Спосіб хімічної обробки свердловин

Спосіб хімічної обробки свердловин, що включає доставку до розкритого інтервалу продуктив 30943 - заміна порції хімічного розчину, що омиває розкритий інтервал, на свіжу здійснюється через кожні 0,5-2 години при загальній тривалості його витримки там не більше 12 годин. Як хімічний розчин пропонується, в залежності від геолого-промислових умов, використовувати як кислотні розчини (солянокислотні та глинокислотні, приготовлені на основі соляної або фосфорної кислоти), так і лужні розчини, представлені, в основному, (20-40)% водними розчинами гідрооксиду натрію (NаОН) або калію (КОН). Для розчинення карбонатних матеріалів пропонується використовувати (10-15)% соляну кислоту, а для очищення привибійної зони від глинистих матеріалів при пластовій температурі до 100°С - глинокислотні розчини, і більше 100°С - лужні розчини. До всіх кислотних розчинів обов'язковою є добавка інгібітора корозії. Доставка до розкритого інтервалу хімічного розчину менше двох раз не завжди дозволяє повністю очистити привибійну зону пласта від глинистої або цементної кірки, в результаті чого ефективність хімічної обробки знижується. Причиною такого явища є те, що хімічний розчин, реагуючи з продуктами забруднення продуктивного пласта і самою породою, з часом збагачується продуктами реакції, які адсорбуються на поверхні породи пласта. При цьому взаємодія розчину з поверхнею вибою майже зовсім припиняється незалежно від часу його витримки навпроти розкритого інтервалу. Це підтверджують і результати проведених лабораторних досліджень (див. табл. 1). Так, при зануренні взірця породи в хімічний розчин його розчинення, при відсутності перемішування, закінчується протягом 0,5-2 годин. А тому витримувати хімічний розчин навпроти розкритого інтервалу більше 0,5-2 годин без руху не доцільно. тиску шляхом відкриття засувки на позатрубному, що призводить до видалення продуктів реакції разом з прореагованим розчином в позатрубне і підводом свіжої порції хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу підтримується протягом всього часу встановлення ванни високий темп розчинення продуктів забруднення. Таблиця 2 Швидкість розчинення взірця щільнозцементованого пісковика діаметром 27 мм і висотою 6 мм в хімічних розчинах при температурі 90°С і тиску 10 Мпа Тип хімічного розчину і його концентрація 10% HCl 10% HCl+1%HF 40% NaOH 40% NaOH Витримка хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу під тиском, меншим тиску приймальності свердловини, дозволяє його доступ до всієї поверхні розкритого інтервалу продуктивного пласта і в той же час запобігає протисненню кольматуючих поверхню привибійної зони матеріалів вглибину пласта, а отже, і зниженню його примальності. Загальна витримка хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу більше 12 годин, як показують результати виконаних лабораторних досліджень (див. табл. 3), є недоцільною, бо протягом цього часу весь кольматуючий матеріал при забезпеченні надлишку хімічного розчину і швидкості розчинення такої ж, як і протягом першої години, що досягається періодичною заміною розчину навпроти розкритого інтервалу, може бути розчинений. Таблиця 1 Швидкість розчинення взірця щільнозцементованого пісковика діаметром 27 мм і висотою 6 мм в хімічних розчинах при температурі 90°С і тиску 10 МПа Таблиця 3 Розчинення різних матеріалів в хімічних розчинах протягом години при температурі 80°С і тиску 0,1 МПа Швидкість розчинення, г/м2 год Протягом, год 0,5 1 2 3 170,6 91,0 47,2 35,2 801,0 436,0 203,0 137,0 1572,0 812,0 409,0 272,2 82,0 53,1 36,0 131,0 77,3 52,4 68,0 45,6 32,5 В той же час лабораторні дослідження показують, що, якщо після витримки взірця в хімічному розчині протягом певного часу, в даному випадку однієї години, відмити його від продуктів реакції і помістити в аналогічний, але свіжий, хімічний розчин, швидкість розчинення породи протягом наступної години залишиться майже такою, як і протягом попередньої години (див. табл. 2). Аналогічна картина щодо механізму дії має місце і при реалізації запропонованого способу хімічної обробки свердловини. Завдяки попусканню 10% HCl 10% HCl+1%HF 10% HCl+3% HF 30% H3PO4+3%HF 20% NaOH 40% NaOH 2 Розмелений пісковик із вигодських відкладів Півн. Долинського р-ну, карбонатність, 7,8% Тип хімічного розчину і його концентрація Бентоніт Кількість розчиненого матеріалу, % Сухий залишок глинистого розчину Тип хімічного розчину і його концентрація 10% HCl 10% HCl+1%HF 10% HCl+3%HF 20% NaOH 40% NaOH 40% KOH Швидкість розчинення, г/м2 год Протягом, год 1 2 3 91,2 90,1 83,7 436,0 428,2 430,5 131,0 131,8 133,5 68,0 70,2 65,8 34,3 43,3 67,6 41,2 12,3 15,7 15,3 56,0 66,5 52,0 11,8 23,6 7,9 17,3 32,3 21,3 8,7 11,3 30943 Доставивши на свердловину в ємності кислотовоза 6 м3 приготовленого глинокислотного розчину, можна здійснити 6 циклів заміни хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу. Обв'язують устя свердловини з насосним агрегатом згідно зі схемою, яка забезпечує нагнітання хімічного розчину в насосно-компресорні труби. Після випробування нагнітальної лінії на герметичність і встановлення стабільної циркуляції мінералізованої води при відкритій засувці на позатрубному подають в насосно-компресорні труби глинокислотний розчин і протискують його мінералізованою водою до виходу кислотного розчину з насосно-компресорних труб і заповнення ним позатрубного простору навпроти розкритого інтервалу. Того що при змішуванні глинокислотного розчину з мінералізованою водою може випадати осад за рахунок утворення фтористого кальцію CaF2, то перед подачею глинокислотного розчину в насосно-компресорні труби і після подачі розчину бажано подати буфер із прісної води з ПАР в кількості до 0,5 м3. Створюють тиск на усті 18 МПа; що є меншим від тиску приймальності сверловини, і витримують хімічний розчин навпроти розкритого інтервалу протягом 1 години. Згідно з даними наведених в табл. 1 витримувати глинокислотний розчин навпроти розкритого інтервалу більше однієї години є недоцільним. Відкривають засувку на позатрубному і замінюють хімічний розчин навпроти розкритого інтервалу на свіжий, подавши при цьому в насосно-компресорні труби мінералізованої води в об'ємі, який дорівнює об'єму свердловини навпроти розкритого інтервалу, тобто 0,95 м3. Знову закривають засувку на позатрубному, створюють тиск на усті свердловини 18 МПа і витримують хімічний розчин навпроти розкритого інтервалу протягом однієї години. В аналогічному порядку здійснюють наступні чотири цикли заміни і витримки глинокислотного розчину навпроти розкритого інтервалу. Сумарний об'єм мінералізованої води, який необхідно використати для здійснення всіх шести циклів заміни хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу, дорівнює об'єму насосно-компресорних труб (в даному випадку 37200×0,003= =11,2 м3). Після витримки останньої шостої порції глинокислотного розчину навпроти розкритого інтервалу відкривають засувку на викидній лінії трубного простору і зворотною промивкою вимивають поданий в позатрубне прореагований розчин і осівший на вибої шлам із свердловини. Освоюють свердловину та запускають її в роботу. Якщо в процесі виконання даної роботи при черговому циклі витримки хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу створений на усті свердловини тиск почне різко падати, що говорить про повне очищення поверхні вибою від забруднення, виконання наступного циклу не має сенсу. В даному випадку попускають надлишковий тиск, відкривши засувку на позатрубному, протискують хімічний розчин, який був навпроти розкритого інтервалу в позатрубний простір, закривають засувку на позатрубному, а хімічний розчин, який залишився, протискують в пласт. Для протиснення Продовження табл. 3 Сухий залишок глинистого розчину 20% KOH 40% KOH Розмелений пісковик із вигодських відкладів Півн. Долинського р-ну, карбонатність, 7,8% 8,7 11,2 Тип хімічного розчину і його концентрація Бентоніт Кількість розчиненого матеріалу, % 10,2 16,7 7,6 9,2 Таким чином, використання запропонованого способу дозволяє за рахунок не менше дворазової заміни хімічного розчину навпроти розкритого інтервалу, який витримується там під тиском, меншим тиску приймальності свердловини кожний раз протягом 0,5-2 годин при загальній тривалості витримки не менше 12 годин і вибору його типу в залежності від геолого-промислових умов значно підвищити ефективність, а також знизити тривалість обробки та зменшити корозію насоснокомпресорних труб. Приклад здійснення способу. Нехай необхідно очистити поверхню вибою від забруднення глинистим матеріалом у свердловині, обладнаній 146 мм експлуатаційною колоною, спущеною на глибину 3732 м і випробуваною на герметичність тиском 20 МПа. Продуктивний горизонт, розкритий кумулятивною перфорацією, щільністю 24 отвори на 1 п. м в інтервалі 3720-3600 м. Пластовий тиск 40 МПа. Пластова температура 78°С. У свердловину спущені 73 мм насосно-компресорні труби на глибину 3602 м. Приймальність свердловини при заповненні її мінералізованою водою густиною 1050 кг/м3 і створенні тиску на усті 20 МПа – відсутня. Свердловина заповнена мінералізованою водою густиною 1050 кг/м3. Для здійснення у свердловині запропонованої технології насоснокомпресорні труби попускають до нижньої границі перфорації на глибину 3720 м. Виходячи з того, що поверхня вибою забруднена глинистим матеріалом, а пластова температура складає 78°С обирається для проведення хімічної обробки глинокислотний розчин такої рецептури 10%НСl+3%HF+ +0,1% інгібітор корозії. Кількість глинокислотного розчину для заповнення свердловини навпроти розкритого інтервалу дорівнює: V= p 2 (D - d 2 ) × h п.з. , 4 де: D - внутрішній діаметр експлуатаційної колони; d - зовнішній діаметр насосно-компресорних труб; hп.з. - довжина перфорованої зони; hп.з.=3720-3600 = 120 м 3 ,14 V= (0,124 2 - 0,073 2 ) × 120 = 0,95 м 3 . 4 3 30943 всього хімічного розчину, що залишився, в пласт необхідно протиснути ще в насосно-компресорні труби мінералізованої води в кількості, яка дорівнює кількості хімічного розчину, що залишився. Після витримки хімічного розчину протягом (0,5-2) годин в пласті на реагування відкривають засувку на викидній лінії трубного простору і зворотною промивкою вимивають поданий в позатрубне прореагований розчин. Освоюють свердловину та запускають її в роботу. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4