Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Кислотні обробки порід-колекторів

Суть усіх методів інтенсифікації видобутку нафти і газу полягає у покращенні фільтраційних властивостей привибійної зони пласта. За характером взаємодії на продуктивний пласт виділяють наступні основні методи: хімічний, механічний та комбінований. У даному розділі розглянемо хімічний метод.

Під хімічною дією на привибійну зону пласта розуміють перш за все її обробку соляною та іншими кислотами, які розчиняють відпо­відно, карбонатні (солянокислотна обробка) та силікатно-карбонатні (глинокислотна обробка) компоненти породи. При цьому привибійна зона колектора очищується від глинистих частинок промивної рідини, змен­шується поверхневий натяг на межі пластовий флюїд — фільтрат про­мивної рідини, розширюються внас­лідок розчинення цементуючого матеріалу порові канали породи, у ре­зультаті чого значно покращуються умови припливу нафти або газу до вибою свердловини.

При кислотній обробці взаємодія між різними компонентами по­роди і кислотами відбувається наступним чином:

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2

MgCO3 + 2HCl ® MgCl2 + H2O + CO2

CaCo3 + 2HF ® CaF + CO2 + H2O

CaAl2Si2O8 + 16HF ® CaF + 2AlF3 + 2SiF4 + 8H2O

SiO2 + 4HF ® SiF4 + 2H2O.

CaCl2 i MgCl2 добре розчинні у воді, а SiF4 та CO2 — газо­подібні продукти, а тому легко видаляються із пласта разом з ней­тралізованим розчином.

Найпростіша схема КО передбачає підйом глибинного обладнання зі свердловини, спуск НКТ з промивкою до вибою і підняття башмака труб в інтервал перфорації. У свердловину нагнітають при прямій циркуляції кислотний розчин (КР) в об’ємі НКТ, закривають затрубну засувку, продовжують нагнітання решти запланованого об’єму кисло­ти і рідини. Після нагнітання всього об’єму кислоти у пласт закри­вають буферну засувку, відключають насосний агрегат та іншу спецтехніку і приступають до очищення привибійної зони від продуктів реакції.

Механізм кислотної дії на колектор розглянемо з позицій роз­чинності порід, швидкості утворення продуктів реакції, зміни проникності порід після обробки. Склад активної частини кислотних розчинів підбирають так, щоб забезпечити збільшення пористості за рахунок розчинення складових породи приблизно на 10%, а забруднення розчинити по можливості повністю. Наприклад, один кубометр КР 15% НСІ розчиняє 220 кг вапняку СаСО2, а 3% НF розчинне 23 кг Sio2 або 36 кг глини.

Продукти реакції викликають зниження проникності порід після КО, якщо вони відкладаються у поровому просторі у вигляді гелю або твердої фази чи взаємодіють з пластовими флюїдами, утворюючи осади або емульсії.

При реакціях СКР утворюються розчинні та тимчасово розчинні про­дукти реакції, тому технологію обробки СКР треба будувати так, щоб попередити випадання нерозчинних осадів (гідроксиду заліза, гіпсу та ін.).

При реакціях ГКР з силікатними породами утворюються тимчасово розчинні та нерозчинні продукти (гель кремнієвої кислоти, солі гексафторкремнієвої кислоти та ін.), які здатні закупорити поровий простір. Найважливіше при ГКО - не допустити закупорювання пласта продуктами реакції.

Зміна проникності порід при фільтрації через них кислотних розчинів залежить від хімічного і мінералогічного складу, структури порового простору, режимів фільтрації і термобаричних умов при реак­ції. Наприклад, при повному розчиненні глинисто-карбонатного цемен­ту еоценових пісковиків карбонатністю Ск = 2..9% збільшення проникності Кк.пр = 0,8Ск разів. Звичайно при обробці теригенних колекторів проникність зразків порід зростає у 2..10 разів. При обробці карбонатних порових порід підвищення проникності практично не обмежене.

На вибір раціональних режимів обробки і технологію робіт впливає знання швидкості реакції КР з породами. Швидкість реакції залежить від початкової концентрації кислоти С0, термобаричних умов проход­ження реакції у пласті, відношення величини поверхні породи, що контактує з кислотою, до об’єму кислотного розчину і гідродинаміч­них умов, які описуються параметром Рейнольдса (hl).

За однакові проміжки часу ступінь нейтралізації кислоти поро­дою залежить від початкової концентрації. З ростом температури швидкість реакції збільшується. Наприклад, при підвищенні температу­ри на 10оС швидкість реакції зростає приблизно у два рази. При збільшенні тиску реакція з соляною кислотою сповільнюється, а з пла­виковою - дещо зростає. Величезний вплив на швидкість реакції має відношення реагуючої поверхні породи до об’єму кислоти у порах, яке різко збільшується при зменшенні розміру пор. Так, у каналі діаметром 1 мм це відношення становить 40, а у порах діаметром 20 мкм — 2000. Тому зменшення розмірів пор чи тріщин викликає різке підвищення швидкості нейтралізації. Наприклад, розрахункова глибина проникнення активної кислоти у каналах діаметром 1 см становить 600 см, діаметром 1 мм — 20 см, а у порових каналах 10 мкм - 5 см, за інших рівних умов. Таким чином, нейтралізація кислоти у поровому просторі відбувається під час нагнітання її у пласт, тому очікувати реагування не потрібно.

Вплив гідродинамічних умов фільтрації кислоти на швидкість її нейтралізації відчувається лише у великих каналах або тріщинах. Тут при збільшенні Re ступінь нейтралізації зростає не пропорційно, але у меншій мірі. При малих Re, що відповідає фільтрації кислоти че­рез поровий простір, його впливу на швидкість реакції немає, тому при КО теригенних колекторів збільшення витрати кислоти практично не збільшує глибини обробки пласта.

Вибір рецептури КР здійснюється з врахуванням хімічного і мінералогічного складу порід, їх фільтраційних властивостей, хімічно­го складу і властивостей пластових флюїдів, пластової температури і причин забруднення привибійної зони. Типовий КР складається з ак­тивної частини (НСІ, НСІ + НF), розчинника, інгібітору корозії, ста­білізатора і ПАР. Для обробки вапняків, карбонізованих ( ) пісковиків, колекторів, забруднених відкладами карбонатів, застосо­вують СКР 15% НСІ, а при іноді й 30% НСІ. Для обробки піщано-глинистих порід застосовують ГКО, спочатку закачуючи СКР 10..15% НСІ, а за нею ГКР 10..15% НСІ + 1..5% НF. Співвідно­шення об’ємів першої і другої частин розчину залежить від карбонатності породи і при Ск = 5% становить 1:1.

Розбавлення кислоти здійснюється звичайною водою. Однак, наприк­лад, при КО поліміктових піщано-алевролітових вологомістких порід Західного Сибіру добрі результати одержують при приготуванні КР на ацетоні, якщо обводненість свердловин < 10%. Під час обробки газових і газоконденсатних сверд­ловин корисно виготовляти КР на спирті (метанол, ізопропіловий). Застосування названих вуглеводневих роз­чинників сприяє зневодненню порід і зменшенню поверхневого натягу на межі розділення фаз.

Ефективність інгібіторів оцінюється коефіцієнтом гальмування корозії Кг.к., який є співвідношенням кількості розчиненого металу у не інгібованій кислоті до кількості розчиненого в інгібованій. При пластових температурах до 1000С достатньо забезпечити значення Кг.к.= 20. Якщо 15% НСІ при 100°С при нагнітанні кислоти по НКТ розчиняє 3500 г/м2.год) заліза, то при застосуванні 0,5% інгібітору Север-І розчинність зменшується до 175 г/(м2.год). Застосування інгібіторів має температурні обмеження та за концентрацією НСІ.

Стабілізатори призначені для попередження випадання осаду Fe3+ у вигляді гідроокису заліза шляхом додавання у кислоту агентів (орга­нічних кислот), які утворюють з залізом розчинні комплекси. Стабілі­зуючі властивості обмежуються температурою, наприклад, для 2% оцто­вої кислоти Т 60оС.

ПАР застосовується для поліпшення фільтрації КР у породі, по­передження блокування привибійної зони продуктами реакції і полег­шення їх видалення на поверхню. Для КО у нафтовидобувних свердлови­нах застосовують катіоноактивні (катапін) і неіоногенні ПАР (превоцел, ОП-ІО, неонол) у кількості 0,3..0,5%.

При плануванні об’єму кислоти практикується емпіричний підхід. При першій КО закачують 0,5м3 КР на один метр поглинаючої товщини пласта, при другій — 1 м3/м, а при третій — 1,5 м3/м, якщо ці КО, призначені для розчинення порід і домішок, занесених у пласт при бурінні або ремонті. Якщо ж КО призначені для боротьби з відкладами карбонатних солей при експлуатації нафтових свердловин, збіль­шення об’єму КР для послідовно здійснюваних КО не потрібне.

При закачуванні КР у пласт для КО порових колекторів (особливо теригенних) тиск не повинен перевищувати тиску розриву пласта (роз­криття глибоких тріщин), щоб забезпечити рівномірне проникнення кислотних розчинів у пласт. При КО тріщинуватих колекторів (особливо кар­бонатних) тиск має бути технічно допустимим на експлуатаційну колону.

Витрата рідини при закачуванні у пласт для обробки тріщинуватих колекторів повинна бути максимальною у межах технічно допустимої. При обробці порових колекторів (теригенних) звичайно важко забезпечити добру приймальність свердловин, тому витрата КР звичайно невелика, але це незначно впливає на глибину проникнення активної кислоти.

Час перебування кислотних розчинів у пласті не має перевищувати часу нейтралізації кислот. Це означає, що у порових теригенних колек­торах витримки КР у пласті практично не потрібно, а у карбонатних — це тим більше не бажано. КР нейтралізуються ще під час руху у по­рах теригенного та у порах і тріщинах карбонатного пластів. Якщо не зупиняти руху кислоти і продуктів її реакції у пласті, або ж підтри­мувати залишкову кислотність, наприклад, на рівні С 0,1Со, заку­порювання порових каналів практично не відбувається. Продукти реак­ції видаляються із привибійної зони шляхом збудження припливу флюї­дів із пласта у свердловину при відкритому переливі або при дрену­ванні з застосуванням газоподібних агентів (азоту, повітря), пінних систем чи насосного обладнання.

 


Читайте також:

  1. Автомобільний комплект для спеціальної обробки військової техніки ДК-4К
  2. Бази даних як засіб зберігання й обробки інформації
  3. Вибір режимів обробки заготовки різанням
  4. Виготовлення до обробки яєць
  5. Визначення послідовності обробки поверхонь заготовки
  6. Вимоги до обробки кондитерських мішків
  7. Вуглекислотні вогнегасники ВВ-2 та ВВ-5
  8. Вуглекислотні Огнегасники ВВ-2 та ВВ-5
  9. Дефекти риби холодильної обробки
  10. Джерела живлення установок електрохімічної обробки
  11. Економічна інформація як предмет і продукт автоматизованої обробки.
  12. ЕЛЕКТРОКІНЕТИЧНІ МЕТОДИ ОБРОБКИ МАТЕРІАЛІВ.




Переглядів: 1916

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
 | Гідравлічний розрив пласта

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.004 сек.