Приобское нефтяное месторождение
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.2.3 Циклическая ОПЗ (циклическое ПАВ - кислотное воздействие)
При циклической обработке объем кислотного состава и продавочного
3-4% раствора ПАВ следует делить на 3 части и закачивать по схеме:
Приготовление кислотного состава для каждого цикла производить отдельно, что позволяет применять меньше техники (приготовить в одной бочке раствор для одного цикла, затем, после его закачки для второго и.т.д.)
Применение в качестве первого цикла небольших обьемов соляной кислоты позволяет удалить из ПЗП карбонатный материал.
Объем растворов увеличился до 150-200м3 и превышает объем,
который бригада способна закачать в течение одной смены, но подобную обработку можно прервать после проведения одного или двух полных циклов и продолжить на следующий день.
Повышение приемистости скважин при опытных работах по циклической обработке достигался в 95% случаев. Кроме того, при применении приема деления на циклы отмечено некоторое изменение профиля приемистости скважины. Раствор ПАВ, особенно ПАВ-
гидрофобизатор изменяя обработанную первой порцией кислоты поверхность, вызывает небольшое отклонение каждой новой порции кислоты в новые интервалы, либо проникая в новые интервалы и очищая поверхность увеличивает вероятность проникновения кислоты в них.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Обработка начинается на малой скорости закачки при максимальном давлении. Для 2-го и 3-го циклов скорость закачки должна быть максимально возможной при соблюдении требования не превышения насосным агрегатом давления опрессовки эксплуатационной колонны.
Комплексная обработка призабойной зоны (КОПЗП)
В условиях недостаточной геолого-промысловой информации прием совмещения (комплексирования) различных операций или методов в единый технологический процесс позволяет существенно повысить общую успешность работ. В данном случае в технологический процесс (первым или вторым циклом) включили блок обработки пласта известным растворителем
"Нефрас". Обработка проводится по схеме:
В период проведения первого цикла восстанавливается приемистость традиционно принимающего пропластка.
Нефрас, закачанный в начале второго цикла, попав в водопромытый,
традиционно принимающий интервал испытывает сопротивление,
обусловленное низкой фазовой приницаемостью по отношению к углеводороду.
Интервал частично (на незначительное время) блокируется, некоторый
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
объем нефраса, попав в нефтенасыщенную часть пласта, отмывает нефтяную пленку, открывая доступ кислоте к поверхности породы.
К комплексным обработкам можно отнести целую группу сложных кислотных обработок.
Циклическая обработка, обработка с отклонителем и комплексная обработка являются совершенными технологиями кислотных обработок и рекомендуются для применения на нагнетательных скважинах .
Критерии применения технологий:
Циклическая обработка - базовый вариант технологии ОПЗ.
Обработка с отклонителем проводится при получении на основе исследования профиля приемистости информации о его сильной неравномерности.
Комплексная обработка для низкопроницаемых месторождений, где эмульсия является слишком жестким отклоняющим составом.
Глинокислотная обработка (ГКО)
2.3.1 Общие требования к проведению ГКО Глинокислотой называется смесь соляной и плавиковой кислот.
Особенностью глинокислотной обработки является быстрая реакция плавиковой кислоты с алюмосиликатным материалом цемента породы,
обусловленная в значительной степени огромной площадью поверхности контактирующих материалов.
H4Al2Si2O9+14HF=2AlF3+2SiF4+9H2O (2.4)
Образовавшийся фтористый кремний, реагируя с водой образует по мере снижения кислотности раствора студнеобразный гель.
Реакция плавиковой кислоты с кварцем, из которого состоят зерна песчанника, протекает настолько медленно, что не представляет
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
практического интереса.
2+4HF=2H2O+SiF4 (2.5)
Для предупреждения образования в поровом пространстве пласта геля кремниевой кислоты плавиковая кислота применяется только в смеси с соляной. При этом концентрация соляной кислоты выдерживается в интервале 8-10%, концентрация плавиковой - не выше 3%.
При взаимодействии плавиковой кислоты с карбонатами происходит образование нерастворимого осадка фтористого кальция.
При глинокислотных обработках существуют требования к жидкости,
находящейся в скважине. Недопустимы глинокислотные обработки в скважинах, заглушенных хлористым кальцием или хлористым натрием.
Плавиковая кислота вступает в реакцию с указанными реагентами с образованием нерастворимого осадка, способного ухудшить проницаемость призабойной зоны. Обработка возможна только в водной среде, нефтяной среде или в растворе хлористого аммония.
При приготовлении раствора глинокислоты следует учитывать, что товарная плавиковая кислота имеет начальную концентрацию 30-40%
Приготовление глинокислоты возможно с использованием бифторид-
фторид аммония. При этом концентрация соляной кислоты применяется более высокой, т.к. часть ее расходуется на разложение фторида аммония.
Существенным моментом, ограничивающим применение глинокислотной обработки, является опасность при транспортировке плавиковой кислоты,
трудоемкость приготовления и технологии применения в связи с высокой ее ядовитостью. Для замены фтористоводородной кислоты и был предложен бифторид фторид аммония.
Выпускается БФФА промышленностью в полиэтиленовых мешках,
обернутых крафт-бумагой, что позволяет легко и безопасно его транспортировать на удаленные участки и хранить длительное время.
Обработка смесью соляной кислоты и БФФА терригенных пород-
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
коллекторов дает лучший результат, чем их обработка глинокислотным раствором, так как еще больше замедляется скорость реакции, и кислота в активном состоянии проникает глубже в пласт, расширяя радиус обработки пласта вокруг ствола скважины.
Опыты по растворению в смеси НСI и БФФА терригенных пород
(песчаников и алевролитов) показали, что увеличение концентрации NH4FHF
в НСI так же, как и увеличение концентрации самой HCI, приводит к увеличению скорости растворения терригенных пород. При этом концентрацию БФФА можно увеличивать до концентрации соляной кислоты,
применяемой при обычных солянокислотных обработках, однако наиболее оптимальным соотношением является состав: 8-12% HCI+4% (не более)БФФА.
Для получения глинокислоты, содержащей 4% HF и 8% HCl , следует взять раствор соляной кислоты 13% и на каждый кубический метр такой кислоты необходимо истратить 71кг товарного бифторид-фторид аммония с обычным содержанием фтора 56% и кислотностью 23%.
Порядок расчета ингредиентов для приготовления глинокислоты
Глинокислотная композиция образуется при добавлении небольших объемов плавиковой кислоты в раствор соляной.
Основа расчета добавки плавиковой кислоты.
Количество 100% HF, (А в кг) необходимое для получения 1м3
глинокислоты с содержанием % HF в солянокислотном растворе с заданной плотностью p находят из выражения:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
А = 10*а*р (2.6)
Чтобы выразить в удобных для практических условий объемах, по таблице 2.2 для фтористоводородной кислоты по плотности или процентному содержанию находят содержание HF в имеющейся товарной плавиковой кислоте (Ат в кг/л). Тогда объем товарной плавиковой кислоты,
содержащей Акг HF в 1 литре находят по формуле:
т=А/Ат (2.7)
Пример расчета добавки плавиковой кислоты.
Необходимая концентрация соляной кислоты в глинокислотной смеси -
10%. По таблице 2.3 определим плотность кислотного состава с такой концентрацией
р= 1,05 (2.8)
Концентрация плавиковой кислоты, выбраная исходя из изучения минералогического состава породы а = 3%, тогда:
А=10*3*1,05 = 31,5 кг. (2.9)
Итого 31,5 килограмма чистой HF необходимо для приготовления 1м3 3% раствора глинокислоты.
Товарная плавиковая кислота, поступившая на предприятие, имеет концентрацию 40%. По таблице 1.4 найдем содержание чистой HF в 1 литре товарного продукта: - 0,459 кг/л.
Тогда необходимый объем товарной плавиковой кислоты для приготовления 1м3 раствора глинокислоты составит:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Vт = 31,5 / 0,459 = 68,6 кг. (2.10)
Порядок приготовления глинокислоты
В емкость залить воду, на 100-200 литров на каждый кубический метр результирующей кислоты меньше, чем расчетный объем воды.
Залить расчетное количество уксусной кислоты
Залить расчетное количество ПАВ и ингибитора
Залить расчетное количество соляной кислоты
Только после этого залить расчетный объем плавиковой кислоты
Долить оставшуюся часть расчетного объема воды строго до отметки общего запланированного объема кислотного раствора.
Технология ОПЗ глинокислотой
Описанные особенности глинокислотной обработки требуют особых приемов проведения работы.
Перед проведением глинокислотной обработки провести предварительное удаление карбонатного материала породы небольшим
(0,5м3/м) объемом соляной кислоты (речь идет об остаточном или привнесенном материале, для первых обработок ПЗП удельный расход соляной кислоты должен быть выше).
Установить манометр на затрубном пространстве скважины.
Заменить жидкость в скважине на жидкость, не входящую в конфликт с плавиковой кислотой, либо предусмотреть вытеснение в затрубное пространство буферного объема такой жидкости.
При открытой затрубной задвижке произвести закачку на произвольной скорости приготовленной глинокислоты в НКТ
По достижении кислотой башмака НКТ затрубную задвижку закрыть.
Произвести продавку глинокислоты с максимально возможной
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
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.
При закачке с максимальной скоростью контролировать давление в затрубном пространстве скважины не допуская его роста выше давления опресовки 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 есть ОПЗ в динамическом режиме. Продавку продуктов реакции лучше осуществлять 1-2% раствором ПАВ в объеме,
обеспечивающем удаление продуктов реакции из ПЗП в удаленные зоны пласта расход раствора ПАВ 10-15м3 / м (только для нагнетательных скважин).
Наилучшего результата при проведении глинокислотной обработки добиваются при проведении обработки раздельно по пластам - циклическая обработка призабойной зоны, то есть на первом этапе закачивается в пласт соляная кислота и ПАВ, на 2 этапе - ПАВ, на 3 этапе - глинокислота и ПАВ,
на 4 этапе - ПАВ и на 5 этапе - глинокислота с ПАВ.
Повышение приемистости скважин при проведении ГКО отдельно по пластам достигается в 95 % случаев. Кроме того, при применении деления на циклы отмечается некоторое изменение профиля приемистости скважины.
Проведение глинокислотной обработки раздельно по пластам выполняют бригады капитального и текущего ремонта скважин, для чего в скважину спускают пакер ПВМ+пакер с упором на забой, на НКТ, например по Приобскому месторождению до нижнего пласта АС-12, где производят посадку пакера ПВМ. Далее закачивают композицию соляной и
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
глинокислоты, и производят посадку пакера с упором на забой, после чего продавливают технической водой в пласт композицию кислот. Такой же процесс проводят и на верхние пласты.
Таблица 2.2 - Плотность раствора плавиковой кислоты различных
концентраций при 15˚С
Плотность, |
Концентрация |
Содержание HF в 1 |
Плотность, |
Концентрация |
Содержание HF в 1 |
г/м3 |
HF, % |
л, кг |
г/м3 |
HF, % |
л, кг |
1,0069 |
2,320 |
0,023 |
1,1239 |
32,78 |
0,368 |
1,0139 |
4,040 |
0,041 |
1,1326 |
35,15 |
0,398 |
1,0211 |
5,760 |
0,059 |
1,1415 |
37,53 |
0,428 |
1,0283 |
7,480 |
0,077 |
1,1506 |
39,91 |
0,459 |
1,0356 |
9,200 |
0,095 |
1,1598 |
42,29 |
0,490 |
1,0431 |
10,92 |
0,114 |
1,1691 |
44,67 |
0,522 |
1,0506 |
12,48 |
0,131 |
1,1786 |
47,04 |
0,554 |
1,0583 |
14,04 |
0,149 |
1,1883 |
49,42 |
0,587 |
1,0661 |
15,59 |
0,166 |
1,1981 |
51,57 |
0,618 |
1,0740 |
17,15 |
0,184 |
1,2080 |
53,72 |
0,649 |
1,0820 |
18,86 |
0,204 |
1,2182 |
55,87 |
0,681 |
1,0901 |
21,64 |
0,236 |
1,2285 |
58,02 |
0,713 |
1,0983 |
24,42 |
0,268 |
1,2390 |
60,17 |
0,746 |
1,1067 |
27,20 |
0,301 |
1,2497 |
62,32 |
0,779 |
1,1152 |
29,98 |
0,334 |
1,2605 |
64,47 |
0,813 |
Таблица 2.3 - Плотность растворов соляной кислоты различных
концентраций при 15˚С
Плотность, |
Концентрация |
Содержание |
Плотность |
Концентрация |
Содержание HCl в |
г/см3 |
НСl, % |
HCl в 1 л, кг |
г/см3 |
HCl, % |
1 л, кг |
1,003 |
5,15 |
0,063 |
1,105 |
20,97 |
0,232 |
1,035 |
7,15 |
0,074 |
1,110 |
21,92 |
0,243 |
1,040 |
8,16 |
0,084 |
1,115 |
22,85 |
0,255 |
1,045 |
9,16 |
0,096 |
1,120 |
23,82 |
0,267 |
1,050 |
10,17 |
0,107 |
1,125 |
24,78 |
0,279 |
1,055 |
11,18 |
0,118 |
1,130 |
25,75 |
0,291 |
1,060 |
12,19 |
0,129 |
1,135 |
26,70 |
0,302 |
1,065 |
13,19 |
0,140 |
1,140 |
27,66 |
0,315 |
1,070 |
14,17 |
0,152 |
1,145 |
28,61 |
0,328 |
1,075 |
15,16 |
0,163 |
1,150 |
29,57 |
0,340 |
1,080 |
16,15 |
0,174 |
1,155 |
30,55 |
0,353 |
1,085 |
17,13 |
0,186 |
1,160 |
31,52 |
0,366 |
1,090 |
18,11 |
0,197 |
1,165 |
32,49 |
0,379 |
1,095 |
19,06 |
0,209 |
1,170 |
33,46 |
0,391 |
1,100 |
20,01 |
0,220 |
1,180 |
35,39 |
0,418 |
Расчет композиции ГКО
Куст 102 скв.1757
Диаметр кондуктора-245мм; глубина спуска-790м;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Диаметр эксплуатационной колонны-146мм; глубина спуска-2972м;
искусственный забой-2962м; текущий забой-2962м;
интервал перфорации АС-10 2678-2712м;
перфорированная мощность пласта-21м;
эффективная мощность пласта-12м;
пластовое давление-220 Атм на 01.05.05г;
внутрискважинное оборудование-пакер ПВМ на 73мм НКТ,
глубина спуска НКТ-2694м;
ожидаемая приемистость-100 м3/сут;
HCL-12%;
HF-2.5%;
Потребный обьем глинокислоты-6м3.
. Рассчитаем необходимый обьем HCL-12% по формуле. =0.12/0.2*12/2=3.6 м3 (2.11)
где 0.12кг содержание HCL в 1л товарного продукта 12%-ной кислоты;
кг содержание HCL в 1л товарного продукта 20%-ной кислоты,
эффективная мощность пласта.
. Рассчитаем необходимый обьем HF-2.5%: