Спосіб кислотної обробки привибійної зони пласта

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної галузі, а саме до способів хімічної обробки привибійної зони пласта при Інтенсифікації роботи видобувних і нагнітальних свердловин. Відомий є спосіб збільшення продуктивності свердловин, що передбачає послідовне протиснення у пласт спочатку суміші соляної(НСІ) і фосфорної(Н 3РО4) кислот, а потім як прискорювача реакції - водного розчину амонію (NH4OH). Концентрація кислот і амонію, що беруть участь у процесі, складає 30%, а кількість компонентів у співвідношенні 1:1:1 [Патент США №3930539, кл. Е 21 В 43/27, 1976]. При змішуванні суміші кислот Із водним розчином амонію у пласті проходить екзотермічна реакція, що приводить до виділення великої кількості тепла та підвищення температури. Це сприяє підвищенню інтенсивності розчинення кислотним розчином карбонатів та видаленню із привибійної зони парафіносмолистих речовин. Однак використання відомого способу при проведенні повторних кислотних обробок призводить до значного зниження їх е фективності, яке пов'язане Із тим, що майже вся соляна кислота, яка входить у склад суміші, як більш сильна нейтралізується при змішуванні з водним розчином амонію, а фосфорна кислота швидко нейтралізується з карбонатними компонентами пласта на невеликій відстані від стовбура свердловини в звязку із зниженням її концентрації до 10% при змішуванні з 30% соляною кислотою і 30% водним розчином амонію у співвідношенні 1:1:1 та підвищенням температури за рахунок екзотермічної реакції, яка проходить при цьому. Віддалена зона через високу швидкість нейтралізації кислотного розчину, що протискується у пласт, і використання частини його на здійснення в пласті екзотермічної реакції, не є задіяною кислотною обробкою. Крім того, даний спосіб є малоефективним для обробки теригенних пластів або пластів, забруднених глинистим матеріалом, по причині відсутності в розчинах, які використовуються для його здійснення, хімічних реагентів, здатних розчиняти кремнійвміщуючі компоненти пласта. В основу даного винаходу було покладено завдання створити спосіб, в якому за рахунок зміни технології та використання других хімічних реагентів досягається підвищення ефективності повторних обробок, особливо в умовах теригенних пластів і забруднення привибійної зони глинистим матеріалом. Це досягається шляхом послідовного протиснення в пласт дво х порцій кислотного розчину, кожна з яких відрізняється компонентним складом і вмістом кислот при такому співвідношенні компонентів, мас.%: Перша порція Фосфорна кислота 30-60 Інгібітор корозії 0,05-0,5 Вода Ре шта Друга порція Фосфорна або соляна кислота 8-10 Фтористоводнева кислота або фториста сіль амонію в перерахунку на фтористоводневу кислоту 1-4 Вода Ре шта Як фториста сіль амонію в основному використовується біфторид амонію (NaH4F*HF) або фторид амонію (NH4F), або їх суміш (NH 4F*HF + NH4 F). При взаємодії біфторида або фторида амонію з соляною або фосфорною кислотами утворюється фтористоводнева кислота (HF). NH4F * HF + НСІ = NH4CI + 2HF; 3NH4F * HF + Н3РО 4 = (NH4)3PO 4 + 6HF; NH4F + HCI = NH 4CI + HF; 3NH4F + Н3РО4 = (NH4)3PO4 + 3HF. При використанні для утворення фтористоводневої кислоти (HF) фтористих солей амонію концентрацію соляної (НСІ) або фосфорної (Н3РО4) кислот у другій порції необхідно взяти дещо вищою, так як частина її витрачається при розкладі фтористих солей амонію. Суттєвими відмінностями запропонованого способу від відомого є: 1) протискання в пласт двох порцій кислотного розчину, кожна із яких відрізняється компонентним складом і вмістом кислот; 2) використання в якості першої порції кислотного розчину фосфорної кислоти концентрацією 30-60 мас.% з добавкою інгібітора корозії (катапін КИ-1, ХОСП-10, катапін А), швидкість розчинення якою карбонатної породи і корозійна активність є відносно низькими у порівнянні з другими кислотними розчинами; 3) протиснення в пласт слідом за першою другої порції кислотного розчину з вмістом фосфорної або соляної кислот 8-10 мас.% та фтористоводневої кислоти або фтористої солі амонію в перерахунку на фтористоводневу кислоту 1-4%. Використання в якості першої порції кислотного розчину фосфорної кислоти концентрацією 30-60% з добавкою Інгібітора корозії (катапін КИ-1, ХОСП-10, катапін А) в кількості 0,05-0,5% дозволяє знизити швидкість розчинення крейди (СаСО3) з 32 г/м 2×с (див. табл. 1, №14) до 6,2-1,6 г/м 2×с (див. табл. 1, №6-12), тобто 5,2-20 разів. Відносно невисокою є і корозійна властивість запропонованого кислотного розчину (див. табл. 1). Завдяки відносно низьким значенням швидкості розчинення карбонатів перша порція не буде повністю нейтралізуватися у привибійній зоні, а буде частково проникати у активній формі у віддалену зону пласта. Використання фосфорної кислоти концентрацією більше 60% неефективно, так як приводить до зниження коефіцієнта збільшення проникності гірських порід. Протиснення в пласт слідом за першою порцією кислотного розчину другої порції розчину, що містить в своєму складі, крім фосфорної або соляної кислот, фтористоводневу кислоту або фтористу сіль амонію дозволяє розчиняти крім карбонатів і кремнійзміщуючі компоненти пласта. Швидкість розчинення запропонованим в якості другої порції кислотним розчином карбонатної породи приблизно відповідає прототипу. Використання у др угій порції кислотного розчину кислот більше оптимального вмісту нераціонально так, як не приводить до суттєвого збільшення його розчинної здатності по відношенню до кремнійвміщуючи х компонентів пласта (див. табл. 2, №9, 13, 14-16, 20-21). Однак при цьому різко підвищується корозійна властивість, що в багатьох випадках при проведенні обробки свердловин є небажаною. Зменшення вмісту соляної або фосфорної кислоти у другій порції менше 8% є недоцільним, так як може стати причиною закупорки пласта через утворення гелеподібної кремневої кислоти по мірі зниження кислотності розчину (швидка нейтралізація кислот через їх низьку концентрацію). При зменшенні в другій порції кислотного розчину вмісту фтористоводневої кислоти менше 1% різко знижується розчинна здатність кислотних розчинів у відношенні до силікатів. Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє збільшити глибину обробки за рахунок використання першої порції та очистити привибійну зону від різного роду забруднень за рахунок розчинення кремнійвміщуючи х компонентів пласта другою порцією кислотного розчину, а це в свою чергу приводить до підвищення ефективності обробки та збільшення видобутку флюїда Із пласта. Технологія проведення запропонованого способу наступна. Свердловина зупиняється на час проведення обробки. Проводяться підготовчі роботи, характерні для звичайних кислотних обробок. Заготовлюють необхідні об'єми першої і другої порції кислотних розчинів і їх в ємностях кислотовозів доставляють на свердловину. Після встановлення кругообігу рідини у свердловину по колоні насосно-компресорних труб нагнітають послідовно спочатку першу, а потім другу порцію кислотного розчину. При досягненні кислотним розчином вибою свердловини закривають засувку на затрубному і протискують кислотні розчини в пласт. Останню порцію кислоти протискують у пласт водою, обробленою поверхнево-активною речовиною або нафтою. Після витримки кислотного розчину у пласті свердловину освоюють. Об'єм кислотного розчину визначають Із розрахунку 12-48 м 3 розчину на всю обробку, виходячи Із досвіду проведення кислотних обробок не даному родовищі і врахування параметрів пласта, що підлягає обробці, та кількості проведених у свердловині кислотних обробок. При цьому об'єми першої і другої порції кислотного розчину вибираються приблизно однаковими. При повторенні обробки об'єми першої і другої порцій у визначених вище границях поступово збільшуються. Об'єм протискуючої рідини Vпр вибирається із умови повного протиснення кислотного розчину Із свердловини в пласт та глибини його обробки і визначається Із рівняння: Vпр = Vнкт + KV2к.р , де Vнкт - об'єм колини НКТ, м 3; V2к.р - об'єм др угої порції кислотного розчину, м 3; К - коефіцієнт, який враховує на яку глибину планується обробити пласт. О< К< 1. Порядок приготування запропонованих розчинів наступний. Приклад 1. У 63,93 частинах (63,93 мас.%) води послідовно розчиняють 35,7 частин (30 мас.% Н3РО4 та 5,7 мас.% води) 84% товарної фосфорної кислоти та 0,37 г (0,1 мас.% інгібітор корозії КИ-1 та 0,27 г води) 27% розчину КИ-1. Приклад 2. У 80,6 частинах (80,6 мас.%) води послідовно розчиняють 11,9 частин (10 мас.% Н3РО4 та 1,9 мас.% води) 84% розчину товарної фосфорної кислоти та 7,5 частин (3 мас.% HF та 4,5 мас.% води) 40% розчину плавикової кислоти. Приклад 3. У 51,66 частинах (51,66 мас.%) води послідовно розчиняють 47,6 частин (40 мас.% Н3РО4 та 7,6 мас.% води) 84% товарної фосфорної кислоти та 0,74 частин (0,2 мас.% Інгібітора корозії КИ-1 та 0,54 мас.% води) 27% розчину КИ-1. Приклад 4. У 58 частинах (58 мас.%) води послідовно розчиняють 32 частин (10 мас.% НСІ та 22 мас.% води) 31% товарної соляної кислоти та 10 частин (4 мас.% HF та 6 мас.% води) 40% товарної плавикової кислоти.