Химические методы интенсификации притока в газовых скважинах
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?оличество кислотного раствора берется существенно большим, чем при термической обработке. На первом этапе идет термическая обработка, затем продолжается термокислотная. Процесс осуществляется как при обычной СКО.
Расход магния на одну обработку колеблется от 40 до 100 кг, расход 15% кислотного раствора - до 10 м3.
С целью снижения коррозии металла кислотный раствор ингибируется формалином (0,5% по объему), а стабилизируется уксусной кислотой (до 1,5% по объему). При такой обработке использование уникода нежелательно, т.к. он снижает скорость растворения магния.
4. Глинокислотная обработка (обработка терригенных коллекторов)
Глиняной кислотой называется смесь 3-5%-й фтористо-водородной (HF) и 8-10%-й соляной кислот. Терригенные коллекторы содержат, как правило, малое количество карбонатов, изменяющееся, в среднем, от 1 до 5% по массе. Основная масса таких коллекторов представлена силикатными веществами (кварц) и алюмосиликатами (каолин).
Известно, что силикатные вещества практически не взаимодействуют с соляной кислотой, хотя хорошо растворяются в плавиковой (фтористо-водородной).
Сущность глинокислотной обработки терригенных коллекторов и состоит в учете особенностей их строения. При контакте глиняной кислоты с терригенными породами небольшое количество карбонатного материала, реагируя с солянокислотной частью раствора, растворяется, а фтористо-водородная кислота, медленно реагирующая с кварцем и алюмосиликатами, достаточно глубоко проникает в ПЗС, повышая эффективность обработки. Основные реакции протекают следующим образом:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O. (4.1)
Далее:
3SiF4 + 4H2O = Si (ОН) 4 + 2H2SiF6. (4.2)
v
Кремнефтористоводородная кислота H2SiF6 остается в растворе, а кремниевая кислота Si(OH)4, при понижении кислотности раствора может образовывать гель кремниевой кислоты, выпадающий в осадок и закупоривающий призабойную зону.
Реакция алюмосиликатов с HF такова:
H2Al4SiO9 + 14HF = 2AlF3 + 2SiF4 + 9H2O. (4.3)
Соль фтористого алюминия A1F3, остается в растворе, а фтористый кремний SiF, соединяясь с водой в соответствии с (4.2), образует Si(OH)4, и H2SiF6.
Таким образом, общая реакция следующая:
H4Al2SiO9 + 12HF = 2A1F3, + Si(OH) 4, + H2SiF6, + 5H2O. (4.4)
v
Соляная кислота в смеси с HF служит не только для растворения карбонатного материала терригенного коллектора, о чем уже говорилось, но в значительной степени она предотвращает образование гелей кремниевой кислоты, удерживая кремниевую кислоту в растворе. Фтористоводородная кислота реагирует и с карбонатами, например, с известняком:
СаСО3 + HF = CaF2 + Н2О + СО2 ^. (4.5)
v
Фторид кальция выпадает в осадок, приводя к снижению проницаемости. Поэтому соляная кислота, входящая в состав глиняной, предотвращает образование CaF2. Можно использовать и следующую технологию двухступенчатой кислотной обработки: на первом этапе провести обычную соляно-кислотную обработку, а на втором этапе закачать глиняную кислоту. Удаление карбонатов из ПЗС на первом этапе позволяет сохранить кислотность раствора на втором этапе, предотвращая тем самым образование гелей кремниевой кислоты.
Реакция HF с кварцем достаточно медленная, а с алюмосиликатами - быстрая. Поэтому плавиковая кислота, воздействуя в основном на глины и аргиллиты, разрушает глинистое цементирующее вещество терригенного коллектора, приводя к снижению его прочности.
Пары HF чрезвычайно ядовиты, так что при работе с этой кислотой необходимы усиленные меры предосторожности. Поэтому на практике вместо HF часто используют менее опасный фторид-бифторидаммоний NH4FHF в виде твердого кристаллического вещества. Один кг NH4FHF химически эквививалентен 1,55 л 40%-й плавиковой кислоты. Фторидбифторидаммоний растворяют в соляной кислоте, что приводит к частичной ее нейтрализации (поэтому для растворения NH4FHF используют солянокислотный раствор повышенной до 15% концентрации):
NH4FHF + 2НС1 = 2HF + NH4Cl. (4.6)
Образующийся хлористый аммоний NH4Cl остается в растворенном состоянии.
Ингибиторами для глиняной кислоты являются: формалин, катаптин, уротропин, уникод, ингибиторы В-1, В-2, производные мышьяка или меди, меркаптаны. Норматив добавки ингибиторов от 0,2 до 1% по объему.
В качестве интенсификаторов используют ПАВ, например, ОП-1, а в качестве стабилизаторов ПАВ-лимонную кислоту, молочную кислоту (от 1 до 3%), 10%-й раствор уксусной кислоты.
Технология проведения обработки и используемая техника принципиально не отличаются от таковых при обычной СКО.
Рассмотренные методы физико-химического воздействия на призабойные зоны скважин достаточно широко применяются в различных нефтедобывающих районах мира, хотя успешность этих методов не является стопроцентной. Во многих случаях лучшие результаты дают комбинированные методы.
5. Стабилизированные кислотные составы
При обработке пласта в призабойной зоне скважин кислотный раствор реагирует с различными твердыми компонентами (карбонаты кальция и магния, окислы железа, силикаты алюминия и др.) образуя растворимые хлориды. Последние остаются в растворенном состоянии до истощения кислоты, пока рабочий раствор имеет низкий рН (менее 2). Обычный раствор HCl истощается относительно быстро (около 30 мин) и рН возрастает, стремясь к 6. Одновременно с нейтрализацией кислотного раствора часть образовавшихся хлоридов остается в растворенном состоянии, а другая образует соединения, такие как гидроокись железа Fe(OH) и алюминия Al (ОН) 3, которые осаждаются, давая вторичные отложения. Эти вторичные оса?/p>