3.2 Обработка скважин соляной кислотой

Солянокислотное воздействие на пласт основано на способности кислоты активно растворять карбонатные породы с образованием каналов, способствующих увеличению проница­емости пород и соединяющих забой скважины с участками пласта, слабо отдававшими газ или нефть. Получающиеся продукты хорошо растворимы в воде, что облегчает удаление их из пласта.

Глубина проникновения кислоты в активном состоянии в пласт зависит от скорости реакции этого агента и породы. Опытами установлено, что скорость реакции зависит от химического состава пород, объема кислоты, приходящейся на единицу поверхности пород, температуры и пластового давления. Так, например, оказалось, что в чисто карбонатном канале с диаметром, обычным для нефтяных коллекторов (сотые доли миллиметра), время нейтра­лизации кислоты определяется всего долями секунды.

С повышением температуры активность кислоты увеличива­ется. По данным Б. Г. Логинова (УФНИИ), скорость реакции при повышении температуры от 20 до 60° С в зависимости от состава пород увеличивается в 1,5-8 раз. Скорость взаимодей­ствия кислоты, как холодной, так и нагретой до 60°С, с породой не зависит от начальной концентрации кислоты (в пределах кон­центраций 5-15% НС1). С повышением давления скорость взаи­модействия кислоты с карбонатами уменьшается.

В зависимости от пластовых условий в промысловой практике используют кислоту с концентрацией НС1 12-25%.

Применение кислоты с концентрацией НСl менее 10-12%. вызывает необходимость нагнетать в пласт большие количества воды, в результате чего может осложниться процесс освоения скважин после обработки пласта. Применение кислоты с высокой концентрацией также нежелательно, так как это приводит к об­разованию в пористой среде насыщенных высоковязких растворов хлористого кальция и хлористого магния, которые также трудно извлечь из пласта. Кроме того, затрудняется борьба с коррозией труб и оборудования. Кислота с концентрацией НС1 выше 15-25% активно растворяет не только известняк, доломит и гипс. При более высоких концентрациях кислоты образующийся в процессе реакции в порах пласта хлористый кальций не может полностью растворяться в закаченной жидкости, и его избыток выпадает в осадок, снижая эффективность обработок.

Исследованиями установлено, что при солянокислотных об­работках с одновременным - глубоким охлаждением призабойной зоны низкотемпературными агентами (например, жидким азотом) концентрацию кислоты можно повышать. Реакционная способ­ность холодной кислоты гораздо меньше, чем теплой той же кон­центрации, поэтому холодную кислоту можно закачать в пласт на значительное расстояние.

Технологию кислотной обработки каждой скважины следует выбирать с учетом пластовых условий. В трудно растворимых по­родах скорость реакции следует увеличивать (например, путем подогрева кислоты), а в хорошо растворимых карбонатных по­родах, несмотря на то, что пластовое давление оказывается фак­тором, в значительной степени замедляющим реакцию, иногда целесообразно замедлить действие кислоты, чтобы обеспечить проникновение ее в активном состоянии как можно дальше в пласт. Замедлить реакцию можно при помощи специальных реагентов-замедлителей. Скорость нагнетания кислоты при этом должна быть по возможности большой.

Кислотная обработка наиболее эффективна в начальный пе­риод эксплуатации скважины, так как в этот период пластовое давление, способствующее замедлению реакции, максимально и можно создать наибольшие депрессии давлений между пластом и забоем, необходимые для удаления продуктов реакции.