Глинокислотная обработка (гко)

Глинокислотой называется смесь соляной (НС1) и плавиковой (HF) кислот. Особенностью ГКО является быстрая реакция плавиковой кислоты с алюмосиликатным материалом породы, обусловленная в значительной степени огромной площадью поверхности контактиру­ющих материалов.

H₄Al₂Si₂0₉ + 14HF = 2A1F₃ + 2SiF₄ + 9Н₂0

Образовавшийся фтористый кремний, реагируя с водой, образует по мере снижения кислотности раствора студнеобразный гель.

Реакция плавиковой кислоты с кварцем протекает настолько мед­ленно, что не представляет химического интереса.

Si0₂ + 4HF = 2H₂0 + SiF₄

Для предотвращения образования в поровом пространстве пласта геля кремниевой кислоты плавиковая кислота применяется только в смеси с соляной. Концентрация соляной кислоты составляет 10-12%, концентрация плавиковой — не выше 4%.

При ГКО существует требования к жидкости, находящейся в сква­жине. Недопустимы ГКО в скважинах, заглушённых хлористым каль­цием или хлористым натрием. Плавиковая кислота вступает в реак­цию с указанными реагентами с образованием нерастворимого осад­ка, способного кольматировать ПЗП.

Приготовление возможно с использованием бифторид-фторид аммония (БФФА). При этом концентрация соляной кислоты прини­мается более высокой, т.к. часть ее расходуется на разложение фтори­да аммония.

Обработка смесью соляной кислоты и БФФА терригенных пород-коллекторов дает лучший результат, чем их обработка глинокислот-ным раствором, так как замедляется скорость реакции и кислота в активном состоянии проникает глубже в пласт, расширяя радиус об­работки пласта вокруг ствола скважины.

201

Опыты по растворению в смеси HCI и БФФА терригенных пород (песчаников и алевролитов) показали, что увеличение концентрации NH4FHF в HCI так же, как и увеличение концентрации самой HCI, приводит к увеличению скорости растворения террригенных пород. При этом концентрацию БФФА можно увеличивать до концентра­ции соляной кислоты, применяемой при обычных соляно-кислотных обработках, однако наиболее оптимальным соотношением является состав: 8-12% НС1 + 4% (не более) БФФА.

Для получения глинокислоты, содержащей 4% HF и 8% НС1, сле­дует взять раствор соляной кислоты 13% и на каждый кубический метр такой кислоты необходимо истратить 71 кг товарного бифторид-фто-рид аммония с обычным содержанием фтора 56% и кислотностью 23%.

Дальнейшим развитием идеи увеличения безопасности кислотных составов явилось создание кислотной композиции ТК-2. Среди множества преимуществ этого состава, следует отметить то, что со­став не обладает кислотными свойствами до момента поступления в пласт.

Технология опз глинокислотой

Описанные особенности глинокислотной обработки требуют осо­бых приемов проведения работы.

Перед проведением глинокислотной обработки необходимо про­вести предварительное удаление карбонатного материала породы не­большим (0,5 м³/м) объемом соляной кислоты (речь идет об остаточ­ном или привнесенном материале, для первых обработок ПЗП удель­ный расход соляной кислоты должен быть выше).

Заменить жидкость в скважине на жидкость, не входящую в кон­фликт с плавиковой кислотой, либо предусмотреть использование буферного объема такой жидкости.

При открытой затрубной задвижке произвести закачку приготов­ленной глинокислоты в НКТ на произвольной скорости.

По достижении кислотой башмака НКТ затрубную задвижку зак­рыть.

Произвести продавку глинокислоты с максимально возможной скоростью с целью увеличить глубину проникновения раствора (из расчитанных объемным путем 1,5 м глубины проникновения только 1/3 пути кислота проходит в активном состоянии). Этот факт допол­нительно объясняет необходимость предварительного увеличения приемистости скважины соляной кислотой.

202

При закачке с максимальной скоростью контролировать давление в затрубном пространстве скважины, не допуская его роста выше дав­ления опрессовки колонны.

Время ожидания реакции не предусматривается. Немедленно после закачки произвести продавку кислотного состава большим (в объеме ПЗП) объемом продавочной жидкости (для нагнетательной скважи­ны) или извлечение продуктов реакции (для добывающих скважин) ОПЗ глинокислотой — ОПЗ в динамическом режиме. Продавку про­дуктов реакции лучше осуществлять 1—2%-м раствором ПАВ в объе­ме, обеспечивающем удаление продуктов реакции из ПЗП в удален­ные зоны пласта, расход раствора ПАВ 10-15 м³/м (только для нагне­тательных скважин).

Примечание. Наилучшего результата при проведении опытных ра­бот по кислотным обработкам добивались при разукрупнении объе­мов кислотного и продавочного растворов и последовательном чере­довании их, при этом в первой порции кислоты, в соответствии с иде­ологией глинокислотной обработки, не планировалось добавок пла­виковой кислоты. Данный прием был назван циклическая ОПЗ.