Склад для обробки привибійної зони пласта

Реферат: Склад для обробки привибійної зони пласта містить хлороводневу кислоту, фтороводневу кислоту, органічний розчинник, лимонну кислоту, солі фосфорної кислоти, інгібітор корозії та воду. UA 74014 U (12) UA 74014 U UA 74014 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до нафтовидобувної промисловості, а саме до складів для підвищення продуктивності пластів шляхом впливу на проникність порового простору та попередження набухання глинистих складових породи. Відомий склад для обробки привибійної зони, який містить суміш: хлороводневої та фтороводневої кислот, інгібітор корозії, НПАР і/або фосфонову кислоту, розчинник оксаль Т-66 [2]. Недоліком даного складу є недостатня розчинювальна здатність породи та обмеження зони обробки пласта. Відомий також кислотний склад для збільшення проникності порового простору продуктивного колектора, який містить фосфорну кислоту, фтористоводневу кислоту, соляну кислоту, хлориди натрію або калію, або амонію, або їх [1]. Його недоліком є збільшення гідрофільності породи, за рахунок чого збільшується проникність для водної фази та недостатній захист підземного обладнання від корозії. Найбільш близьким аналогом є склад для обробки і ПЗП, який містить соляну кислоту, фосфорну кислоту, фтористоводневу кислоту, оцтову кислоту, неіоногенну поверхнево-активну речовину, вуглеводневий розчинник, інгібітор парафіновідкладень та воду [3]. Недоліком даного складу є те, що при обробці даним складом ефект отримується за рахунок відмивання органічних відкладів з поверхні порового простору продуктивного колектора, при низькій розчинювальній здатності породи, особливо глинистих мінералів. Склад також має високий корозійний вплив на свердловинне обладнання. Задачею корисної моделі є створення складу (дегідратаційного фосфокомплексу - ДФК-12) для обробки привибійної зони пласта, який дозволяє розчинити глинисті мінерали та попередити їх набухання, підвищити проникність для рідких вуглеводнів та знизити корозійний вплив на металеве обладнання. Поставлена задача вирішується тим, що склад для обробки ПЗП (дегідратаційний фосфокомплекс ДФК-12) містить, фтороводневу кислоту, органічний розчинник, додатково містить хлороводневу кислоту, солі фосфорної кислоти, лимонну кислоту, інгібітор корозії та воду у наступних співвідношеннях компонентів, % мас.: хлороводнева кислота 10-15 фтороводнева кислота 1-3 солі фосфорної кислоти 10-20 лимонна кислота 0,5-1,5 інгібітор корозії 0,5-1,5 вуглеводневий розчинник 20-30 вода решта. Суть корисної моделі полягає у наступному. Неорганічні кислоти (хлороводнева та фтороводнева), взаємодіючи з поверхнею породи, розчиняють її і утворюють канали фільтрації, збільшують проникність порового простору. Продукти реакції - водорозчинні солі, які легко видаляються із пласта. Наявність солей фосфорної кислоти при взаємодії з хлороводневою або фтороводевою кислотою в пластових умовах забезпечує поступове утворення фосфорної кислоти за схемою: 3НСl+Na3PO4=3NaCl+H3PO4 3HF+Na3PO4=3NaF + Н3РО4. Фосфорна кислота при дисоціації дає фосфат-аніон: + Н3РО4 = Н +H2PO4 + 2Н2РО4 = Н +HPO4 2+ 3НРО4 = Н + PO4 . Фосфат-аніон, у даному випадку, виступає буфером, підтримує потрібне значення рН, що забезпечує утримання розчинених компонентів у розчині. Фосфорна кислота, взаємодіючи з поверхнею глинистих мінералів породи, попереджує їх набухання і також попереджує забруднення пласта вторинними осадами. Лимонна кислота як стабілізатор утримує у розчинному стані солі заліза та алюмінію, що утворюються у результаті взаємодії хлороводневої кислоти з залізом та глинами. Крім того, вона є уповільнювачем реакції між хлороводневою кислотою та карбонатами, що дозволяє протиснути реакційну суміш вглиб, збільшуючи площу обробки пласта. Зменшення корозійного впливу реалізується за рахунок утворення поліфосфатної плівки на поверхні металевого обладнання та введенням інгібітору корозії, наприклад рокаміну або комперлану, що є водорозчинними ПАР, які забезпечують не лише антикорозійний захист, а також очистку ПЗП від продуктів реакції. Крім того, Н3РО4, реагуючи з іншими компонентами складу, утворює ефіри за схемою: 1 UA 74014 U 5 10 15 20 Дані ефіри, завдяки своїм фізико-хімічним властивостям та високопроникній здатності, збільшують площу обробки пласта, впливають на зміну змочуваності поверхні породи продуктивного колектора, підвищуючи проникність для рідких вуглеводнів. Введення розчинника, наприклад, суміші спиртів (ізоаміловий, бутиловий, аміловий, етиленгліколь), попереджує, утворення емульсій, які здатні блокувати канали фільтрації, запобігає вторинному опадоутворенню та посилює ефект гідрофобізації породи. Таким чином, кожен компонент складу підсилює дію один одного, за рахунок чого досягається позитивний ефект після обробки. Для вивчення впливу запропонованого складу для обробки привибійної зони пласта на зміну проникності порід та фільтрації флюїдів проведено ряд лабораторних досліджень. Склад готувався шляхом механічного змішування компонентів. У табл. 1. наведено досліджувані рецептури складу (дегідратаційного фосфокомплексу ДФК-12). Розчинну здатність щодо піщаника, визначали за зміною маси зразка породи до та після витримки в досліджуваному складі протягом 1 години при температурі 100 °C. Швидкість корозії сталі марки Д при 80 °C, визначено гравіметричним методом. Ступінь набухання глинистих мінералів визначено об'ємним методом. У мірний циліндр насипали 10 мл глинистого мінералу (бентонітової глини) додавали 100 мл запропонованого складу згідно з табл. 1, добре перемішували. Через певний, час визначали, зміну об'єму глинистого мінералу. Зразком порівняння слугувала глиниста суспензія на дистильованій воді. Проводили розрахунок за формулою: W V1  100% V2 25 30 де V1 та V2 - початковий та кінцевий об'єм глинистих мінералів. У результаті досліджень, табл. 1, встановлено, що склади 2-7 мають найвищу розчинну здатність піщаника, крім того, швидкість корозії та ступінь набухання глинистих мінералів менша від найближчого аналога відповідно у 17 та 1,65 разів. Подальші експериментальні дослідження були направлені на визначення впливу розробленого складу ДФК-12 на зміну проникності піщаного керну з Ланівського ГКР з вмістом глинистих фракцій 3 % на установці УДПК-1М за стандартною методикою [4]. Результати досліджень наведені у таблиці 2. Таблиця 1 Склад для обробки ПЗП Вміст, % мас. № складу розчину 1 2 3 4 5 6 7 8 9 HCl HF 8 0,5 10 1 11 1,5 12 2 13 2,5 14 2,75 15 3 16 3,5 найближчий аналог Солі фосфорної кислоти 8 10 12 15 17 18,5 20 25 35 2 лимонна кислота Інгібітор корозії Розчинник вода 0,2 0,5 0,7 1 1,2 1,4 1,5 2 0,4 0,5 0,8 1 1,2 1,4 1,5 2 19 20 22 25 26 28 30 31 63,9 58 52 44 39,1 33,95 29 20,5 UA 74014 U Продовження таблиці 1 № складу розчину Розчинність піщаника у кислотному складі, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 22,4 27,1 31,2 32,5 32,6 32,7 32,7 32,7 31,5 Швидкість корозії сталі Ступінь набухання марки Д при 80 °C, глинистих мінералів, % 2 г/м *год. 0,00957 32 0,00544 32 0,0031 30 0,0030 29 0,0028 24 0,0027 24 0,0027 24 0,0027 24 0,0573 45 Таблиця 2 Зміна проникності порового простору для рідких вуглеводнів після обробки складом (ДФК-12) 2 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 найближчий аналог 5 10 Проникність по вуглеводнях, мкм до впливу після впливу 0,018 0,0216 0,0134 0,0185 0,016 0,0261 0,0162 0,033 0,0202 0,0511 0,0181 0,0681 0,0224 0,0943 0,0196 0,0827 0,0292 Підвищення проникності, разів 0,0321 1,2 1,38 1,63 2,04 2,53 3,76 4,21 4,22 1,1 Одержані результати аналізу свідчать про підвищення проникності пористого середовища після обробки запропонованим складом у 1,38-4,22 разу. Найбільш реакційно здатними є склади 2-7 згідно з табл. 1. Зменшення концентрації реагентів нижче запропонованої рецептури не забезпечує достатнього розчинення піщаника, а збільшення концентрації недостатньо підвищує розчинність, тому є не раціональним. За результатами досліджень визначили зміну швидкості фільтрації пластової води та газового конденсату через піщаник, оброблену запропонованими складами згідно з табл. 1. Результати досліджень наведені у табл. 3. Таблиця 3 Зміна швидкості фільтрації води та газового конденсату по піщанику після обробки розробленим дегідратаційним фосфокомплексом ДФК-12 № складу розчину згідно з табл. 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Зміна швидкості фільтрації газового конденсату, раз 5,5 5,8 6 6,3 6,5 6,5 6,5 6,5 17,3 3 Зміна швидкості фільтрації пластової води, раз 0,8 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 UA 74014 U 5 10 15 20 25 30 З наведених даних видно, що запропонований склад для обробки ПЗП (ДФК-12) ефективно збільшує швидкість фільтрації газового конденсату у 5,8-6,5 разу, в той час як швидкість фільтрації пластової води змінюється не суттєво. Отримані результати свідчать, що оптимальні концентрації складу (ДФК-12) для обробки ПЗП підтверджені у складі 2-7, що відповідає концентрації 10-15 % НСl, і - 3 % HF, 10-20 % солі фосфорної кислоти, 0,5-1,5 % лимонна кислота, 0,5-1,5 % інгібітор корозії, 20-30 % розчинник. Подальші підвищення концентрації не суттєво впливають на зміну фобності поверхні, а концентрації нижче вказаної межі - є недостатніми для отримання ефекту від обробки ПЗП. Приклад промислового застосування. Запропонований склад для обробки ПЗП був випробуваний у промислових умовах на свердловині № 3 Карайкозівського родовища. Дані свердловини: глибина - 4880 м, hеф = 12,8 м, 3 3 дебіт до обробки: Qг = 34 тис. м /доб., Qн = 12 т/доб., Qв = 4 м /доб. 3Свердловину оброблено складом № 5 при цьому приготовлено 3 м розчину в бункері 3 3 агрегату для чого змішуванням НСl-1,19 м , HF-0,30 м , солі фосфорної кислоти - 450 кг, 3 3 3 лимонна кислота - 36 кг, інгібітор корозії - 0,036 м , розчинник - 0,78 м , вода - 0,8 м . Розчин закачано у пласт та витримано 4 год. Продуктивність свердловини після освоєння: 3 3 Qг = 47 тис. м /доб., Qh=14,6 т/доб., Qв = 2,5 м /доб. Таким чином, за даними промислового дослідження встановлено, що запропонований склад для обробки ПЗП (ДФК-12) забезпечує досягнення поставленої задачі - підвищення продуктивності свердловин шляхом збільшення фільтраційних характеристик продуктивного колектора для рідких вуглеводнів. Джерела інформації: 1. Патент UA 29252 А 6 Е21В43/27 Розчин для кислотної обробки пластів. 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 (аналог). 2. Патент RU 2388786 С2 С09K8/78 Состав для кислотной обработки призабойной зоны низкопроницаемого терригенного пласта. 10.05.2010 Бюл. № 13 (аналог). 3. Патент України UA № 30675 А6 Е21В43/27. Склад для обробки привибійної зони пласта. 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 (найближчий аналог). 4. ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Склад для обробки привибійної зони пласта, який містить фтороводневу кислоту та органічний розчинник, який відрізняється тим, що додатково містить хлороводневі та лимонну кислоти, солі фосфорної кислоти та інгібітор корозії у наступних співвідношеннях компонентів, % мас.: хлороводнева кислота 10-15 фтороводнева кислота 1-3 лимонна кислота 0,5-1,5 солі фосфорної кислоти, наприклад фосфати 10-20 та гідрофосфати натрію, калію чи амонію чи їх суміші інгібітор корозії, наприклад 0,5-1,5 рокамін органічний розчинник, наприклад ізоаміловий, 20-30 бутиловий, аліловий спирти, етиленгліколь чи їх суміші вода решта Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 4