и прочно запечатать каналы фильтрации. Если в пласте содержатся карбонаты Са или Mg, то в процессе их реакции с HF могут образовываться труднорастворимые осадки CaF2¯ и MgF2¯, которые снижают эффективность КО. Поэтому плавиковую кислоту применяют в смеси с соляной кислотой - глинокислотная обработка (для терригенных пластов). Бифторид-фторид аммония Бифторид-фторид аммония - композиция из двух химических веществ (NH4F HF+NH4F), заменяет использование товарной плавиковой кислоты, которая образуется непосредственно в процессе приготовления глинокислотного раствора в результате взаимодействия БФА с НС1 [4]: NH4F HF + НСl = 2HF + NH4Cl; (1.5) NH4F + НСl = HF + NH4Cl. (1.6) Молекулярная масса фторида аммония NH4F составляет 37,04, плотность при 25 °С - 1010 кг/м3. Растворимость H4F в воде в зависимости от температуры приведена ниже. Температура, °С………….. 0 10 20 30 60 80 Растворимость, г/100 г……. 71,9 74,1 82,6 88,8 111 118
Фторид аммония представляет собой бесцветное вещество, которое разлагается при нагревании, растворяется в этаноле. Несмотря на то, что использование (NH4F HF + NH4F) требует повышенного расхода НС1 для приготовления рабочего раствора (часть НС1 участвует в реакциях превращения БФА в HF), реагент БФА перспективен, особенно в труднодоступных районах, так как его можно хранить и транспортировать обычными методами. Для этих целей используют двойные мешки (полиэтилен, крафт-бумага) или бочки с внутренней полиэтиленовой оболочкой. Реагент БФА малотоксичен. Технология КО заключается в приготовлении 12...15% водного раствора кислоты в количестве 1...2 м3 раствора на 1 м толщины пласта. После закачки раствора в ПЗП скважину оставляют на реакцию кислоты с породой на время 1...2 ч, после чего начинают закачку воды. Для увеличения охвата воздействием раствора кислоты всей толщины пласта (в т.ч. низко проницаемых интервалов) к раствору добавляют ПАВ, КМЦ, ПАА. В последнее время КО применяют для очистки ПЗП от загрязнений после закачки воды. Примерная технология проведения кислотной обработки скважин включает следующие мероприятия. 1. Перед проведением обработок кислотным составом рекомендуется провести предварительную промывку ствола скважины небольшим объемом соляной кислоты (кислотная ванна). 2. Объем закачки реагента равен: - для солянокислотной ванны - объему зумпфа и межтрубного пространства при условии подъема кислоты на 1...2 м выше верхних отверстий перфорации; - для солянокислотной обработки: - 0,75 1 м3/м толщины пласта в скважинах, выходящих из бурения; - 1... 1,5 м3/м толщины пласта в добывающих скважинах, находившихся в эксплуатации до обработки. Скважина выдерживается на реагирование кислоты с трубами в течение 2...3 часов. 3. Промывка ствола скважины водой. 4. Закачка и продавка в пласт кислотного раствора в объеме 0,5...2,0 м3/м толщины пласта. Объем продавочной жидкости равен объему НКТ и затрубного пространства в интервале обработки. 5. Скважина выдерживается на реагирование кислоты с породой в течение 0,5...1 суток. 6. Промывка скважины с целью выноса продуктов реакции. 7. Продавку кислотного раствора производят водой с добавлением ПАВ (0,2% от объема). 8. Очистка ПЗП от продуктов реакции с выносом отработанного раствора на поверхность может производиться по двум схемам: - вынос отработанного раствора на поверхность, когда скважина промывается по прямой схеме через НКТ, с последующим переходом на обратную промывку; - очистка скважины с применением пенной системы, путем закачивания пены с уменьшающейся плотностью, с последующей заменой ее на воду.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (365)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |