Спосіб дії на привибійну зону пласта

Реферат: Спосіб дії на привибійну зону пласта, при якому виконують закачування нейтральних хімічних реагентів в пласт з попереднім перемішуванням нейтральних хімічних реагентів перед їх закачуванням у привибійну зону пласта в поверхневих умовах і отримання активного складу при контакті нейтральних хімічних реагентів з породою пласта. Додатково вводять до складу нейтральних хімічних реагентів гідрофосфату амонію та інгібітора корозії. UA 120277 U (12) UA 120277 U UA 120277 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до способів обробки свердловин для підвищення їх продуктивності. Відомі способи кислотної обробки привибійної зони свердловин за допомогою соляної та інших кислот [Амиян В.А., Уголев B.C. Физико-химические методы повышения производительности скважин. -М.: Недра, 1970, с. 19-31]. Однак ефективність застосування їх для стимулювання роботи видобувних свердловин невисока через неглибоке проникнення кислот в пласт. Відомий також спосіб кислотної обробки, що включає закачування двох реагентів по насосно-компресорних трубах і затрубному простору з отриманням кислоти в результаті їх взаємодії на вибої свердловини [Лебедева М.Н., Калашнев В.В., Абдулин Ф.С. и др. Химическая обработка призабойной зоны с получением соляной кислоты на забое. - РНТС Нефтепромысловое дело, 1973, № 2, с. 8-10]. Недоліком цього способу є значна трудомісткість його реалізації, через двотрубну схему подачі реагентів на вибій свердловини (одночасна подача реагентів по насосно-компресорних трубах і затрубному простору) в результаті чого відбувається недостатньо глибоке проникнення кислоти в пласт. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб дії на привибійну зону пласта, що включає закачування нейтральних хімічних реагентів в пласт з попереднім їх перемішуванням в поверхневих умовах перед закачуванням у привибійну зону пласта, а активний склад отримують при контакті нейтральних хімічних реагентів з породою пласта, а як нейтральні хімічні реагенти використовують хлорид амонію, нітрат амонію, біфторид-фторид амонію і воду 6 [Патент України № 22551А, МПК , Е21В 43/27, публ. 30.06.1998 p.]. Недоліком цього способу є висока корозійна активність закачуваних реагентів і досить невелика зона проникнення активного кислотного розчину у продуктивний пласт через різке зниження рН середовища за рахунок активної реакції розчинення в утворених соляній та азотній кислотах карбонатних складових порід. Задачею корисної моделі є створення способу обробки привибійної зони пласта, що дозволяє знизити корозію нафтопромислового і свердловинного обладнання та підвищити ефективність обробки за рахунок збільшення глибини проникнення активного розчину в пласт. Для цього спосіб дії на привибійну зону пласта, що включає закачування нейтральних хімічних реагентів в пласт з попереднім перемішуванням нейтральних хімічних реагентів перед їх закачуванням у привибійну зону пласта в поверхневих умовах і отримання активного складу при контакті нейтральних хімічних реагентів з породою пласта, передбачає додаткове введення до складу нейтральних хімічних реагентів гідрофосфату амонію та інгібітора корозії за наступного співвідношення компонентів, мас. %: хлорид амонію 5-15 нітрат амонію 5-15 гідрофосфат амонію 5-10 біфторид-фторид амонію 1-9 інгібітор корозії 0,5-1,0 вода решта. Порівняльний аналіз запропонованого способу з найближчим аналогом (прототипом) показує, що запропоноване рішення відрізняється від відомого наявністю додаткового введення до складу нейтральних хімічних реагентів гідрофосфату амонію та інгібітора корозії за наступного співвідношення компонентів, мас. %: хлорид амонію - 5-15; нітрат амонію - 5-15; гідрофосфат амонію - 5-10; біфторид-фторид амонію - 1-9; інгібітор корозії - 0,5-1,0; вода решта. Отже, пропоноване рішення відповідає критеріям "новизна" та "істотні відмінності". Спосіб здійснюється наступним чином. Доставляють нейтральні порошкоподібні реагенти до гирла свердловини. Розчиняють доставлені хімреагенти у воді. Нагнітають отриманий розчин хімреагентів через насоснокомпресорні труби у привибійну зону продуктивного пласта. При контакті розчину нейтральних хімічних реагентів з породою продуктивного пласта відбувається їх активація. Свердловину залишають на реагування активного складу з породою. Потім видаляють продукти реакції і пускають свердловину в експлуатацію. Для підтвердження зниження корозії нафтопромислового і свердловинного обладнання при нагнітанні через них в пласт розчину нейтральних хімічних реагентів були проведені лабораторні випробування. У дві колби наливали хімічні реагенти: у першу - водний розчин, що містив 20 % хлориду амонію, 20 % нітрату амонію і 9 % біфторид-фториду амонію (за прототипом); у другу - водний розчин, що містив 15 % хлориду амонію, 15 % нітрату амонію, 10 % гідрофосфату амонію, 9 % 1 UA 120277 U 5 10 біфторид-фториду амонію і 1,0 % інгібітора корозії (за запропонованим способом). Об'єм розчину у кожній з колб становив 100 мл. У кожну з колб поміщали досліджувану пластину зі сталі марки Ст.3 з геометричними розмірами 30×10×1 мм. До занурення в колби з розчинами хімічних реагентів і після пластини зважували і визначали за результатами замірів швидкість корозії. Результати експериментів наведені в таблиці 1. Як видно з таблиці 1, корозія сталевої пластини, яка поміщена в колбу з водним розчином хімреагентів згідно зі способом-прототипом у 13 разів інтенсивніше, ніж у колбі з водним розчином хімреагентів за пропонованим способом. Це підтверджує те, що при реалізації способу-прототипу взаємодія нейтральних хімреагентів безпосередньо в свердловині викличе значну корозію обладнання. При використанні ж нейтральних хімреагентів згідно з запропонованим способом корозія нафтопромислового обладнання буде знижена у 13 разів. Таблиця 1 № п/п 1 2 15 20 Вага пластини, г після до занурення занурення в в розчин розчин Реагент Водний розчин, що містив 20 % хлориду амонію, 20 % нітрату амонію і 9 % біфторидфториду амонію Водний розчин, що містив 15 % хлориду амонію, 15 % нітрату амонію, 10 % гідрофосфату амонію, 9 % біфторид-фториду амонію і 1,0 % інгібітора корозії Час перебування Швидкість пластини у 2 корозії, г/м тод розчині, год. 3,11560 3,11520 2 0,2941 3,11870 3,11867 2 0,0221 Для підтвердження підвищення ефективності способу за рахунок збільшення глибини проникнення активного розчину в пласт проводилися лабораторні дослідження на зразках природних гірських порід. Експериментальні дослідження полягали в наступному. Спочатку проводилися дослідження з визначення найбільш оптимальних за ефективністю концентрацій нейтральних хімічних реагентів. Для цього в колбу з наважкою масою 1 г гірської породи наливали водний розчин нейтральних хімічних реагентів в обсязі 100 мл. Витримували протягом 1 години. Потім фільтрували залишок, просушували і зважували. За втратою ваги наважки гірської породи до і після впливу реагентами визначали розчинність породи, яка характеризувала ефективність впливу досліджуваним реагентом. Результати експериментів наведені в таблиці 2. Таблиця 2 № п/п хлорид амонію нітрат амонію 1 20,0 20,0 2 3 4 5 6 7 4,0 5,0 10,0 15,0 16,0 17,0 4,0 5,0 10,0 15,0 16,0 17,0 Вміст компонентів, мас. % біфторидгідрофосфат фторид амонію амонію За способом-прототипом 9,0 За запропонованим способом 0,5 4,0 1,0 5,0 5,0 7,5 9,0 10,0 10,0 11,0 11,0 12,0 25 2 інгібітор корозії Розчинність породи, % 32,85 0,4 0,5 0,75 1,0 1,05 1,1 24,87 34,56 38,61 45,64 45,85 45,93 UA 120277 U 5 10 15 Далі проводилися експериментальні дослідження на моделі пласта з визначення глибини проникнення в неї активного розчину. Експериментальні дослідження проводилися на моделях пласта з наступними фізичними параметрами: довжина - 50 см; діаметр - 2,8 3см; пористість - 17 %; 3 ефективний об'єм пор - 32 см . -12 2 вихідна проникність - 0,07510 мм . Випробування проводились у наступній постановці. Насичували модель пласта нафтою. Проводили фільтрацію нафти в моделі пласта при постійному перепаді тиску, рівному 2,5 МПа і визначали вихідну проникність. Потім обробляли модель пласта за способом-прототипом, 3 прокачуючи 1,0 см водного розчину, що містив 20 % хлориду амонію, 20 % нітрату амонію і 9 % біфторид-фториду амонію. У тих же умовах перевірена ефективніть запропонованого способу, 3 прокачуючи 1,0 см водного розчину з 15 % хлориду амонію, 15 % нітрату амонію, 10 % гідрофосфату амонію, 9 % біфторид-фториду амонію і 1,0 % інгібітора корозії. Результати досліджень наведені у таблиці 3. Таблиця 3 Спосіб Показник Довжина керна, см Діаметр керна, см Пористість вихідна, % 3 Об'єм пор, см 2 Проникність вихідна, мкм Проникність після закінчення експерименту, 2 мкм Час реагування розчину з породою моделі пласта, хв. Глибина проникнення розчину в моделі пласта, см 20 25 30 35 Прототип 50 2,8 17 32 0,075 Пропонований 50 2,8 17 32 0,075 0,683 0,976 12,2 27,3 21,6 43,7 Як видно з таблиці 3, глибина проникнення активного розчину в модель пласта за запропонованим способом в два рази більше, ніж за способом-прототипом. Приклад виконання способу: Свердловина глибиною 2344 м розкриває нафтонасичений пласт в інтервалі 2328-2334 м. Колектор представлений пісковиком з глинисто-карбонатним цементом. Дебіт свердловини 3 після 17 років експлуатації знизився з 97 до 8 м /добу. Біля свердловини заготовили 600 кг хлориду амонію, 600 кг нітрату амонію, 300 кг 3 гідрофосфату амонію, 320 кг біфторид-фториду амонію, 50 кг інгібітора корозії і 6 м води. Обв'язали гирло свердловини зі спецтехнікою та приготували водний розчин нейтральних 3 хімреагентів розчинивши безпосередньо перед закачуванням у свердловину в 6 м води 600 кг хлориду амонію, 600 кг нітрату амонію, 300 кг гідрофосфату амонію, 320 кг біфторид-фторид амонію і 50 кг інгібітора корозії. Закачали в свердловину водний розчин нейтральних хімреагентів і продавили їх в пласт продавлювальною рідиною. Закрили свердловину на реагування розчину нейтральних хімреагентів з породою пласта. Після закінчення часу реагувань розчину з породою пласта видалили продукти реакції і запустили свердловину в роботу. Порівняльні дані, що свідчать про перевагу запропонованого способу в порівнянні з базовим, наведені в таблиці 4. 3 UA 120277 U Таблица 4 Спосіб Показник Прототип Пропонований 97 8 19 1,34 97 8 41 1,97 11 33 3 Дебіт свердловини, м /доб.: при здачі в експлуатацію перед обробкою після обробки Глибина проникнення розчину в пласт, м Приріст дебіту свердловини за рахунок обробки, 3 м /доб. 5 10 15 20 Таким чином, застосування запропонованого способу дозволить знизити корозію свердловинного і технологічного обладнання і збільшити глибину проникнення активного розчину в пласт, що значно підвищить ефективність впливу на привибійну зону продуктивного пласта і, як наслідок, збільшити продуктивність або приймальність свердловин. Джерела інформації: 1. Амиян В.А., Уголев B.C. Физико-химические методы повышения производительности скважин. -М.: Недра, 1970, с. 19-31 (аналог). 2. Лебедева М.Н., Калашнев В.В., Абдулин Ф.С. и др. Химическая обработка призабойной зоны с получением соляной кислоты на забое. - РНТС Нефтепромысловое дело, 1973, №2, с.810 (прототип). 6 3. Патент України № 22551А, МПК , Е21В 43/27, публ. 30.06.1998 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб дії на привибійну зону пласта, при якому виконують закачування нейтральних хімічних реагентів в пласт з попереднім перемішуванням нейтральних хімічних реагентів перед їх закачуванням у привибійну зону пласта в поверхневих умовах і отримання активного складу при контакті нейтральних хімічних реагентів з породою пласта, який відрізняється тим, що додатково вводять до складу нейтральних хімічних реагентів гідрофосфату амонію та інгібітора корозії, за наступного співвідношення компонентів, мас. %: хлорид амонію 5-15 нітрат амонію 5-15 гідрофосфат амонію 5-10 біфторид-фторид амонію 1-9 інгібітор корозії 0,5-1,0 вода решта. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4