Склад для руйнування осадів у свердловині

Реферат: Склад для руйнування осадів у свердловині містить сульфамінову кислоту, продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом, органічні похідні фосфонової кислоти, поверхнево-активні речовини. Склад у вигляді кислотних стрижнів містить руйнуючий реагент в кількості 30-60 % та поверхнево-активну композицію 40-70 %. UA 118671 U (12) UA 118671 U UA 118671 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, точніше до способів очищення стовбура та фільтра свердловини від забруднюючих матеріалів - відкладень солей, продуктів корозії, а також рідких флюїдів. Відомим складом комплексної дії для обробки привибійної зони газової свердловини (патент Російської Федерації № 2456326, МПК С09К 8/584, публ. 20.07.2012 р.), який включає 70 %-ний водний розчин метанолу і суміш поверхнево-активних речовин (ПАР): неіоногенної - ОП-10 та аніоноактивного - сульфонолу при їх співвідношенні 4:1 відповідно. Недоліком такого складу є відсутність кислотного реагенту для боротьби з забрудненнями свердловини. Відомим реагентом для вилучення пластової рідини, що містить високомінералізовану пластову воду з газових та газоконденсатних свердловин (патент Російської Федерації № 2502776, МПК С09К 8/584, публ. 27.12.2013 р.), який має реагент з високомінералізованою пластовою водою з газових і газоконденсатних свердловин, на основі препарату ОС-20, що містить суміш поліоксіетиленгліколевих ефірів синтетичних первинних вищих жирних спиртів фракції С16-С18; етоксильованих (20 ЕО) цетилових і стеарилових спиртів; оксіетильований (20 ЕО) гекса(окта)децилового спирту, неіоногенної ПАР. Недоліком такого складу є відсутність кислотного реагенту для боротьби з забрудненнями свердловини. Найбільш близькою до заявленого складу є базова основа складу для кислотної обробки теригенного колектора і розглинізації привибійної зони пласта (патент Російської Федерації № 2301248, МПК С09К 8/74, С09К 8/528, публ. 20.06.2007 р.), яка вибрана за найближчий аналог. Речовина містить, мас. %: сульфамінову кислоту 440, фторид амонію або біфторид амонію, або біфторид-фторид амонію 440, продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом 1090, органічні похідні фосфонової кислоти 0,510, інгібітор корозії 0,55, використання якої забезпечує виключення утворень осадів, у тому числі й вторинних, як при нормальній, так і при підвищеній температурі в пласті (вище 90 °C), при розчиненні теригенних колекторів, у тому числі таких, що мають карбонатні включення, запобігання утворенню стійких емульсій, випадання залізовмісних осадів у привибійну зону пласта. Також базова основа при використанні в низькопроникних колекторах може містити катіонну або неіоногенну ПАР, або їх суміш в кількості 0,55 мас. %. Недоліком найближчого аналога є використання складу для кислотної обробки свердловини, що обумовлює зупинку свердловини, проведення її обробки шляхом прямої циркуляції, створює перепади тиску в продуктивних пропластках в умовах аномально низьких пластових тисків (АНПТ). Також недоліком є наявність в складі фторидів та біфторидів, які при взаємодії з розчинними іонами Са та Mg утворюють погано розчинні в воді осади фторидів Са та Mg, що покривають поверхню забруднюючих матеріалів в свердловині, чим сповільнюють процес їх руйнування. Кількість погано розчинних фторидів Са та Mg особливо зростає при використанні складу в пластовій воді зі значною кількістю іонів Са та Mg (більше 12 мг-екв/л) та його кислотній дії на карбонати та сульфати Са та Mg. Присутність органічних похідних фосфонової кислоти в кількості 0,510 мас. % та поверхнево-активних речовин в кількості 0,55 мас. % на процес утворення фторидів Са та Mg не впливає. Задачею заявленої корисної моделі є забезпечення якісного очищення стовбура та фільтра свердловини в умовах АНПТ від осадів в свердловині, продуктів корозії, а також рідких флюїдів в працюючій свердловині, яка виносить пластову воду жорсткістю більше 12 мг-екв/л. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в діючу свердловину подається склад у вигляді кислотних стрижнів, що містять руйнуючий реагент 3060 %, що забезпечує руйнування, та поверхнево-активну композицію 4070 %, що забезпечує диспергування та виніс свердловинного флюїду і продуктів реакції із свердловини, при цьому руйнуючий реагент містить, мас. %: сульфамінову кислоту 575 продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом 1075 суху органічну кислоту 215 1 UA 118671 U 5 10 15 20 25 30 органічні похідні фосфонової кислоти 0,55; поверхнево-активна композиція містить, мас. %: суміш іоногенних та неіоногенних ПАР 7597 пластифікуючу добавку 315. Як продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом рекомендується використовувати азотнокислий карбамід. Як суху органічну кислоту - лимонну або сульфосаліцилову кислоти. Як органічні похідні фосфонової кислоти - нітрилотриметилфосфонову кислоту (НТФ) або оксіетилендифосфонову кислоту (ОЕДФ). Як ПАР рекомендується використовувати іоногенні та неіоногенні ПАР, які мають спінюючі властивості, а саме: сульфонол, ОП-10, Неонол, Синтанол ДС-10, °C-20, Савенол та інші, або їх суміш. Як пластифікуючу (стабілізуючу) домішку карбоксиметилцелюлозу (КМЦ), гідроксиметилцелюлозу (ГМЦ), полівініловий спирт, полігліколі. При проведенні лабораторних досліджень визначали: 1) вплив різних складів руйнуючого реагенту та різних складів кислотних стрижнів на руйнування карбонатно-гіпсових відкладень в присутності моделі пластової води жорсткістю більше 12 мг-екв/л; 2) вплив різних складів руйнуючого реагенту на забруднюючі корозійні відкладення; 3) спінюючі властивості різних складів кислотних стрижнів. Як мінералізовану воду використовували модель пластової води № 3 1 (питомою вагою ρ = 1,002 г/см , вмістом СаСІ2-0,05 г/л; NaCI-5 г/л), модель пластової води № 3 3 2 (ρ = 1,006 г/см , СаСІ2-0,5 г/л; NaCI-10 г/л), модель пластової води № 3 (ρ = 1,031 г/см , СаСІ210 г/л; NaCI-40 г/л). Як карбонатно-гіпсові відкладення досліджували суміш крейди та алебастру Г-5 за ДСТУ Б.В. 2.7-82-99 (ГОСТ 125-79) в співвідношенні 3:1, яка для переходу алебастру Г-5 в форму CaSO4•2H2O була оброблена незначною кількістю води, сформована у грудки, які згодом були висушені; як забруднюючі корозійні відкладення - сильнокородовані зразки металу. Для досліджень були приготовлені наступні досліджувані склади руйнуючих реагентів: склад № 1, мас. %: сульфамінова кислота 75 азотнокислий карбамід 10 сульфасаліцилова кислота 10 ОЕДФ 5; склад № 2, мас. %: сульфамінова кислота 70 азотнокислий карбамід 20 сульфасаліцилова кислота 8 НТФК 2; склад № 3, мас. %: сульфамінова кислота 15 азотнокислий карбамід 75 лимонна кислота 15 НТФК 5; склад № 4, мас. %: сульфамінова кислота 31 азотнокислий карбамід 62 лимонна кислота 2 ОЕДФ 5; склад № 5, мас. %: сульфамінова кислота 5 азотнокислий карбамід 75 лимонна кислота 15 ОЕДФ 5. Досліджували наступні склади поверхнево-активних композицій: склад № 1: суміш сульфонолу, Синтанолу ДС-1 та ОС-20 у співвідношенні 4:1:1-97 мас. %, гідроксіетилцелюлоза марки Tylose СНР 6 М (Clarsant) 2/98-3 мас. %, склад № 2: суміш Синтанолу ДС-10, сульфонолу та ОС-20 у співвідношенні 4:1:1-85 мас. %, гідроксіетилцелюлоза марки Tylose СНР 6 М (Clarsant) 2/98-15 мас. %. Досліджувались склади за найближчим аналогом: склад № 1, мас. %: сульфамінова кислота 20 фторид амонію 20 азотнокислий карбамід 53 НТФК 5 2 UA 118671 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 інгібітор корозії 2 ПАР 5; склад № 2, мас. %: сульфамінова кислота 20 фторид амонію 40 азотнокислий карбамід 25 НТФК 10 інгібітор корозії 5 ПАР 1,5. Дослідження карбонатно-гіпсової суміші проводили у наступній послідовності: в склянку до наважки суміші в кількості 22,5 г додавали 50 мл моделі пластової води та 5 г руйнуючого реагенту, ставили досліджуваний склад на водяну баню при 75 °C на 1 год. Після цього досліджуваний розчин фільтрували крізь паперовий фільтр, промивали 50 мл прісної води, фільтр сушили та зважували. За результатами зважувань визначали процентну частку втрати ваги наважки. Аналогічно досліджували сумісну дію складових кислотних стрижнів на карбонатно-гіпсову суміш: готовили наважки з 5 г руйнуючого реагенту та 5 г поверхневоактивної композиції, які змішували і додавали до наважки карбонатно-гіпсової суміші в кількості 22,5 г та 50 мл моделі пластової води. Результати досліджень впливу складових кислотних стрижнів на різні забруднюючі матеріали наведено у таблиці 1. Результати досліджень впливу складових кислотних стрижнів на карбонатно-гіпсову суміш вказують на те, що руйнуючий регент забезпечує руйнування та диспергування карбонатногіпсових відкладень в присутності пластової води, що містить 10 г/л хлоридів лужноземельних металів, співвідношення складових кислотних стрижнів забезпечує стійкість та стабільність утворених кислотних розчинів, відсутність осадів. Склади за найближчим аналогом утворюють на поверхні карбонатно-гіпсової суміші нерозчинну плівку з фторидів кальцію, яка перешкоджає подальшому розчиненню карбонатно-гіпсової суміші, а в пластовій воді зі значним вмістом розчинних солей лужноземельних металів (10 г/л хлоридів кальцію) утворюють значну кількість забруднюючих осадів фторидів кальцію. Вплив запропонованого складу на забруднення корозійними відкладеннями визначали візуально, використовуючи сильнокородовані металеві зразки. Дослідження проводили наступним чином: зразки поміщали в склянки в приготовлені 10 мас. % розчини руйнуючого реагенту (в кількості 50 мл), підвісивши на капроновій нитці. Досліджувані розчини поміщали на водяну баню при 75 °C на 1 год. Після витримки, металічні зразки виймали з розчинів, промивали протічною прісною водою, злегка просушували фільтрувальним папером. Результати досліджень показали, що запропонований склад знімає більшість корозійних відкладень, водний розчин кислоти без осаду окалини. Визначення спінюючих властивостей різних складів кислотних стрижнів проводили згідно методики ГОСТ 6948-81 "Пенообразователь ПО-1. Технические условия": до 100 мл моделі пластової води додавали 2 г руйнуючого реагенту та 2 г поверхнево-активної композиції, після їх розчинення суміш спінювали, визначали кратність (К) та стійкість (S) піни у часі). Результати досліджень спінюючих властивостей різних складів кислотних стрижнів наведені в таблиці 2. Результати досліджень показали високі спінюючі властивості запропонованих складів кислотних стрижнів в пластовій воді, в тому числі зі значним вмістом розчинних солей лужноземельних металів (10 г/л хлоридів кальцію). Крім того, згідно лабораторних досліджень, запропоновані склади кислотних стрижнів здатні спінювати суміш пластової води та конденсату з вмістом конденсату до 25 мас. %. Приклад використання. Геолого-технічна характеристика свердловини: обсадна колона спущена на глибину 5300 м; насосно-компресорні труби 73 мм - на глибину 4432 м; штучний вибій - 4490 м. Інтервал перфорації: 4472-4448 м, горизонт К-11. Поточні показники роботи свердловини: Р ст=188 атм, 3 3 Ртр = 50 атм, Рзтр = 80 атм, Qгазу = 49 тис.м /добу, Qк = 0,2 т/добу, Qв =1,2 м /добу. Свердловина 3 виносить пластову воду питомою вагою ρ = 1,003 г/см , загальною жорсткістю 54 мг-екв/л. Перед проведенням обробки свердловини в трубному просторі було виявлено звуження, що спричинило зменшення видобутку вуглеводнів. За результатами лабораторних досліджень визначено, що відкладення карбонатно-гіпсові. Задачею проведення робіт було руйнування звуження в трубному просторі свердловини за допомогою кислотних стрижнів. Були виготовлені три кислотні стрижні загальною вагою 2,5 кг, які містять: 3 UA 118671 U 5 - руйнуючий реагент в кількості 1,25 кг, складом, мас. %: сульфамінова кислота 25 азотнокислий карбамід 62 лимонна кислота 8 ОЕДФ 5; - поверхнево-активну композицію в кількості 1,25 кг, складом, мас. %: суміш сульфонолу, Синтанолу ДС-1 у співвідношенні 4:1-9, КМЦ - 1. У свердловину, шляхом використання буферних засувок, було введено кислотні стрижні, після чого була проведена технологічна витримка протягом 5 годин для проходження реакції між компонентами кислотного стрижня і відкладеннями, які знаходяться в насоснокомпресорних трубах, після чого свердловину пустили в роботу. Після проведення обробки свердловина впродовж місяця працювала в режимі Q г = 53 3 3 тис.м /добу; Qк = 0,4 т/добу; Qв = 0,9 м /добу при Ртр/зтр = 55/80 атм. 10 Таблиця 1 Складові кислотних стрижнів руйнуючий регент поверхневоактивна композиція Найближчий аналог Склад № 1 Найближчий аналог Склад №2 Склад № 1 Склад № 2 Склад № 3 Склад № 4 Склад № 5 Склад № 2 Склад № 5 Склад № 2 Склад № 5 Процентна частка втрати ваги зразка карбонатно-гіпсової суміші, % Модель Модель Модель пластової води пластової води пластової води №1 №2 №3 -2,45 -0,28 -31,86 1,28 -0,14 -31,46 Склад № 1 Склад № 1 Склад № 2 Склад № 2 59,87 46,64 38,77 37,38 27,94 44,55 26,67 45,61 28,18 57,82 37,91 35,98 36,90 33,11 43,98 29,87 44,06 29,33 58,65 46,22 3153 38,05 24,34 39,52 23,44 Таблиця 2 Складові кислотних стрижнів руйнуючий регент Склад № 2 Склад № 5 Склад № 2 Склад № 5 Піноутворюючі властивості ПАР Модель пластової Модель пластової Модель пластової поверхнево-активна води № 1 води № 2 води № 3 композиція К S, c К S, c К S, c Склад № 1 6,0 373 5,8 416 1,3 45 Склад № 1 6,0 368 5,7 402 1,3 57 Склад № 2 6,4 442 6,2 447 5,1 468 Склад № 2 6,1 453 6,1 449 6,7 524 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Склад для руйнування осадів у свердловині, який містить сульфамінову кислоту, продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом, органічні похідні фосфонової кислоти, поверхневоактивні речовини, який відрізняється тим, що склад у вигляді кислотних стрижнів містить руйнуючий реагент в кількості 30-60 % та поверхнево-активну композицію 40-70 %, при цьому руйнуючий реагент містить, мас. %: сульфамінову кислоту 575 продукт взаємодії азотної кислоти з карбамідом 1075 суху органічну кислоту 215 органічні похідні фосфонової кислоти 0,55, 4 UA 118671 U а поверхнево-активна композиція містить, мас. %: суміш іоногенних та неіоногенних поверхневоактивних речовин 7597 пластифікуючу добавку 315. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 5