Соляно кислотные обработки ПЗП. Условия применения. Технология процесса. Проектирование СКО. Технические средства. Пути повышения эффективности СКО.

Соляно-кислотноя обработка скважин основана на способности соляной кислоты растворят карбонатные породы-известняки, доломиты, доломитизированные известняки, слагающие продуктивные породы нефтяных и газовых месторождений. При этом происходят следующие реакции при воздействии на изветсняк:

СаСОз + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂О + СО₂;

При воздействии на доломит: СаМg (СО₃)₂ + 4НС1 = СаС1₂ + МgС1₂ + 2Н₂О + 2СО₂.

Полученные в результате реакции хлористые кальций (СаС1₂) и магний (МgС1₂) хорошо растворяются в воде и легко удаляются из призабойной зоны вместе с продукцией скважины. Под действием соляной кислоты нередко образуются длинные кавернообразные каналы и расширяются естественные трещины продуктивного пласта. В результате значительно увеличиваются область дренирования скважин и дебиты нефтяных или приемистость нагнетательных скважин. СКО в основном предназначены для ввода кислоты в пласт, по возможности , на значительные от забоя скважины расстояния с целью расширения каналов и улучшения их сообщаемости, а также для очистки порового пространства от илистых образований. Глубина проникновения кислотного раствора в пласт и эффективность кислотной обработки зависят от пластовой температуры, давления, концентрации кислотного раствора и химического состава пород, а также объема кислотного раствора и скорости закачки его в пласт.

Следует учитывать, что при температуре выше 20⁰С основная масса известняка растворяется в течении 20-30 минут. С учетом этого, при кислотной обработке скважин с высокой забойной температурой для обеспечения ввода кислотного раствора глубоко в пласт следует повышать скорость закачки кислоты или предварительно охлаждать ПЗП, применять различные замедлители реакции кислоты с породами пласта и т.д.

Скорость растворения пород в кислоте значительно замедляется с повышением давления.

С целью восстановления приемистости нагнетательных скважин следует иметь в виду, что кислотный раствор реагирует с гидроокисью железа: Fe (ОH)₃ + 3НС1 = FeС1₃ + 3Н₂О.

Растворимая соль хлорида железа может быть поднята на поверхность при самоизливе или закачена вглубь пласта при пуске скважины под нагнетание. Рекомендуется для обработки нагнетательных скважин использовать большие объемы кислотных растворов.

Необходимо учитывать, что в кислоте всегда присутствуют примеси, которые при взаимодействии с ней могут образовывать нерастворимые в растворе нейтрализованной кислоты осадки, выпадение которых в порах пласта снижает прницаемость призабойной зоны скважины. Среди таких примесей:

- хлористое железо FeС1₂ , образующеся в результате гидролиза гидрата окиси железа Fe (ОH)₃ , выпадающего в виде объемистого осадка;

- серная кислота Н₂SO₄, в растворе; при взаимодествии ее с СаС1₂ образует гипс CaSO₄ ˖ 2H₂O, который удерживается в растворе лишь в незначительных количествах. Основная масса гипса выпадает в осадок в виде волокнистой массы игольчатых кристаллов;

- некоторые реагенты, вводимые в раствор в качестве антикоррозионных добавок;

- фтористый водород и фосфорная кислота, которые присутствуют при в соляной кислоте (при некоторых технологических схемах ее производства) и при реагировании с карбонатами образуют в пласте нерастворимые осадки фтористого кальция и фосфорно-кислого кальция.

Раствор соляной кислоты для обработки призабойной зоны пласта скважин готовиться с содержанием чистой соляной кислоты в пределах 15%. При большом ее содержании нейтрализованный раствор получается очень вязким, что затрудняет его выход из пор и трещин пласта. Для проведения кислотных обработок объем и концентрация раствора кислоты приготавливается для каждого месторождения и каждой скважины индивидуально. Лучший сорт технической соляной кислоты – это синтетическая соляная кислота с содержанием HCl – не менее 31%, железа – не более 0,02%, серной кислоты – не более 0,005%.

Для борьбы с коррозией и предупреждению закупоривания пор и трещин железом и сульфатами в растворы соляной кислоты добавляют химические реагенты, называемые ингибиторами коррозии (формалин, уникол ПБ-5, катапин А и др.) и стабилизаторами (BaCl₂ – хлористый барий, CH₃COOH – уксусная кислота, HF – плавиковая кислота).

Стабилизаторы – это вещества, необходимые для удержания в растворимом состоянии продуктов реакции примесей раствора HCl с железом, песчаниками, цементом, а также для удаления из раствора соляной кислоты вредных примесей серной кислоты и превращения ее в растворимую соль бария.

Интенсификаторы – это ПАВ, снижающие в 4-5 раз поверхностное натяжение продуктов реакции, они облегчают отделение от породы воды и улучшают условия смачивания пород нефтью, что облегчает удаление продуктов реакции из пласта (катапин А, мервелан К (О)).

Кроме этого, обработка соляной кислотой производится в скважинах с открытым стволом для удаления глинистой и цементной корок, для ликвидации прихвата инструмента, а также разрушения забойных пробок.

Для проведения кислотной обработки применяют специальный агрегат «Азинмаш-30», смонтированный на шасси вездеходного автомобиля КРАЗ-257 или другого мощного автомобиля. Агрегат оснащен двумя гуммированными секциями по 5,3 м³ каждая и дополнительной прицепной цистерной емкостью 6 м³ с гуммированной внутренней поверхностью ее двух отсеков. Агрегат «Азинмаш-30» оснащен трехплунжерным насосом типа 2НК-500; насос обеспечивает подачу от 1,03 до 12,2 л/с при давлении закачки 5,0-7,6 МПа. На промыслах иногда применяют цементировочные агрегаты ЦА-320 и 2АН-500. Если поршневая система этих агрегатов выполнена не в кислотоупорном исполнении, то после окончания работ всю систему промывают водой.

Приготовление и перевозку кислотных растворов осуществляют в автоцистернах 4ЦР вместимостью 9 м³ или ЦР-20 вместимостью 17м³ и в мерниках, гуммированных или покрытых специальными лаками или эмалями. В промысловых условиях в карбонатных коллекторах применяют несколько видов обработок: кислотные ванны, простые кислотные обработки, поинтервальные кислотные обработки и т.д.

Для транспортировки и нагнетания в пласт жидкостей при кислотной обработке призабойны.х зон скважин предназначены насосные установки УНЦ1-160Х500К (АзИНМАШ-ЗОЛ) и АКПП-500, оснащенные трехплунжерным насосом 5НК-500 с приводом от тягового двигателя автомобиля.

Близость подошвенных вод (или контурных) является неблагоприятным условием для кислотной обработки.

Техника и технология обработки призабойной зоны пласта

Приготовление растворов кислот. Приготовление раствора необходимо производить на базе в месте хранения и приготовления кислотных растворов в следующем порядке:

1. в кислотный агрегат «Азинмаш-30А» заливается чистая техническая вода в объеме из расчета дальнейшего долива концентрированной кислоты для приготовления раствора требуемой концентрации.

2. концентрированная соляная кислота перекачивается агрегатом тонкой струей в емкость кислотника с водой.

3. приготовленный раствор транспортируется на скважину в кислотном агрегате.

Проектирование СКО.

Основными критерии, определяющими выбор и обоснование применения проектного решения, является:

- вводимые в эксплуатацию новые объекты при недостижении проектных показателей по дебиту жидкости;

- выводимые из бездействия с недостижением требуемого уровня продуктивности;

- солеотлагающие скважины и встающие на ремонт в текущем месяце;

- переводимые из добывающего фонда в нагнетательный;

- не вышедшие на расчетную производительность после текущего капитального ремонта скважин;

- на основании данных анализа технологического режима или по результатам ГДИ установлен высокий скин-фактор;

- падение коэффициента продуктивности более чем на 30% от первоначального;

- текущие извлекаемые запасы нефти выше, чем в среднем на одну скважину по площади;

- пластовое давление в добывающей скважине выше среднего по площади;

- эффективность обработки ПЗП по результатам ретроспективного анализа проведенных ранее обработок.

Кислотные обработки проводят только в технически исправных скважинах при условии герметичности эксплуатационной колонны и цементного кольца, подтвержденной исследованиями.

Поиск по сайту: