Спосіб зниження концентрації сірководню в пласті

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к методам воздействия на пласт. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ уменьшения содержания сероводорода в пласте [2], согласно которому в пласт через нагнетательные скважины закачивают бактерицид, нейтрализатор сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), от которого погибают СВБ, продуцирующие сероводород в пласте. Бактерицид вместе с нагнетаемой водой, продвигаясь от нагнетательной скважины к добывающим, уничтожает СВБ, в результате чего прекращается образование сероводорода в пласте. Таким образом, данный способ снижает концентрацию сероводорода, являющегося результатом жизнедеятельности СВБ, т.е. воздействует не непосредственно на сероводород, а на бактерии, производящие сероводород. Существенным недостатком способа является то, что он не может использоваться для уменьшения концентрации реликтового сероводорода, изначально присутствующего в пласте. Отмеченные недостатки способа не позволяют эффективно использовать его для уменьшения концентрации сероводорода непосредственно в пласте. В основу изобретения положена задача создать такой способ снижения концентрации сероводорода в пласте, в котором путем изменения вида закачиваемого реагента достигается повышение эффективности нейтрализации сероводорода в пласте за счет предотвращения образования сероводорода, а также нейтрализации реликтового сероводорода. Для решения задачи предложен способ снижения концентрации сероводорода в пласте, включающий закачку в пласт реагента, в котором, согласно изобретению, в качестве реагента используют нейтрализатор сероводорода (аммиачная селитра, азотнокислый аммоний, калиевая, натриевые селитры и др.). Аммиачная селитра или азотнокислый аммоний ГОСТ 228 - 67 - 77 - бесцветные кристаллы, хорошо растворимы в воде, гигроскопичны. Растворимость- 1220гр при 0°C и 6000гр. при 80°C в 1 литре воды. Аммиачная селитра при взаимодействии с сероводородом в пласте образует азотную кислоту и водорастворимые соли, а азотная кислота, взаимодействуя с породой пласта, нейтрализуется. Таким образом, результатом закачки аммиачной селитры в пласт с сероводородом, будет снижение концентрации сероводорода в добываемой промышленности, а значит и снижение коррозии металла оборудования на всем пути транспорта продукции от забоя скважины до пункта подготовки. Уравнение реакции взаимодействия аммиачной селитры с сероводородом Продуктом реакции при таком взаимодействии является азотная кислота и сернистый аммоний Продуктом реакции при таком взаимодействии является азотная кислота и сернистый аммоний Азотная кислота реагирует с карбонатными компонентами породы: Сернистый аммоний хорошо растворим в воде. Реакция гидролиза следующая: Продукты взаимодействия азотной кислоты с карбонатной породой и сернистого аммония с водой хорошо растворимы в воде, т.е. исключается кольматация ими порохового пространства пласта. Возможность взаимодействия аммиачной селитры с сероводородом проверена лабораторными исследованиями (см. акт к заявке №4915482). Исследованиями установлено, что при нормальном давлении при растворении в воде сероводорода, получают 0,1 молярный раствор т.е. в 10мл воды растворяется 23мл или 0,034г При взаимодействии этого количества сероводорода с 0,2г аммиачной селитры образуется 10мл азотной кислоты 1,2% концентрации. После растворения аммиачной селитры в раствор вливают раствор азотнокислой меди который полностью растворяется без образования осадка темно-серого цвета сульфита меди что свидетельствует об отсутствии в растворе сероводорода. О нейтрализации сероводорода в растворе свидетельствует и отсутствие характерного запаха. В пластовых условиях при больших пластовых давлениях в единице объема растворено большое количество сероводорода, поэтому в единице объема жидкости будет взаимодействовать с аммиачной селитрой большое количество сероводорода. Для взаимодействия с пластовым сероводородом может использоваться также калиевая и натриевая селитры, едкий калий и едкий натрий а также аммиачная вода Проблему нейтрализации сероводорода в пластовых условиях можно решить применением другого реагента-нейтрализатора - хлорид кальция со следующей реакцией: Аммиачная селитра более технологична, лучше растворима в воде. Ввиду сложности процесса и влияния на него огромного числа факторов, для реальных условий пласта объем селитры и периодичность ее закачки устанавливается экспериментальным путем непосредственно на промысле. Приведем пример осуществления заявляемого способа нейтрализации сероводорода в пласте. Пример. Имеем участок пласта с одной нагнетательной скважиной и одной добывающей скважиной (скв.Д). Приемистость составляет 150т/сут. Дебит добывающих скважин 80т/сут. Содержание сероводорода в продукции добывающей скважины составляет 12%. Интервал пласта в 2200 - 2220м. Пластовая температура 50°C. Диаметр НКТ - 73мм. Давление опрессовки эксплуатационной колонны 150кг/см3. Необходимо провести работы по снижению концентрации сероводорода в продукции добывающей скважины. 10 тонн аммиачной селитры растворяют в 10м3 воды и с помощью насосного агрегата ЦА 320 закачивают в НКТ и продавливают в пласт водой в объеме 7м3 при давлении на устье не больше 50кг/см2. После этого пускают нагнетательную скважину под закачку воды. В добывающей скважине после обработки нагнетательной скважины регулярно ежесуточно отбирают пробу и определяют в ней содержание сероводорода. Через 5 суток после обработки содержание сероводорода уменьшилось на 3% и составило 9%. Такое содержание сероводорода в продукции добывающей скважины удерживалось в течение 30 суток, после чего вернулось к прежней концентрации, т.е. 12%. После в нагнетательную скважину закачивают раствор с другой концентрацией селитры (10м3 воды + 5т или 10м3 воды + 15 тонн В добывающей скважине определяют величину уменьшения концентрации сероводорода и время продолжения эффекта. Определяется снижение коррозии оборудования и повышения межремонтного периода эксплуатации скважины и оборудования. Результаты этих экспериментов представлены в таблице. Снижение концентрации сероводорода в продукции добывающей скважины позволит снизить коррозию оборудования и увеличить межремонтный период эксплуатации скважины. Предпочтительность того или иного варианта обработки будет определяться техникоэкономическим анализом затрат на обработку и экономией, получаемой от продления срока работы оборудования и скважины, т.е. дополнительной добычей нефти и газа. При планировании технологии нейтрализации сероводорода в пластовых условиях концентрацию его снижают до величины, позволяющей защитить оборудование от сероводородной коррозии, с помощью ингибиторов коррозии. Целесообразность снижения содержания до меньших концентраций определяют на основе технико-экономического анализа.