Склад для обробки привибійної зони газоносних пластів свердловин підземних сховищ газу

Реферат: Склад для обробки привибійної зони газоносних пластів свердловин підземних сховищ газу містить дисперсну систему, утворену на основі високомолекулярних вуглеводнів з наповненням твердими носіями соляної кислоти у неактивній формі, низькоатомні спирти та поліефіри. UA 98008 C2 (12) UA 98008 C2 UA 98008 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до нафтогазовидобувної промисловості, а саме до способів кислотної обробки привибійної зони пластів свердловин підземних сховищ газу (далі - ПСГ). Відомий склад для обробки привибійної зони пласта (далі - ПЗП), що містить суміш мінеральних (фтористоводнева, фосфорна, соляна) та органічних (мурашина) кислот, високоатомний спирт, поверхнево-активну речовину, інгібітор корозії та воду (UA 22329 U, Е21В 43/27, публ. 25.04.2007. Склад для обробки привибійної зони пласта). Недоліком складу є те, що він має надлишкову агресивність, що може спричинити руйнування скелета породи пласта, який в умовах ПСГ знаходиться під впливом знакозмінних навантажень, а також недостатньо очищає пласт від високомолекулярних сполук, а саме компресорного масла. Відомий також склад, що містить суміш плавикової та фосфорної кислот, хлорид натрію, хлорид магнію та воду (UA 41516 A, Е 21 В 43/11, публ. 17.09.2001. Спосіб розкриття пласта). Недоліком даного складу є те, що він недостатньо збільшує проникність ПЗП, особливо тоді, коли вона складається з неоднорідних за фізико-хімічним складом порід та забруднена привнесеними високомолекулярними компонентами. Також до запропонованого складу не входять компоненти, які попереджують корозію свердловинного обладнання. Найбільш близьким до запропонованого є склад, у якому суміш кислот використовують у неактивній формі, тобто кислоти перед нагнітанням змішуються з алебастром і висушуються. Склад містить соляну, плавикову кислоти, безводну нафту, поверхнево-активну речовину та воду (решта) (UA 38992 А, Е21В 43/27, 43/24, публ. 15.05.2001, Спосіб обробки привибійної зони пласта). Однак використання цього кислотного складу також не завжди ефективне, оскільки дана суха кислотна суміш з алебастром може випадати в осад та закупорювати пори продуктивного пласта, що призводить до зниження продуктивних характеристик свердловини. Також недоліком даного аналога є недостатньо висока розчинююча здатність порід колекторів. В основу винаходу поставлена задача створити такий хімічний склад для впливу на пласт, який дозволяє підвищити природну проникність привибійної зони продуктивного пласта, забезпечити збереження скелета породи та видалити високомолекулярні сполуки, якими забруднюються колектори газових родовищ. Поставлена задача вирішується так: у склад, призначений для кислотної обробки відкладень у колекторі свердловин ПСГ, в якому використовуються дисперсна система, утворена на основі високомолекулярних вуглеводнів з наповненням твердим носієм соляної кислоти у неактивній формі, додатково внесено низькоатомні спирти та поліефіри при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тверді носії соляної кислоти у неактивній формі 25,0-50 низькоатомний спирт 1,0-1,1,5 поліефіри 0,1-0,15 високоатомні вуглеводні решта. Як компонент, що вміщує низькоатомний спирт та поліефір, використовують головну фракцію виробництва етилового спирту, а як високоатомні вуглеводні використовують головну фракцію виробництва етилового спирту. При цьому як високоатомні вуглеводні використовують дизельне пальне, керосин або безводний газовий конденсат. Такий склад ефективно підвищує природну проникність колектора, забезпечуючи збереження скелета пласта, а вміст суміші спиртів в даному розчині активно розчиняє та видаляє привнесені при нагнітанні газу в свердловину високомолекулярні сполуки. Таким чином застосування запропонованого складу для обробки продуктивних пластів дозволить за рахунок більш ефективного розчинення мінеральних та органічних складових підвищити фільтраційні властивості привибійної зони пласта, збільшити зону обробки пласта та, як наслідок, збільшити продуктивність свердловин, запобігаючи руйнуванню колектора. Запропонований склад досліджено в лабораторних умовах на кернах газових свердловин ПСГ. За порівняння брали склад за прототипом. Запропонований склад готували шляхом ретельного змішування складових компонентів при різних концентраціях. При цьому спостерігали за такими параметрами: - відновлення проникності кернів; - очищення від високомолекулярних забруднень маслами; - руйнування скелета породи. Методика експерименту така: дозу запропонованого складу вводили у реактор, туди ж вводили розраховану дозу води та активно перемішували до отримання робочої кислотної 1 UA 98008 C2 емульсії. Отриманою емульсію обробляли зразок керна, витримували протягом 3 годин, промивали керн трикратною дозою води та висушували до стабільної ваги. Результати лабораторних досліджень запропонованого розчину для обробки газових свердловин у порівнянні з прототипом наведено в таблицях 1,2,3,4. 5 Таблиця 1 Досліджувані склади № складу розчину -11 1а 1б 2 2а 2б 3 За 3б 4 4а 4б 5 5а 5б 6а 6в Сполука Вміст, % об. -2Розчин 1 -3 Хімічна суміш 400 г Тверді носії соляної кислоті у неактивній формі Низькоатомний спирт Поліефіри(суміш) Високоатомні вуглеводи(дизельне паливо) Вода 400 г Розчин 2 Хімічна суміш 400 г Тверді носії соляної кислоти у неактивній формі Низькоатомний спирт Поліефіри(суміш) Високоатомні вуглеводні (дизельне паливо) Вода Розчин 3 Хімічна суміш , 400 г Тверді носії соляної кислоті у неактивній формі Низькоатомний спирт Поліефіри(суміш) Високоатомні вуглеводні (дизельне паливо) Вода - 400 г Розчин 4 Хімічна суміш 400 г Тверді носії соляної кислоти у неактивній формі Низькоатомний спирт Поліефіри(суміш) Високоатомні вуглеводні (дизельне паливо) Вода - 400 г Розчин 5 Хімічна суміш 400 г Тверді носії соляної кислоти у неактивній формі Низькоатомний спирт Поліефіри(суміш) Високоатомні вуглеводні (дизельне паливо) Вода - 400 г Розчин 6 (Прототип) Тверді носії кислот у неактивній формі 400 г Алебастр Соляна кислота Плавикова кислота Поверхнево-активна речовина Безводна нафта Вода - 400 г у т.ч. 20 0,75 0,05 79,2 у т.ч. 25,0 1,0 од 73,9 10,0 у т.ч. 40,00 1,25 0,13 58,62 у т.ч. 50,00 1,50 0,15 48,35 у т.ч. 55,00 1,50 0,15 43,35 у т.ч. 30,00 10,00 7,00 3,00 50,00 Приготування розчину 5 показало, що склад нетекучий та малопластичний, непридатний для закачування у свердловину. 2 UA 98008 C2 Таблиця 2 Визначення змін проникностей кернів Вергунського ПСГ та руйнування керна кислотним впливом № склад розчину Кп, мД до обробки Кп, мД після обробки Підвищення проникності, разів 1 2 3 4 5 6 123,7 116,8 136,4 108,6 124,5 109,1 128,6 132,9 156,6 130,8 149,4 117,8 1,040 1,138 1,148 1,199 1,200 1,080 Маса відділеного пісковика за час реакції, г 0,207 0,209 0,210 0,211 0,457 0,410 Таблиця 3 Дослідження очищення порід від органічних забруднень № складу розчину 1 2 3 4 5 6 Найближчий аналог Вміст органічних сполук Вміст органічних сполук (фільтрату компресорного масла) (фільтрату компресорного масла) до обробки, мг/л після обробки, мг/л 4,21 0,41 3,85 0,18 3,96 0,16 4,07 0,141 4,33 0,56 4,12 1,28 Таблиця 4 Дослідження руйнування керна в умовах кислотного впливу № склад розчину Кп, мД до обробки 1 123,7 2 117,8 3 138,4 4 109,6 5 134,6 6 Найближчий 124,5 аналог 5 10 15 Кп, мД після обробки 136,5 134,07 158,3 130,8 161,0 Підвищення проникності, разів 1,103 1,138 1,144 1,193 1,196 145,9 1,172 Порівняльні дані свідчать про перевагу запропонованого способу перед базовим найближчим аналогом. Найбільш оптимальним є такий склад для обробки ПЗП, який містить: тверді носії соляної кислоті у неактивній формі - 25,0-50,0; низькоатомний спирт - 1,0-1,5; поліефіри - 0,1-0,15; високоатомні вуглеводи - решта. При недостатній концентрації компонентів зазначеного складу відмічено недостатню ефективність кислотного впливу як за показником підвищення проникності породи, так і за очищенням від високомолекулярних сполук масла. При збільшенні концентрації реагентів надлишково зростає швидкість реакції, що зменшує можливий час присутності складу в пласті. Збільшення кількості твердих носіїв соляної кислоті у неактивній формі не веде до зростання ефективності обробки, а навіть знижує її - це можливо пояснити стеричними факторами - дуже високою в'язкістю складу. Таким чином запропоноване технічне рішення дозволяє одержати склад для обробки ПЗП газових свердловин, який можна застосовувати в промислових умовах для інтенсифікації роботи свердловин та покращення фільтраційних властивостей порід колекторів, очищаючи його від високомолекулярних сполук, компресорного масла і водночас запобігати руйнуванню скелета породи. 20 3 UA 98008 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 1. Склад для обробки привибійної зони газоносних пластів свердловин підземних сховищ газу, що містить дисперсну систему, утворену на основі високомолекулярних вуглеводнів з наповненням твердим носієм соляної кислоти у неактивній формі, який відрізняється тим, що він додатково містить низькоатомні спирти та поліефіри при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тверді носії соляної кислоти у неактивній формі 25,0-50 низькоатомний спирт 1,0-1,1,5 поліефіри 0,1-0,15 високоатомні вуглеводні решта. 2. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що як компонент, що вміщує низькоатомний спирт та поліефір, використовують головну фракцію виробництва етилового спирту. 3. Склад за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що як високоатомні вуглеводні використовують дизельне пальне, керосин або безводний газовий конденсат. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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