Спосіб обробки свердловин підземних сховищ газу

1. Спосіб обробки свердловин підземних сховищ газу, що включає нагнітання і витримку в пласті першої порції висококонцентрованого розчину поверхнево-активної речовини (ПАР) мийної дії, виклик припливу газу з витісненням розчину на викид і нагнітання другої порції низькоконцентрованого розчину поверхнево-активної речовини, 3 Відомий також спосіб обробки свердловин підземних сховищ газу [див. Спосіб обробки свердловин підземних сховищ газу. Деклараційний патент України № 63861 А від 15.01.2004 p., Бюл. № 1, 2004 p., E21В 43/22], що включає послідовне нагнітання в пласт водних розчинів ПАР високої і низької концентрації. Згідно патенту для приготування порції розчину високої концентрації використовують ПАР мийної дії, а низької концентрації - неіоногенну ПАР. Застосування способу за патентом №63861 дозволяє покращити витіснення компресорних олив з привибійної зони пласта. Спосіб має недоліки при застосуванні його в свердловинах підземного сховища газу. Так, при контакті з техногенними відкладеннями розчин ПАР, диспергуючи компресорні оливи, не розчиняє високодисперсні тверді частинки водонерозчинних солей Са, Mg, Fe, Al та інших полівалентних металів. При цьому тверді частинки не тільки кольматують колектор але і затримують проникнення розчину ПАР в нижні шари техногенних відкладень. Це технічне рішення вибрано як прототип. В основу корисної моделі було поставлено задачу створити спосіб обробки свердловин підземних сховищ газу, в якому, за рахунок використання нових реагентів та зміни технологічних режимів, досягається більш ефективне очищення привибійної зони пласта від компресорних олив та нерозчинних солей полівалентних металів. Поставлена задача вирішується тим, що до першої порції високонцентрованого розчину поверхнево-активної речовини додають динатрієву сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти, при цьому першу порцію розчину приготовляють в наступному співвідношенні компонентів, % мас.: ПАР мийної дії 2-9 динатрїєва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти (ДСЕК) 1-8 вода решта. Крім цього, в якості ПАР мийної дії використовують мийний засіб "Стінол" (ТУ У 23469691.00198) або "FAIRY", або іншу поверхнево-активну речовину з вищим показником витіснення компресорних олив, а для приготування другої порції низькоконцентрованого розчину використовують поверхнево-активну речовину "Піносіл" (ТУ 24.534841217-001:2007) в кількості 0,2-0,7 % мас. Використання запропонованого способу дозволяє досягнути ефективного очищення привибійної зони пласта від компресорних олив та нерозчинних солей полівалентних металів. Так, до складу техногенних відкладень крім компресорних олив входять водонерозчинні солі Са, Mg, Fe, Al та інших металів. Для їх розчинення в склад першої порції висококонцентрованого розчину ПАР запропоновано ввести новий реагент, який забезпечує переведення згаданих сполук в водорозчинну форму - дінатрієву сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти, яка має торгову назву ЕДТА. Динатрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти являє собою білий порошок добре розчинний в воді і лугах. Основна функція реагенту - перетворювати нерозчинні солі металів на розчинні. 64428 4 Механізм дії динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти базується на "вилучені" іонів металу з нерозчинних солей і заміщенні їх на іон натрію, майже всі солі якого розчинні в воді. При цьому динатрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти не є окислювачем і не взаємодіє з неокисленими металами. 1 кг реагента може перевести в розчинну форму 0,5-0,7 кг нерозчинних сполук. За рахунок розчинення твердих сполук відбувається розущільнення техногенних відкладень. Крім того, добавка динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти до висококонцентрованого розчину ПАР в кількості 2-8 % мас. підвищує значення рН до 8-9, що збільшує його диспергуючі і витісняючи властивості. Більш повне витіснення техногенних відкладів з ПЗП досягається при нагнітанні в привибійну зону пласта другої порції низьконцентрованого розчину поверхнево-активної речовини "Піносіл" в кількості 0,2-0,7 % мас, який при змішуванні в пласті з залишками першої порції знижує концентрацію диспергованої оливи і, відповідно, в'язкість розчину, що сприяє його більш повному витісненню з фільтраційних каналів пласта. Таким чином, ефективність очищення привибійної зони пласта висококонцентрованим розчином поверхнево-активної речовини мийної дії при використанні в комплексі з динатрієвою сіллю етилендіамінтетраоцтової кислоти збільшується як за рахунок розчинення солей полівалентних металів та збільшення глибини проникнення розчину в техногенні відкладення так і за рахунок покращення диспергування компресорних олив. Порівняльний аналіз запропонованого рішення з прототипом показує, що запропонований спосіб відрізняється від відомого тим, що до першої порції високонцентрованого розчину поверхневоактивної речовини додають динатрієву сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти, при цьому першу порцію розчину приготовляють в наступному співвідношенні компонентів, % мас: ПАР мийної дії 2-9 динатрїєва сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти 1-8 вода решта. Крім цього як ПАР мийної дії використовують мийний засіб "Стінол" або "FAIRY", або іншу поверхнево-активну речовину з вищим показником витіснення компресорних олив, а для приготування другої порції низько концентрованого розчину використовують поверхнево-активну речовину "Піносіл" в кількості 0,2-0,7 % мас. Отже запропоноване рішення відповідає критеріям корисної моделі "новизна" і "суттєві відмінності". Запропонований спосіб досліджено в лабораторних умовах для порівняння з відомим. Моделлю для дослідження очищення від техногенних відкладень та відновлення проникності привибійної зони пласта служила колонка заповнена природним розмеленим пісковиком. Дослідження проводили в такій послідовності. Модель пласта насичували пластовою водою з наступним її витісненням повітрям, визначаючи 5 при цьому газопроникність моделі пласта K пр . 0 Після цього модель насичували компресорною оливою з високодисперсними твердими частинками техногенних відкладень та визначали об'єм поглинутої оливи V  . На наступному етапі моделювали обробку привибійної зони пласта першою порцією висококонцентрованого розчину ПАР з добавкою динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти. Для цього через модель протискували розчин ПАР і після витримки протягом 18 годин витісняли повітрям, визначаючи при цьому витіснений об'єм оливи V1 . Коефіцієнт витіснення оливи під дією першої порції розчину ПАР визначали за формулою: V1 к1  . V Аналогічно досліджували додаткове витіснення оливи під дією другої порції ПАР V2  , а коефіцієнт витіснення оливи визначали за формулою: 64428 6 V2 . V Кінцевий коефіцієнт витіснення оливи визначали за формулою: кк  к1  к 2 . к2  Після завершення процесу витіснення оливи визначали кінцеву газопроникність К  пр 2 моделі пласта, а також коефіцієнт відновлення проникності моделі колектора   Кпр 2 Кпр 0 . Результати лабораторних досліджень очищення колектора від техногенних відкладень та відновлення його проникності запропонованим способом наведено в таблиці. Для порівняння в таблиці також наведено аналогічні дані по способу - прототипу при оптимальному співвідношенні компонентів. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 Компонентний склад, % мас. Кінцевий коефіцієнт витіснен- Коефіцієнт відновлення газоня оливи кк  проникності моделі   Перша порція Друга порція "Стінол" - 1 "Піносіл" - 1 ДСЕК - 0,5 Вода - 99,9 0,561 0,52 Вода - 98,5 "Стінол" - 2 "Піносіл" - 0,2 ДСЕК - 1 Вода - 99,8 0,632 0,59 Вода - 97 "FAIRY" - 8 "Піносіл" - 0,5 ДСЕК - 6 Вода - 99,5 0,804 0,81 Вода - 86 "Стінол" - 9 "Піносіл" - 0,7 ДСЕК - 8 Вода - 99,3 0,824 0,88 Вода - 83 "Стінол" - 10 "Піносіл" - 0,8 ДСЕК - 9 Вода - 99,2 0,827 0,89 Вода - 81 Савенол SWP Прототип 0,2 0,617 0,56. "FAIRY" - 8 Вода - 99,8 Вода - 92 Ступінь очищення моделі колектора оцінювали по величині коефіцієнта витіснення компресорних олив та коефіцієнта відновлення газопроникності. Як видно з одержаних результатів експериментальних досліджень ефективність очищення моделі колектора від компресорних олив та високодисперсних техногенних твердих частинок запропонованого способу (досліди 2, 3 і 4) вища порівняно з прототипом (дослід 6) та позамежними співвідношеннями запропонованого способу (дослід 1). Подальше збільшення концентрації ПАР та ДСЕК в запропонованому способі (дослід 5) не забезпечує суттєвого підвищення коефіцієнта витіснення оливи чи коефіцієнта відновлення газопроникності колектора і тому економічно не доцільне. Приклад реалізації способу. Обробка привибійної зони пласта по запропонованому способу проводилась на свердловині підземного сховища газу глибиною 1028 м з інтервалом перфорації 998-982 м. Колона НКТ  89 мм була спущена до глибини 998 м. Для реалізації способу приготовлено в мірних ємностях цементувального агрегату 3 3 м розчину "Стінол" (5 % мас.) з добавкою динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти (3 % мас). Розчин закачали в колону НКТ і протиснули в пласт газом високого тиску. Свердловину закрили на 18 години. Після цього свердловину 3 освоїли продувкою газу на викид, приготували 4 м розчину "Піносіл" (0,3 % мас.) і протиснули в пласт. Через 0,5 годин свердловину освоїли. Гідродинамічні дослідження проведені до і після об 7 робки свердловини показали збільшення її дебіту з 3 3 32 тис. м газу на добу до 105 тис.м /добу. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 64428 8 Таким чином запропонований спосіб дозволяє ефективно очищати привибійну зону свердловин підземних сховищ газу від техногенних відкладень. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601