Повышение эффективности соляно-кислотной обработки с помощью ее модификаций - Технология и анализ проведения соляно-кислотной обработки призабойной зоны пласта

Действие соляной кислоты сводится к ее способности растворять известняки, карбонатные породообразующие минералы, входящие в состав продуктивных кварцевых песчаников в форме рассеянных включений.

Эффективность данного вида обработок зависит от того насколько глубоко кислота прошла в пласт, так как при этом возрастает вероятность вовлечения в работу ранее не вскрытых целиков нефти, создается больше путей для притока нефти в ПЗП. При реакции соляной кислоты с известняками образуется СО2. Углекислый газ, способствует увеличению скорости реакции, так как при его выделении в виде пузырьков происходит перемешивание раствора и продуктов реакции, вовлечение в процесс реакции новых порций неотработанного кислотного раствора.

Из справочных источников известно, что при температуре взаимодействия +20 oС, при давлении более 56,5 кг/см2 реакция происходит без выделения углекислого газа, то есть СО2 остается в растворенном состоянии. Углекислый газ, образующийся в результате реакции, способствует увеличению скорости реакции, так как при выделении СО2 в виде пузырьков происходит перемешивание раствора и продуктов реакции и вовлечение в процесс реакции новых порций неотработанного раствора кислоты. С повышением давления растворимость углекислоты в растворе увеличивается. Отсюда следует, что при повышении давления реакция кислоты с породой замедляется, появляется возможность продавить раствор дальше в пласт.

Практика показала, что наилучшие результаты при соляно-кислотных обработках достигаются при обработках под давлением, что способствует снижению скорости взаимодействия соляной кислоты с карбонатными породами и продвижению ее в активном состоянии в наиболее удаленные точки пласта.

Ряд исследователей указывает, что с уменьшением объема кислоты на единицу поверхности, то есть уменьшением диаметра пор в породе сокращается время нейтрализации кислоты карбонатными стенками каналов. В частности, согласно их данным, в каналах пористых пород диаметром в сотые доли миллиметра время нейтрализации кислоты при атмосферном давлении определяется сотыми долями секунды и даже при сравнительно увеличенных размерах каналов до 2,5 мм и более время нейтрализации составляет до 6,12 сек, что явно недостаточно, чтобы довести кислоту в активном состоянии в удаленную зону пласта.

При давлении свыше 56,5 кг/см2 и температуре 20°C (средняя температура против призабойной зоны пласта скважин НГДУ "Талаканнефть" 13°С) скорость взаимодействия кислоты с породой при дальнейшем повышении давления практически не изменяется. Значит, при этих давлениях основную роль играет линейная скорость закачки кислоты, которая позволяет сократить время контактирования кислоты с породой, что способствует продвижению кислоты в активном состоянии вглубь пласта, увеличению степени охвата пород пласта за счет высоких перепадов давления и вовлечению в работу малопроницаемых участков.

На скважинах Талаканского месторождения установлено, что развитие трещин, приводящих к гидроразрыву, происходит при давлениях 216-230 атмосфер. Поэтому при первичных соляно-кислотных обработках не следует создавать давлений свыше 120-150 атмосфер. При достижении этих давлений должна выдерживаться кислотная ванна в течение определенного времени (30-120-240 мин), достаточного для снижения давления и разъедания наибольшего числа каналов, по которым в последствии пойдет закачиваемая кислота вглубь пласта, что дает возможность повторных эффективных обработок в дальнейшем, когда кислота пойдет по уже раздренированной сети каналов разъедания.

В обратном случае существует вероятность создания преимущественной трещины, по которой в последующем при повторных обработках будет проникать кислота. При этом эффективность обработки резко падает. Единственным недостатком этого метода является выдерживание в течение длительного времени соляно-кислотного раствора на металле эксплуатационной колонны, и закачивание продуктов коррозии, выпадающих в форме гидратов (объемистого мазеобразного осадка), в глубь пласта. При коррозии колонны труб протекают следующие реакции:

Fe2O3+6HCl=2FeCl 3+3H2O,

FeCl3+3H2O =Fe (OH) 3+3HCl.

К тому же свободный хлористый водород, образующийся при гидролизе, выводится из сферы реакции при взаимодействии с карбонатной породой:

2HCl+CaCO3=CaCl2+ H2O +CO2.

Это благоприятствует наиболее полному выделению всего окисного железа в осадок, так как сокращается путь реакции

Fe (OH) 3+3HCl= FeCl3+3H2O.

Оправданием такой обработки служит сниженный объем первой кислотной обработки 0,5-1 м3 на 1 м эффективной мощности пласта, продавочной жидкости (объем НКТ + 1-2 м3) и сравнительно высокий дебит, позволяющий извлечь наиболее полно отработанный кислотный раствор с продуктами реакции из пласта. К тому же добавление поверхностно активных веществ облегчает обратный вынос нейтрализованной кислоты из пласта за счет снижения поверхностного натяжения на границе "отработанная кислота - нефть обрабатываемого пласта", а ингибитор коррозии снижает степень коррозии колонны НКТ в несколько раз.

При дальнейших обработках стремятся закачивать соляно-кислотный раствор в объеме 2 м3 на 1 м вскрытой толщины пласта на повышенных скоростях закачки, иногда применяя для этого, при наличии свободной спецтехники, два агрегата с целью задавливания кислоты в активном состоянии на возможно большее расстояние от ствола скважины в призабойную зону пласта.

Похожие статьи




Повышение эффективности соляно-кислотной обработки с помощью ее модификаций - Технология и анализ проведения соляно-кислотной обработки призабойной зоны пласта

Предыдущая | Следующая