Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта

Реферат: Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції та видалення продуктів реакції. Керування процесом реакції здійснюють шляхом використання регулятора початку реакції в вигляді уповільнювача або прискорювача. Як активний розчин хімічних реагентів використовують водний розчин нітрату амонію, нітриту натрію з додаванням поверхнево-активної речовини. UA 104209 U (12) UA 104209 U UA 104209 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до способів обробки свердловин для підвищення їх продуктивності. Відомий спосіб термохімічного впливу на привибійну зону пласта [Савенков Г.Д., Бойко B.C. Расчет процессов интенсификации притока, освоения и эксплуатации скважин. - Львов, Вища школа, 1986,с.74-79], в якому використовують гранульований магній та соляну кислоту, які взаємодіють між собою з виділенням теплоти. Недоліком цього способу є те, що при контакті з соляною кислотою промислове обладнання піддається солянокислотній корозії з утворенням солей заліза, які після нейтралізації кислоти гідролізуються, випадають у осад та закупорюють поровий простір пласта, що знижує його проникність і, відповідно, продуктивність свердловини. 5 Відомий спосіб термохімічної обробки пласта [А.с. СРСР № 1739014, МПК Е21В 43/27, Е21В 43/24, публ. 07.06.1992 р.], який полягає в тому, що перед закачуванням в пласт азотну кислоту змішують з карбамідом, отримують азотну кислоту в неактивній формі в вигляді її комплексу з карбамідом. При додаванні розчину нітриту натрію до осаду азотнокислого карбаміду, останній одразу руйнується, при цьому утворюються азотна кислота і карбамід. Реакція проходить з виділенням теплоти. Недоліком цього способу є невисока адіабатична температура при виконанні технологічного процесу, що не дозволяє ефективно проводити внутрішньопластову термохімічну обробку. Найбільш близьким до пропонованого технологічного рішення, є спосіб термохімічної 6 обробки пласта [патент України № 29074А, МПК Е21В 43/27, публ. 16.10.2000 р.], що включає нагнітання через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта розчину, що містить нітрат карбаміду, алюміній, гідрид натрію та воду. При контакті розчину хімічних реагентів з породою продуктивного пласта відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури. Свердловину залишають на реагування активного складу з породою, після чого видаляють продукти реакції та пускають свердловину в експлуатацію. Недоліком цього способу є недостатньо висока ефективність та складність використання завдяки тому, що водний розчин нітрату карбаміду у водному середовищі дисоціює на азотну кислоту і карбамід, що, у свою чергу, веде до інтенсивної корозії технологічного та промислового обладнання і, як наслідок, до некерованості процесу. Задачею корисної моделі є створення способу впливу на привибійну зону продуктивного пласта, який дозволяє підвищити ефективність обробки за рахунок спрощення реалізації способу, здійснення керування процесом початку реакції між компонентами реакційної суміші, а також виключення корозії технологічного та промислового обладнання. Поставлена задача у способі термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта, що включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершення реакції та видалення продуктів реакції, згідно з корисною моделлю, додатково здійснюється керування процесом реакції шляхом використання регулятора початку реакції в вигляді уповільнювача або прискорювача, а як активний розчин хімічних реагентів використовують водний розчин нітрату амонію, нітриту натрію з додаванням поверхнево-активної речовини за наступного співвідношення компонентів, мас. %: нітрат амонію - 1530, нітрит натрію - 1530, регулятор початку реакції - 04, поверхнево-активна речовина - 0,51,0, вода - решта. Спосіб здійснюється наступним чином. Доставляють реагенти до устя свердловини. Розчиняють доставлені хімреагенти у воді. Нагнітають отриманий розчин хімреагентів через насосно-компресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта або в пласт. При досягненні розчину хімічних реагентів продуктивного пласта починається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури і відбувається комплексний водневий та термобарохімічний вплив на продуктивний пласт. Свердловину залишають на реагування активної суміші з породою. Потім видаляють продукти реакції та пускають свердловину в експлуатацію. Для підтвердження ефективності реалізації запропонованого способу та можливості керуванням процесом початку реакції між компонентами активного реагенту при виконанні технологічного процесу, були проведені лабораторні випробування. Дослідження найбільш близького аналога показали, що, наприклад, при вмісті компонентів мас. %: нітрат карбаміду 50, алюміній - 10, гідрид натрію - 10, вода - решта, температура початку реакції складає 24 °C, а 2 швидкість корозії 1600 г/м ·год. Результати досліджень запропонованого способу термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта надані в таблиці. 1 UA 104209 U 5 10 15 20 25 30 35 Як видно з таблиці, температура початку реакції регулюється у діапазоні існуючих пластових температур, що, без сумніву, підтверджує спрощення реалізації способу та наявність можливості керуванням процесом початку реакції між активними компонентами розчину, а швидкість корозії практично відсутня. Приклад 1 виконання способу. Свердловина глибиною 3844 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 3787-3839 м. Колектор є пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Пластова температура - 132 °C. Дебіт 3 свердловини після 19 років експлуатації знизився з 376 до 59 м /добу. Біля свердловини заготовили 0,6 тонни нітрату амонію, 0,6 тонни нітриту натрію, 58 кг 3 уповільнювача, 12 кг поверхнево-активної речовини та 1,5 м води. Обов'язали устя свердловини, за допомогою спецтехніки приготували активного розчину хімічних реагентів, розчинивши їх безпосередньо перед закачуванням у свердловину в воді. Закачали отриманий розчин через насосно-компресорні труби у привібійну зону продуктивного пласта. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування розчину вилучили продукти реакції та пустили свердловину в роботу. Під час освоєння визначили, що продукти реакції на усті мали температуру 85 °C, що на 43 °C вище температури флюїду під час роботи свердловини. Отже, реакція відбулася. Дебіт свердловини 3 збільшився до 236 м /добу. Приклад 2 виконання способу. Свердловина глибиною 4237 м розкриває нафтонасичений пласт у інтервалі 4189-4203 м. Колектор тріщинний складений пісковиком з перемежуванням алевролітів з слюдистим цементом. Пластова температура -115 °C. Дебіт свердловини після капітального ремонту 3 знизився з 217 до 24 м /добу. Для проведення робіт до свердловини завезли 1,2 тонни нітрату амонію, 1,5 тонни нітриту 3 натрію, 60 кг уповільнювача, 24 кг поверхнево-активної речовини та 4,5 м води. Обов'язали устя свердловини за допомогою спецтехніки приготували водний розчин хімреагентів, розчинивши їх у воді безпосередньо перед закачуванням у свердловину. Закачали отриманий розчин хімреагентів через насосно-компресорні труби на вибій та продавили в пласт технічною водою. Закрили свердловину на реагування розчину хімреагентів з породою пласта. По закінченні часу реагування вилучили продукти реакції та пустили свердловину в роботу. Під час освоєння визначили, що продукти реакції на усті мали температуру 67 °C, що на 24 °C вище температури флюїду під час роботи свердловини. Отже, реакція відбулася. Дебіт свердловини 3 збільшився до 194 м /добу. Приріст дебіту свердловини за рахунок обробки запропонованим 3 способом - 170 м /добу. Таким чином, застосування запропонованого способу дозволить підвищити ефективність впливу на привибійну зону продуктивного пласта за рахунок спрощення реалізації способу, керування процесом початку реакції між компонентами реакційної суміші та виключення корозії обладнання та, як наслідок, збільшити продуктивність або приймальність свердловин. Таблиця Вміст компонентів, мac. % № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 Нітрат амонію Нітрит натрію Уповільнювач 15 20 25 30 15 20 25 30 15 20 25 30 15 20 25 30 0 1 2 4 0 0 0 0 Поверхнево Прискорювач -активна речовина 0 0,5 0 0,5 0 0,5 0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 1,5 1,0 2,0 1,0 Температура Швидкість початку корозії, 2 реакції, °C г/м ·год. 60 90 120 180 52 43 34 25 0,16 0,16 0,14 0,09 0,21 0,26 0,30 0,34 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Спосіб керованого комплексного водневого та термобарохімічного впливу на привибійну зону продуктивного пласта, що включає нагнітання активного розчину хімічних реагентів у пласт, де відбувається термохімічна реакція з різким підвищенням адіабатичної температури, витримку до завершенняреакції та видалення продуктів реакції, який відрізняється тим, що керування 2 UA 104209 U процесом реакції здійснюють шляхом використання регулятора початку реакції в вигляді уповільнювача або прискорювача, а як активний розчин хімічних реагентів використовують водний розчин нітрату амонію, нітриту натрію з додаванням поверхнево-активної речовини за наступного співвідношення компонентів, мас. %: нітрат амонію 1530 нітрит натрію 1530 регулятор початку реакції 04 поверхнево-активна речовина 0,51,0 вода решта. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3