Спосіб термохімічної обробки свердловини

Спосіб термохімічної обробки свердловини, що включає послідовне нагнітання у пласт суспензії азотнокислого карбаміду та розчину нітриту натрію, який відрізняється тим, що як суспензія Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до обробок свердловини з використанням підігрітих поверхнево-активних речовин (ПАР) Відомий спосіб обробки привибійної зони пласта, що включає в себе нагнітання в пласт 5% міцелярного розчину (МР), приготовленого на основі сульфоналів, що виготовлюються на Новополоцькому НПЗ (Білорусь), фірмі "Бір" (м Львів), або фірмі "Реагент" (м Н Розділ) - (Ліскевич Є І , Михайлюк В Д , Смук Ю М "Стан проблеми і перспективи розвитку нафтового комплексу Західного регіону України" - Тези доповідей і повідомлень Львів, 1995, с 91) На відміну від інших поверхнево-активних речовин, міцелярний розчин має низький поверхневий натяг на межі з нафтою (менше 1-5*10 3Н/м), що обумовлює його високу нафтовідмиваючу здатність Крім цього міцелярний розчин, зменшуючи капілярні сили, які утримують воду в поровому середовищі, забезпечує ефективне витиснення води із привибійної зони пласта Адсорбуючись на поверхні породи, міцелярні розчини сприяють диспергацм частинок асфальтосмопарафінових відкладів (АСПВ) в привибійній зоні і їх виносу із пласта Відомо, ЩО, підігріваючи міцелярний розчин, його нафтовитісняюча здатність збільшується За результатами досліджень спостерігається оберне азотнокислого карбаміду використовується суміш, що містить азотнокислий карбамід, неюногенну поверхнево-активну речовину та вуглеводень, наприклад, дизпаливо, конденсат або легку нафту при наступному співвідношенні компонентів, мас % азотнокислий карбамід 3-20 неюногенна поверхнево-активна речовина 0,5-5 вуглеводень (дизпаливо, або конденсат, або легка нафта) решта, а після 20 - 45% розчину нітриту натрію у пласт додатково нагнітають водний міцелярний розчин, що містить 3-7% нафтових сульфонатів та нагрітий до температури 40 - 80°С нопропорційна залежність міжфазного натягу на межі нафтові сульфонати-нафта від температури, тобто із зростанням температури -міжфазний натяг знижується Так при зростанні температури з 27°С до 65°С -міжфазний натяг знижується з величини 0,3*10 4 Н/м до 0,2*106 Н/м Були намагання підігріти міцелярний розчин на поверхні, або в привибійній зоні з допомогою наперед спущених підігрівачів Якщо в першому випадку підігрітий міцелярний розчин, рухаючись по стовбуру свердловини від гирла до інтервалу обробки, охолоджується до температури пласта, то в другому випадку значно збільшуються матеріальні і трудові витрати, пов'язані із спуском та підйомом спеціального електричного нагрівача та часом, який необхідний для прогрівання породи в пристовбурній зоні Крім цього, незначні інтервали порового простору прогріваються до високої температури Найбільш близьким у технічному відношенні до запропонованого є спосіб термохімічної дм при взаємодії азотнокислого карбаміду з нітритом натрію для розчинення парафінистих та асфальтосмолистих відкладів в привибійній зоні (А С СРСР №1739014 від 8 02 1992р ) Застосування цих реагентів в ВІДПОВІДНИХ об'ємах дозволяє підвищити температуру зони обробки пласта в середньому до 250-270°С Слід зазначити, що термохімічна 1 о> о ю ю 55097 реакція відбувається безпосередньо у привибійній зоні пласта, що забезпечує відсутність корозії нафтопромислового обладнання Використання згаданих вище технологій дозволяє збільшити видобуток вуглеводнів, покращуючи фільтраційні властивості пласта, за рахунок зменшення міжфазного натягу на межі нафтаміцелярний розчин, розчинення та виносу асфальтосмолопарафінистих відкладів з пристовбурної зони пласта (ПЗП) На ПІЗНІЙ стадії експлуатації родовищ застосування відомих способів впливу на ПЗП - недостатньо ефективні Це пов'язано, насамперед, з великою КІЛЬКІСТЮ проведених на свердловинах технологій з інтенсифікації видобутку вуглеводнів і, зокрема, обробок міцелярними розчинами, що для умов еоценових покладів практично охоплює весь фонд свердловин А повторне проведення згадуваних обробок ПЗП не створює умов для залучення в експлуатацію нових, раніше не задіяних нафтонасичених пропластків По-друге, період між обробкою пристовбурної зони (термохімічна дія від реакції азотнокислого карбаміду і нітриту натрію для розчинення парафінових і асфальтос мол о парафінових відкладів (АСПВ) в привибійній зоні) та освоєнням свердловини - є довготривалий, а це призведе до значного зниження температури та відкладення раніше розчинених АСПВ в продуктивному пласті та стовбурі свердловин Крім того застосування температурного фактору впливу на АСПВ не враховує можливість використання ПАР В основу даного винаходу покладено завдання створити спосіб обробки свердловини, який поєднує два напрямки обробок в один високопродуктивний процес, а саме, одночасно впливати на зону обробки термохічною дією (реакція азотнокислого карбаміду та нітриту натрію) та підігрітим міцелярним розчином, при цьому міцелярний розчин підігрівається теплом, яке набув поровий простір від термохімічної реакції Це досягається шляхом послідовного нагнітання у свердловину суспензії азотнокислого карбаміду (суміш азотнокислого карбаміду - 320мас %, неюногенної поверхнево-активної речовини - 0,5-5мас %, та вуглеводню (дизпаливо, або конденсат, або легка нафта) - решта), 20-45% розчину нітриту натрію та водний міцелярний розчин, нагрітий до температури 40-80°С, що містить 3-1% нафтових сульфонатів Використання запропонованого способу обробки дозволяє покращити фільтраційні властивості породи, максимально розчинивши в привибійній зоні асфальтосмолопарафінові відклади та розчинивши утвореною азотною кислотою породу пласта і збільшити коефіцієнт витиснення нафти із привибійної зони, зменшивши в десятки тисяч разів міжфазний натяг на межі нафта-порода, додатково підігрітим в пласті міцелярним розчином, забезпечуючи швидке освоєння свердловин Суттєвими ВІДМІННОСТЯМИ запропонованого способу від відомого є 1) як суспензія азотнокислого карбаміду використовується суміш, що містить азотнокислий карбамід 3-20мас %, неюногенна поверхнево-активна речовина 0,5-5мас % та вуглеводень (дизпаливо, або конденсат, або легка нафта) - решта до ЮОмас %, 2) після 20-45% розчину нітриту натрію у пласт додатково нагнітають водний міцелярний розчин, нагрітий до температури 40-80°С, що містить 3-7% нафтових сульфонатів, температура якого в пластових умовах зростає до 65°С і вище за рахунок поглинання тепла, виділеного від екзотермічної реакції Комплексність дії на привибійну зону, застосовуючи даний спосіб, досягається шляхом використання трьох, приготовлених в певному кількісному співвідношенні, розчинів ХІМІЧНИХ реагентів, які, взаємодіючи між собою в пластових умовах, спричиняють наступне 1 При контакті суспензії азотнокислого карбаміду з пластовою водою, комплексна сіль азотнокислого карбаміду розпадається на азотну кислоту та карбамід, які взаємодіючи з водним розчином нітриту натрію, виділяють велику кількость тепла КІЛЬКІСТЬ тепла, що виділяється при цьому, достатня для розчинення в привибійній зоні асфальтосмолопарафінових відкладів (АСПВ розчиняються в вуглеводневому носи (дизельне пальне, або конденсат)), руйнування відкладень шлаків, ліквідації водяних бар'єрів, максимально відкриваючи зону фільтрації припливу вуглеводнів в стовбур свердловини та прогріву скелету породи При оптимальному співвідношенні (3,6кг азотнокислого карбаміду на 1кг нітриту натрію (NaNC^)) КІЛЬКОСТІ ВСІХ трьох реагентів карбаміду, нітриту натрію, та азотної кислоти (з врахуванням концентрації азотної кислоти, яка використовується для виготовлення азотнокислого карбаміду), отримуємо тепловий ефект від реакції в 1367,5МДж на 1м3 суміші реагентів Підвищення температури складає 256°С 2 Виділена із азотнокислого карбаміду азотна кислота, а також утворена азотна кислота від взаємодії двоокису азоту (NO2) з водою, яка відбувається в присутності кисню (вода, що використовується для підтримання пластового тиску насичена повітрям), взаємодіє з породами пласта, збільшуючи фільтраційні властивості обробленої зони 3 За рахунок фільтрації в пласт вуглеводневого розчину неюногенної поверхнево-активної речовини (або жирннокс, або ріпокс, або ш), як частини суспензії азотнокислого карбаміду, відбувається розм'якшення АСПВ, зменшення в'язкості аномально в'язкої нафти та часткове відмивання і розчинення АСПВ 4 Видалення з присвердловинної зони пласта води і відмивання цієї зони від тяжких компонентів і водних емульсій нафти, що випадають в результаті порушення термодинамічного режиму і ежекторного ефекту виділення газу, забезпечує 5% міцелярний розчин, який нагрівається до температури 65°С і вище під час протискування його через прогріту зону пласта Підігрітий в пластових умовах міцелярний розчин має наднизькі міжфазні натяги на межі з вуглеводнями (0,2*10 6 Н/м), що забезпечує суттєве покращення фільтраційних характеристик пласта, і, як наслідок, збільшення продуктивності свердловин Технологія проведення запропонованогоспособу є наступною 1 Свердловина зупиняється на час проведення обробки 2 Ведуться ПІДГОТОВЧІ роботи 55097 3 Окремо готують технологічні рідини, суспензію азотнокислого карбаміду та НПАР у вуглеводні (або в дизельному пальному, або в легкій нафті, або в конденсаті), водний розчин нітриту натрію і водний міцелярний розчин (як міцелярний розчин використовують або карпатол, або мирол, або концентрат нафтових сульфонатів із вмістом активної речовини 3-7% (оптимальним вмістом є 5%)) 4 Після встановлення кругообігу рідини в свердловині, нагнітають у ліфт водний розчин нітриту натрію та суспензію азотнокислого карбаміду (азотнокислий карбамід 3-20мас %, неюногенна поверхнево-активна речовина 0,5-5мас % та вуглеводень (дизпаливо, або конденсат, або легка нафта)) - решта до ЮОмас %), до витиснення водного розчину нітриту натрію в затрубний простір, вище інтервалу перфорації 5 Одночасно в пласт продавлюють розчин нітриту натрію з затрубного простору - одним насосним агрегатом та суспензію азотнокислого карбаміду і міцелярний розчин по НКТ - другим насосним агрегатом 6 Після ЧОГО, розчини, що залишилися, продавлюють в пласт по НКТ рідиною в об'ємі, який забезпечить повне витиснення реагентів в пласт 7 Після витримки свердловини приступають до їїосвоєння Порядок приготування запропонованих розчинів наступний 1 Відомо, ЩО В процесі експлуатації свердловин нафтопроникність привибійної зони погіршується в радіусі до 0,4м Тому, для прогріву порід привибійної зони свердловини потужністю їм і в радіусі до 0,4м від осі стовбура вище пластової температури достатньо 1,6м3 суспензії азотнокислого карбаміду і 0,8м3 розчину нітриту натрію 1 1 Для приготування 1,6м3 суспензії азотнокислого карбаміду необхідно використати 267кг азотнокислого карбаміду, 33л поверхнево-активної речовини та 1,3м3 дизпалива, або конденсату, або легкої нафти 1 2 Для приготування 0,8м3 розчину нітриту натрію необхідно - 80кг нітриту натрію і 0,7м3 води 2 На 1 м потужності працюючого інтервалу продуктивного пласта необхідно використати 2м 5%-го міцелярного розчину Для приготування 1,0м3 5% міцелярного розчину необхідно використати 250л 20%-го карпатолу, або миролу, або КНС, решта вода Приклад проведення термохімічної обробки свердловини Для здійснення обробки по запропонованій технології вибирають свердловину типову для нафтових родовищ Так свердловина глибиною 2000м проперфорована в інтервалі 1720 1980м В продуктивному розрізі є 5 пропластків з різною проникністю По геофізичних методах дослідження виявлено 10м працюючого продуктивного горизонту Пластова температура 46°С З метою ефективного впливу на продуктивний горизонт потужністю 10м, необхідно підігріти в пластових умовах 20м3 5% міцелярного розчину Для цього готується 16м3 - суспензії азотнокислого карбаміду і 8м 3 - розчину нітриту натрію Для приготування 16м3 суспензії азотнокислого карбаміду необхідно використати 2670кг азотнокислого карбаміду, 330л жириноксу і 13м3 або дизпалива, або конденсату Для приготування 8м 3 розчину нітриту натрію ВІДПОВІДНО 800кг нітриту натрію і 7,2м води В результаті реакції азотнокислого карбаміду з нітритом натрію в зоні працюючого інтервалу пласта температура підвищується в середньому на 250 -270°С Прокачуючи через підігрітий пласт міцелярний розчин, його температура зростає до 65 - 90°С Тим самим створюємо наднизькі міжфазні натяги на межі з вуглеводнями, що дозволяє відновити рух вуглеводнів в прифільтрову зону свердловини Після приготування 20м3 5% міцелярного розчину типу карпатол, або мирол, або КНС, 16м3 суспензії азотнокислого карбаміду та 8м 3 розчину нітриту натрію, створюємо у свердловині кругообіг задавлюваної рідини Після цього у свердловину послідовно нагнітають 8м 3 розчину нітриту натрію, 16м3 суспензії азотнокислого карбаміду, 300л буферної рідини (або дизпаливо, або конденсат) і 20м3 5% міцелярного розчину, нагрітого до температури 40-80°С за допомогою ППУ Закачку при відкритому затрубному просторі проводять до моменту витіснення розчину нітриту натрію у затрубний простір Об'єм закачаних реагентів в цей момент дорівнює об'єму НКТ, плюс об'єм фільтрової зони затрубного простору, плюс об'єм розчину нітриту натрію Після витіснення розчину нітриту натрію вище інтервалу перфорації у затрубному просторі, для здійснення термохімічної реакції в присутності пластової води, продавлюється в пласт задавлювальною рідиною розчин нітриту натрію з затрубного простору одним насосним агрегатом та суспензію азотнокислого карбаміду і міцелярний розчин з НКТ - другим насосним агрегатом При закритому затрубному просторі, витискують з НКТ в пласт весь об'єм 5% міцелярного розчину протискувальною рідиною (водою) По закінченню підйому НКТ і спуску глибинного насосного обладнання освоїти свердловину штанговим глибинним насосом Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24