Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2765.Оборудование для добычи нефти и газа Часть 2

..pdf
Скачиваний:
67
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
28.38 Mб
Скачать

Составы для освоения скважин и повышения их продуктивности [57]

Реагент

Категория скважин

 

и особенности

 

обработки

1

2

1. И н ги би р ов ан н ы й

Д обы в аю щ и е

сол я н ок и сл отн ы й

и н агнетательн ы е

раствор

ск важ ины ;

 

к исл отны е ванны

 

и перви чн ы е

 

внутри пластовы е

 

обр аботк и

2. С оляная к ислота

Д

обы ваю щ и е

ул уч ш ен н ой

и

нагнетательны е

ф и льтруе м ости

скваж ины ;

 

внутри пластовы е

 

обр аботк и

Состав раствора

Основные

 

условия

 

применения

3

4

10— 16% раствор

З абой н ая

НС1 и и н ги б и т о р

тем п ература

 

д о 60°С

10— 16% раствор

С л а б о ­

НС1 + П А В

п р он и ц аем ы й

ги д р о ф о б и за то р для

к оллектор,

д обы в аю щ и х ск важ и н ,

загр язн ен н ы й

а для н агн етательн ы х

м и н ер ал ьн ой

— ги др оф и л и затор .

взвесью

С о д ер ж а н и е П А В

 

0 ,1 - 0 ,0 2 5 % мае.

 

Основные свойства состава

 

 

 

 

 

 

5

 

 

Р астворяю щ ая

с п о с о б н о с т ь (PC ):

1 м 3

10% с о л я н о й

кислоты

раствор я ет

143,4

кг к арбоната

к альц и я, в

1

м 3

16% — 2 3 6 ,3 кг.

С к ор ост ь р аствор ен и я

 

м р ам ора п ри

20

°С

в 10% сол я н ой

к и сл оте

6 ,0 3

г /м 2

°С).

 

С к ор ость к о р р о зи и стали ст. 3

при

/ =

20

°С

(С К 2 о ) с д обавк ой

0,1% к атап ина А

 

 

 

С кго

=

0 ,3 2

г /(м 2 • ч).

 

П о в ер х н о ст н о е н атя ж ен и е

на гран и ц е

с'о ч и щ ен н ы м

к ер оси н ом : р абоч его раствора

от, =

4 ,9

м Н /м ;

 

 

 

от р а б о та н н о го

раствора

 

етр =

4 ,6

м Н /м

 

 

 

 

PC П О

П .

1; С Р ;5

= 2 г /(м 3 ■ ч)

в 10% со л я н о й

к и сл оте

и 0,25%

О П -Ю С К 2 5 =

1,7 г /(м 2

ч)

при тех ж е

усл ови ях;

 

ор =

6 ,8

м Н /м ;

 

 

 

Оо =

7 ,9

м Н /м

 

 

 

 

UJЮ

1

2

 

3

 

4

 

 

 

5

3. Г ази р ован н ая

В н утр и п л астов ы е

10— 16%

р аствор НС1,

П о р и сты е и •

С Р 30 =

0 ,8 8

г /(м 2 • с) при

к и сл ота

о б р а б о т к и

гази р ов ан н ы й а зо т о м ,

п о р и с т о ­

ст еп ен и

а эр а ц и и 2 0 — 25

 

д о б ы в а ю щ и х

угл ек и сл ы м газом

и

т р ещ и н ов ат ы е

и а т м о сф ер н о м д а в л ен и и

 

и н агн етатель н ы х

в о зд у х о м

 

 

к ол л ек тор ы ,

 

 

 

 

 

ск в аж и н

 

 

 

за гр я зн е н н ы е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м и н ер а л ь н о й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в звесь ю

 

 

 

 

4. К и сл от н ая п ен а

Т о ж е

С ол я н ая

к и сл ота

15—

Т р ещ и н ов аты е

С Р 20 =

0 ,2 4

г /(м 2 • с)

 

 

2 0 % к о н ц ен т р а ц и и ;

и т р ещ и н о в а т о ­

п ри 0,2%

О П -Ю

 

 

П А В от 0,1 д о 0,5% .

к а в ер н о зн ы е

и 0 ,5 - 1 %

К М Ц

 

 

С т еп ен ь аэр а ц и и

 

к олл ек тор ы

 

 

 

 

 

 

1 ,5 — 5 в п ластовы х

 

 

 

 

 

 

 

усл ов и я х; стаби л и зат ор

 

 

 

 

 

 

 

К М Ц д о

1,5%

 

 

 

 

 

 

5. Г и д р о ф о б н а я

Д о б ы в а ю щ и е

6 0 — 70%

раствор Н С 1;

Т р ещ и н ов аты е

С таби л ь н ость эм у л ь си и

к и сл отн ая эм у л ь си я

ск в аж и н ы ,

4 0 — 30%

светлы х

 

и т р ещ и н о в а т о ­

п ри 130 °С и д а в л ен и и

на о с н о в е светл ы х

в н утр и п л астовы е

н еф те п р о д у к т о в

 

к а в ер н о зн ы е

30 М П а

-

 

1 ч

н еф те п р о д у к то в

о б р а б о т к и

(к е р о с и н , д и зе л ь н о е

к олл ек тор ы при

 

 

 

 

 

 

т о п л и в о )

 

 

т ем п ер ат ур н ом

 

 

 

 

 

 

и 0 ,5 — 1% эм ульгатора

р еж и м е

 

 

 

 

 

 

д и а м и н д и а л еа т ,

 

7 0 - 1 7 0 °С

 

 

 

 

 

 

ал к и л ам и д , п ер ви ч н ы е

 

 

 

 

 

 

 

ам и н ы

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

 

5

 

6 . Г и д р оф обн ая

Т о ж е

5 0 — 70%

п о пп .

Т р ещ и н ов аты е

С таби л ь н ость эм ул ь си и

 

н еф тек и сл отн ая

 

16 :

 

и т р ещ и н о в а т о ­

при тем п ер атур е

5 0 — 90

°С

эм ульсия

 

3 0 — 50%

н еф ти ,

к ав ер н озн ы е

о т 2 д о 4 ч

 

 

 

 

со д ер ж а щ ей 2 — 4%

к оллекторы при

 

 

 

 

 

асф ал ь тен ов ,

тем п ер ат ур н ом

 

 

 

 

 

6 10% си ли к агел ев ы х,

р еж и м е

 

 

 

 

 

см ол , д о 6 % п ар аф и н а; 6 0 - 9 0 °С

 

 

 

 

 

П А В ти п а О П -Ю в

 

 

 

 

 

 

коли ч естве 0 , 10 ,2 %

 

 

 

 

7. Загущ енная

В н утрип л астовы е

1 2 - 1 5 % НС1

Т р ещ и н ов аты е

З ам ед л я ет ск о р о ст ь р аств ор ен и я

солян ая кислота

обр аботк и

в 0 ,5 — 3%

растворах

и т р ещ и н о в а т о ­

в 1,5 — 2 раза.

 

°С

 

н агнетательны х

К М Ц или

 

п ор и сты е

Д естр у к ц и я К М Ц

п р и 60

 

ск важ ин

в сул ь ф и тсп и р тов ой

к оллекторы при

 

 

 

 

 

барде

 

тем п ер атур н ом

 

 

 

 

 

 

 

р еж и м е

 

 

 

 

 

 

 

д о 60 *С

 

 

 

on

O J

-p*

1

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

5

 

8 . С ул ь ф ам и н ов ая

В н утр и п л астов ы е

10— 15% раствор

С ул ь ф ат -

и ж е л е з о -

PC

=

5 1 ,5

кг к ар бон ата

к и сл ота

о б р а б о т к и

H S O s N H ;

аер ж ащ и е

п ор и ст ы е

кальция в

1 м 3

 

 

н агн етател ь н ы х

и 0 , 1 - 0 , 2 П А В

к олл ек тор ы с

10% -ой кислоты ;

 

и д о б ы в а ю щ и х

 

 

тем п ер ат ур н ы м

С Р г,

=

1,57

г /м 2-с

 

ск в аж и н

 

 

р еж и м о м

 

С К 2 о

=

2 ,18

г /м 2-ч

 

 

 

 

д о 60 °С

 

 

 

 

 

 

 

 

9. У к сусная

В н утр и п л астов ы е

10 % -ы й

раствор

С ул ь ф ат -

и ж е л е з о ­

С р ао

=

0 ,2 7

г /м Ас;

к и сл ота

об р а б о т к и

у к су сн о й кисл оты

со д е р ж а щ и е

С к го

=

2 ,9 7

г /м 2 ч.

 

д о б ы в а ю щ и х

 

 

к олл ек тор ы

Р астворяю щ ая

с п о с о б н о с т ь

 

ск важ и н

 

 

с т ем п ер атур н ы м

в 1 м 3 10% -ой

к и сл оты

 

 

 

 

р еж и м о м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б о л е е 90

“С

 

 

 

 

 

 

 

10. Г л и н ок и сл ота

Д о б ы в а ю щ и е

8 - 1 0 %

Н С 1 +

Т е р р и ге н н ы й

Р астворяю щ ая

с п о с о б н о с г ь

 

и н агн етател ь н ы е

3% H F

 

к ол л ек тор , п ор и ст ы е

п о

каолину:

 

 

 

ск важ и н ы

 

 

и т р ещ и н ов ат ы е

P C

= 2 7 ,5 к г/м '

 

 

 

 

 

к олл ек тор ы .

п ри 3% -ой

H F ,

 

 

 

 

Р а зр у ш ен и е

P C = 46 ,1 к г /м ’

 

 

 

 

гл и н и сто й

п ри 5% -ой

H F

 

 

 

 

 

и ц е м е н т н о й

С к го

=

43,1

г/м * .ч

 

 

 

 

к ор ок

 

 

 

 

 

 

 

 

При обработках нагнетательных скважин в кислотные соста­ вы предпочтительно добавлять неионогенные ПАВ.

В результате фазовые превращения нефтей при эксплуатации залежей происходят отложения асфальтосмолистых компонен­ тов нефтей в призабойной зоне скважин, снижающих эффек­ тивность кислотного воздействия. Для удаления таких отложе­ ний применяют термокислотные обработки и воздействуют на призабойную зону пласта органическими растворителями и ми­ целлярными растворами. Общее требование к составам приме­ няемых растворителей — недопустимость содержания в них хлор- и фторпроизводных, свободного хлора, непредельных углеводо­ родов или других компонентов, отрицательно сказывающихся на процессе переработки нефти и качества продукции. Отло­ жения парафинистого типа растворяют керосином, в 1 м3 которо­ го растворяется около 200 кг парафина и смол. Для асфальтеновых отложений экономичнее применять «бензиновую головку» (ТУ 352-53) или бензол сырой (ТУК 12-53). В указанных целях в лабораторных условиях можно подбирать регламенты примене­ ния растворителей парафина, асфальтенов и смол из полупро­ дуктов предприятий нефтегазопереработки или нефтехимии, базирующихся, на территории данного или близлежащего адми­ нистративного района (конденсат, бутил-бензольную фракцию, дизельное топливо и др.). Дри этом возможность применения выбранного растворителя следует обязательно согласовать с пред­ приятиями нефтехимии и нефтепереработки.

Осуществляется кислотное воздействие следующих видов: кислотные ванны, внутрипластовые и поинтервальные кислот­ ные обработки, кислотный гидроразрыв пласта или кислотные обработки при высоком давлении, кислотно-гидромониторное.

Расход реагентов при кислотном воздействии каждого вида проводится в зависимости от вида кислотного воздействия, ре­ цептуры кислотного состава, принятой технологии и геолого­ промысловых условий. Кислотные ванны целесообразны в про­ цессе первичного освоения скважин в период ввода их в эксплу­ атацию или в процессе эксплуатации для удаления с фильтра загрязняющих кислоторастворимых материалов. Кислотные ван­ ны предпочтительно применять для очистки необсаженных филь­ тров скважин; при обработке скважин, фильтр которых пере­ крыт обсадными трубами, используются кислотные составы по­

ниженной коррозионной активности. Потребность кислотного раствора на кислотную ванну равна объему ствола скважины в интервале обработки.

Если радиус обработки достаточно велик, а продолжительность нейтрализации кислотного состава мала и недостаточна для за­ качки активного раствора на всю глубину обработки по прости­ ранию пласта, применяют поэтапную внутрипластовую обработ­ ку. Сущность этой схемы заключается в поочередной закачке кис­ лотных составов и специальных жидкостей, которые как бы бло­ кируют обработанные кислотным составов поверхности от даль­ нейшего взаимодействия с ним. В качестве таких жидкостей при­ меняют растворы полимеров и ПАВ для нагнетательных скважин и дегазированные нефти, другие жидкости на нефтяной основе — для добывающих скважин. В качестве специальных жидкостей предпочтительнее применять реагенты, характеризующиеся вяз­ копластичными и вязкоупругими свойствами, что позволяет по­ вышать охват воздействием и по толщине пласта. Оптимальные объемы (суммарные и поэтапные) кислотного состава и специ­ альных жидкостей устанавливаются опытным путем. Поинтервальные кислотные обработки проводятся для ввода в разработку не охваченных отбором или закачкой участков продуктивной тол­ щи. Кислотный гидроразрыв пласта проводится в плотных коллек­ торах, доломитах и доломитизированных известняках с целью уве­ личения глубины обработки по простиранию продуктивного пласта.

Необходимо отметить, что в последнее время большие работы по созданию специальных растворов для различных видов обра­ боток скважин, призабойной зоны и пласта в целом проводит ЗАО «Химеко-ГАНГ». За разработку комплекса специальных жид­ костей семейства «Нефтенол» и технологию их применения при гидравлическом разрыве пласта и обработки призабойной зоны пласта ЗАО «Химеко-ГАНГ» было удостоено премии Правитель­ ства Российской Федерации в области науки и техники.

9.4.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КИСЛОТНЫХ

ОБРАБОТОК ПЛАСТА

Оборудование для кислотных обработок пласта в общем слу­ чае состоит из оборудования базы хранения кислот, приготовле­ ния их растворов, агрегатов для транспортировки и закачки ра­

створов кислот в скважину и оборудования скважин (устьевого и внутри-скважинного).

На базе для хранения кислот проводится прием кислот, при­ готовление их растворов и хранение кислот и растворов. Кисло­ та хранится в резервуарах, внутренняя поверхность которых за­ щищена футеровкой плитами или покрытиями. Для футеровки применяют диабазовые плитки с кислотоустойчивой замазкой стыков. Кислотоустойчивая замазка изготовляется из 20% по­ рошка базальта и 80% диабазовой муки. Вместо футеровки мож­ но применять покрытия резинами специальных марок или эбо­ нитами. При температуре до 20 °С рекомендуется резина 4476, при температуре от 20 до 70 °С — резина ЧРП105. Иногда при­ меняют трехслойное покрытие эмалями и двухслойное покры­ тие лаком. Как временную защиту металла от кислоты можно применять расплавленную смесь каменноугольного пека, дре­ весной смолы и канифоли или смеси асфальта, озокерита и ка­ нифоли.

Наружная поверхность резервуаров должна быть покрыта кислотоустойчивыми эмалями. Кислотная база должна иметь лабораторию для анализа кислот и их растворов, склад для хра­ нения реагентов. Емкости должны быть оборудованы перекачи­ вающими средствами для аварийного слива кислот. Сальники перекачивающих насосов должны быть закрыты щитками. Ем­ кости с кислотой должны быть предохранены от попадания в них воды. К работе с кислотами и их растворами допускается лишь специально обученный персонал.

Для транспортировки кислот и их растворов применяют спе­ циальные агрегаты и кислотовозы. Кислотовоз КП-6,5 имеет ци­ стерну, центробежный насос и трубопроводы с запорной армату­ рой. Цистерна внутри гуммирована. Ее вместимость 6 м3. Насос кислото-устойчивый 3X-9B-3-51 имеет подачу 29-60 м3/ч при на­ поре 35—26 м. Привод насоса осуществляется от ходового двига­ теля. Кислотовоз КП-6,5 смонтирован на автомашине КрАЗ-255Б.

Для транспортировки и закачки кислот в скважину применя­ ют агрегаты «Азинмаш-ЗОА» и АКПП-500. Агрегат «Азинмаш30А» (рис. 9.20) смонтирован на автомашине КрАЗ-257 и имеет колесный прицеп. На автомашине смонтирована цистерна 3, имеющая два отсека (у модернизированного агрегата один объе­ мом 2,7 м3, а другой 8 м3). Цистерна внутри гуммирована. Каж­

дый отсек имеет зачистной люк. Трубы в агрегате также гумми­ рованы. На автомашине имеется отдельный баллон / для химре­ агентов. Вместимость баллона 0,2 м3.

Насос 2 агрегата 5НК-500 трехплунжерный, горизонтальный, одностороннего действия. Приводится от ходового двигателя через коробку отбора мощности, кардан и редуктор. Насос име­ ет сменные плунжеры диаметром 100 и 120 мм (табл. 9.13). Агре­ гат «Азинмаш-ЗОА» имеет колесный прицеп с цистерной 4 вме­ стимостью 6 м3. Цистерна разделена на две равные части пере­ городкой. Металл цистерны защищен внутри резиной.

Агрегат АКПП-500 размещен на шасси автомашины КрАЗ-255Б. На шасси размещены гуммированная цистерна с двумя отсека­ ми по 1,5 м3, трехплунжерный насос 5НК-500. Привод насоса такой же,-как и у агрегата «Азинмаш-ЗОА». Насос работает как на обслуживание собственной цистерны, так и на другие агрега­ ты. Высокая проходимость автомашины КрАЗ-255Б позволяет

 

 

 

 

 

 

Таблица 9. Т1

 

 

Х арактери сти ка работы н асо са 5 H K -S 0 0

 

Н ом ер

Ч а ст о т а

Ч а ст о т а

П о д а ч а *,

Д а в л е н и е,*

П о д а ч а ,* *

Д ав л ен и е,* *

п ер е ­ вращ ения

вращ ения

л /с

М П а

л /с

М П а

дач и в

вала д в и ­

коренн ого

 

 

 

 

К П П

гател я,

вала,

 

 

 

 

 

м и н -1

мин ’ *

 

 

 

 

I

1600

Н ер а б о ч а я

 

 

 

 

II

1600

4 9 ,3

2 ,2 4

50

3 ,2 3

3 4 ,4

III

1600

94

4 ,2 8

2 5 ,9

6 ,1 6

18

IV

1600

143

6 ,5

17,1

9 ,3 6

11,8

V

1600

215

9 ,7 8

11,3

14,08

7 ,9

I

1800

Н ер а б о ч а я

 

 

 

 

II

1800

5 5 ,5

2 ,5 2

4 7 ,5

3 ,6 3

33

111

1800

106

4 ,8 2

2 4 ,8

6 ,9 4

17,2

IV

1800

161

7 ,3 2

16,3

10,54

и , з

V

1800

242

11

10,8

15,85

7 ,5 5

Д и а м ет р с м е н н о г о п л ун ж ера н а со са , мм: * — 100; ** — 120.

3080

Рис. 9.18. Схема кислотного агрегата «Азинмаш-ЗОА»

использовать агрегат в период весенней и осенней распутицы в условиях труднопроходимых дорог, а также зимой на дорогах со снежным покровом до 40 см (рис. 9.18).

Все насосные установки с возвратно-поступательными насо­ сами, монтируемые на шасси автомобилей, тракторах, гусенич­ ных транспортерах, а также специальных рамах, предназначен­ ные для нагнетания различных жидких сред при цементирова­ нии, гидравлическом разрыве пластов и гидропескоструйной, перфорации, кислотной обработке призабойной зоны пласта, промывке песчаных пробок и других промывочно-продавочных работах в нефтяных, газовых и прочих скважинах, выпускаются в соответствии с Государственным стандартом «Установки на­ сосные передвижные нефтепромысловые. Типы и основные па­ раметры» ГОСТ 28922-91 (9.Ui).

Указанный стандарт не распространяется на насосные уста­ новки комплексов оборудования для освоения и ремонта сква­ жин и установки для депарафинизации скважин горячей нефтью.

Стандарт устанавливает три типа насосных установок:

УН — установка насосная без дополнительных технологичес­ ких емкостей (мерного бака, цистерны);

 

 

 

 

 

Таблица 9.s>.

 

Типы и осн овн ы е параметры насосн ы х

 

 

п ередвиж н ы х неф тепром ы словы х установок

 

П олезная

Н аи боль ш ее

Н аи бол ь ­

П олезная

Наибольш ее

Н аибольш ая

мощность

давл ен и е

ш ая

мощность

давл ен и е

идеальная

насосной

нагнетания,

идеаль ­

насосной

н агнетания,

подача, л /с ,

установки,

М П а

ная

установки,

М П а

не м енее

кВт

 

п одача,

кВт

 

 

 

 

л /с ,

 

 

 

 

 

не м енее

 

 

 

5 0

8,0

10,0

125

20

20,0

 

10,0

8,0

 

25

16,0

 

12,5

6 ,3

 

32

12,5

 

16,0

5 ,0

 

40

10,0

 

20,0

4 ,0

 

50

8,0

80

16

16,0

200

25

25,0

 

20

12,5

 

32

20,0

 

25

10,0

 

40

16,0

 

32

8,0

 

50

12,5

 

40

6 ,3

 

63

10,0