Технология проведения СКО, Количество кислоты и ее концентрация - Тобойское месторождение

Количество кислоты и ее концентрация

При проектировании солянокислотных обработок количество соляной кислоты принимается в зависимости только от эффективной толщины пласта и глубины создаваемых каналов, которая связана с объемом растворяемой породы:

(3.1)

Где: VK - объем HCl, см3;

VРАС - объем растворенной породы, см3;

- плотности породы и кислоты;

0,0137 - количество CaCO3, растворенного в 1 г 1%-ного раствора HCl, г;

СО, СК - начальная и конечная концентрации, %.

Для определения объема растворенной породы необходимо знать число образующихся каналов и их форму.

Каналы в порово-кавернозных известняках имеют сложную форму. По мере движения соляной кислоты в каналах растворения снижается ее концентрация и соответственно уменьшается скорость растворения породы, что приводит к уменьшению поперечных сечений каналов растворения, то есть формированию конусообразных каналов. В горизонтальной плоскости каналы могут расширяться, что обуславливается фильтрацией соляной кислоты. Для каналов цилиндрической формы:

(3.2)

Где: d - диаметр канала, см;

L - глубина распространения кислоты, см;

N - число каналов, развивающихся с одинаковой скоростью, N=hn

(h - толщина пласта, n - число отверстий на 1 м)

Подставив в формулу (3.1) значение объема растворения из (3.2), получим:

(3.3)

Если в зависимости (3.3) d заменить выражением, то при D0=0 получим:

.

При полной нейтрализации кислоты СК=0, тогда:

, см3.(3.4)

Из формулы (3.4) видно, что необходимое количество кислоты зависит не только от обрабатываемой толщины пласта h, но и от необходимой глубины каналов l, начальной концентрации C0 и числа каналов n. Так, при воздействии соляной кислотой на пласт небольшой толщины с низкими коллекторскими свойствами высокий результат достигается, если скважина соединена каналами с более проницаемой частью пласта, то есть ставится цель создания более глубоких каналов растворения. Это возможно только в том случае, если количество кислоты на 1 метр вскрытой толщины пласта будет больше, чем принимается для воздействия в пластах с хорошими коллекторскими свойствами и большой толщины, когда для высокого эффекта достаточно создать неглубокие каналы.

Оптимальное количество кислоты для конкретной обработки можно определить по зависимости изменения давления закачки во времени.

В процессе первой обработки, как правило, увеличивается давление на устье скважины в начальный период. Затем оно стабилизируется на некотором уровне и падает вначале резко, а затем медленно. Это объясняется тем, что пока кислота внедряется в каналы с малой протяженностью, сопротивления велики, производительность агрегатов превышает приемистость и давление растет. По мере развития каналов растворения в пласте сопротивление снижается, давление стабилизируется и падает вначале резко, а затем медленно. Уменьшение темпа снижения давления не означает, что развитие каналов прекратилось. Это связано с созданием больших поверхностей фильтрации, практически ликвидировавших сопротивления в призабойной зоне пласта. В этом случае при эксплуатации скважин после воздействия соляной кислотой будет обеспечиваться приток нефти без роста сопротивлений в призабойной зоне, а значит, если обработка производится с целью снижения этих сопротивлений, то поставленную задачу следует считать выполненной. Следовательно, количество кислоты, закачанной до резкого снижения давления, является оптимальным.

Таким образом, на каждом новом месторождении в период разведки и опытной эксплуатации рекомендуется поводить несколько обработок, оценивая динамику процесса и определяя оптимальное количество кислоты для различных зон пласта, необходимое для снижения сопротивлений в призабойной зоне пласта.

Концентрированная кислота реагирует с металлом и растворяет сульфосоли, которые способны выпадать в осадок при дальнейшей нейтрализации кислоты. Поэтому концентрацию соляной кислоты рекомендуется снижать до 10-15%.

С увеличением исходной концентрации кислоты глубина проникновения ее в поровые каналы прямо пропорционально увеличивается. Применяя, например, кислоту 20%-ной концентрации вместо 10%-ной можно углубить каналы от 0,5 до 1 см. однако это не оказывает существенного влияния на прирост производительности скважины.

При фильтрации кислоты сквозь образцы реальных пород в поровых средах образовывались каналы растворения с диаметром поперечных сечений 1-2 мм. В таких каналах концентрация HCl за время ее движения снижалась не более чем на 1-2%. Следовательно, характер влияния исходной концентрации кислоты на глубину ее проникновения практически не зависит от концентрации. А это значит, что применение концентрированной кислоты незначительно повышает производительность скважины.

Таким образом, применение кислоты концентрацией 10-14% можно считать обоснованным.

Похожие статьи




Технология проведения СКО, Количество кислоты и ее концентрация - Тобойское месторождение

Предыдущая | Следующая