Способ реагентной разглинизации скважин

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК ив SU an (59 4 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTP51 (21) 4102568/22-03 (22) 24.07.86 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" и Передвижная механизированная колонНа ¹ 19 Производственного объединения

"Саратовсельхозводопровод" (72) В.Т. Гребенников и В.А. Джеммер (53) 622.245.53(088.8) (56) Патент ФРГ № 2149797, кл. Е 21 В 43/22, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1063952, кл. E 03 В 3/15, 1981. (54) СПОСОБ РЕАГЕНТНОЙ РАЗГЛИНИЗАЦИИ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к области горной пром-ти. Цель изобретения повышение эффективности разглинизации за счет увеличения степени раэрушения глинистых кольматирующих образований и сокращение длительности процесса разглинизации. В скважину нагнетают персульфат калия в кол-ве

20-40 г/л раствора и изменяют величину рН до 8-10. Затем вводят перекись водорода и в последующем обРабатывают скважину. Время растворения персульфата калия при приготовлении раствора определяется его исходной т-рой. Для растворения персульфата калия используют ручные или электрические лспастные мешалки или буровой насос, работающий в циркуляционном режиме. Насос забирает воду из емкости и вновь подает ее обратно.Степень растворения персульфата калия в воде оценивают визуально. Взаимодействие глинистых кольматирующих образований с раствором сопровождается выделением газообразных продуктов, способствующих разрушению и диспергации образований. 2 табл.

13737

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам обработки скважин.

Цель изобретения — повышение эффективности разглинизации за счет увеличения степени разрушения глинистых кольматирующих образований и сокращения длительности процесса разгпинизации.

Способ осуществляется следующим образом.

В герметиэированный фильтр скважины закачивают под некоторым избыточным давлением расчетный объем раствора персульфата калия в количестве

20-40 г на 1 л раствора. Далее в фильтр скважины закачивают раствор, изменяющий величину рН раствора персульфата калия до значений в пределах 8-10, например раствор гидроксида калия, после чего вводят перекись водорода в количестве 15-30 r на 1л раствора. Затем в фильтре скважины и в профильтровой зоне создают воз10

20

25 вратно-поступательное движение раствора. матирующими отложениями.

Один из наиболее вероятных механизмов разрушения глинистых кольматирующих образований под действием перВведение персульфата калия перед добавкой перекиси водорода обусловлено необходимостью полного растворения персульфата калия в воде, на что требуется определенное время.Время растворения персульфата калия при приготовлении раствора определяется интенсивностью перемешивания раствора и его исходной температурой.

Для растворения персульфата калия используют ручные или электрические лопастные мешалки или буровой насос, работающий в циркуляционном режиме, 40 а именно: буровой насос забирает воду из емкости и вновь подает ее в емкость. Степень растворения персульфата калия в воде оценивают визуально. В общем случае для растворения 45 персульфата калия необходимо 2540 мин.

Перекись водорода с водной составляющей раствора смешивается практически мгновенно в любых соотношениях,по- 50 этому введение ее в раствор раньше персульфата калия приведет к необоснованному ее разложению при растворении персульфата калия в емкости, т.е. вне контакта с глинистыми коль94 2 с ул ьфата калия представляется следующим образом.

При контакте раствора с глинистыми кольматирующими образованиями в результате окислительного воздействия персульфата-ионов на водородные мостики структурной решетки глин происходит ослабление водородных связей, что приводит к разрушению указанной решетки на молекулярном уровне. Последняя, в свою очередь, обуславливает нарушение коагуляционных контактов между глинистыми агрегатами и механическое разрушение глинистых кольматирующих образований. Измерение рН раствора в области щелочных значений (рН 8-10) интенсифицирует ионообменный процесс и способствует активному разложению перекиси водорода с образованием ионов водорода, которые,обладая значительной подвижностью .при небольшом ионном радиусе, также разрушают структуру глинистых кольматирующих образований. Взаимодействие глинистых кольматирующих образований с раствором сопровождается выделением газообразных продуктов, способствующих разрушению и диспергации образований. Время окончания процесса разглинизации контролируют любым известным способом, например по стабилизации времени восстановления уровня.жидкости в стволе скважины в процессе обобработки.

После окончания обработки скважины оборудование для обработки демонтируют, монтируют водоподъемное оборудование и,производят прокачку скважины до полного удаления продуктов реакции и остаточного количества раствора.

Пример 1. Сферический образец монтмориллонитовой глины массой

1 г влажностью 401 погружают в 50 мл раствора персульфата калия концентрацией 20 г/л и величиной рН, равной

3,2, после чего изменяют рН раствора до 10 путем введения добавки концентрированного раствора гидроксида калия и далее вводят перекись водорода до концентрации в растворе, равной

30 г/л. В статических условиях при

20,5 С фиксируют время полного разрушения образца с точностью +0,5 мин °

Время разрушения образца составляет

12,5 мин.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации

1373794 персульфата калия, равной 25 г/л,величине рН раствора, равной 9,5 и добавке перекиси водорода в раствор до концентрации 15 г/л. Время разрушения

5 образца с.оставляет 14 мин.

Пример 3. Процес.с ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 30 г/л, ве— личине рН раствора, равной 10,0 и до-10 бавке перекиси водорода в раствор до концентрации 30 г/л. Время разрушения образца составляет 13,5 мин.

Пример 4. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 35 г/л, величине рН раствора, равной 8,7, и добавке перекиси водорода в раствор до концентрации 20 г/л. Время разрушения образца составляет 12,0 мин.

Пример 5. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 40 г/л,величине рН раствора, равной 9,8, и добавке перекиси водорода в раствор до концентрации 25 г/л. Время разрушения образца составляет 11,5 мин.

П р и и е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 45 г/л, величина рН раствора, равной 11,7 и добавке перекиси водорода до концентрации 30 г/л. Время разрушения образца составляет 12,5 мин.

Пример 7. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 50 г/л величине рН раствора, равной 10,5, и добавке перекиси водорода до концентрации 15 г/л, Время разрушения образца составляет 12 мин.

Пример 8. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной

35 г/л, величине рН раствора, равной

7,32, и добавке перекиси водорода 45 до концентрации 15 г/л. Время разрушения образца составляет 18,5 мин.

Пример 9. Процесс ведут аналогично примеру 1 при концентрации персульфата калия, равной 12 г/л, 50 величине рН раствора, равной 8,05, и добавке перекиси водорода до концентрации 20 г/л. Время разрушения образца составляет 24,5 мин .

В табл. 1 приведены данные,свидетельствующие об оптимальности выбранньгх параметров предлагаемого способа.

Как видно из полученных данных, при концентрации персульфата калия в пределах 5-15 г/л, величине рН раствора 7,2-7,3 и добавке перекиси водорода до концентрации 15-30 г/л время разрушения образца изменяется от 28,5 до 42 мин (РМ- 1-3), а при концентрации персульфата калия в пределах 20-40 г/л, величине рН раствора 8-10 и аналогичной добавке перекиси водорода время разрушения образца составляет 11,5-14 мин (!!- !! 12-16). Введение персульфата калия в нейтральный раствор до концентрации 20-40 г/л при аналогичных добавках перекиси водорода обеспечивает разрушение образцов в течение лишь 18-20 мин (!! !! - 4-11). Увеличение концентрации персульфата калия свыше 40 г/л и величины рН раствора бо— лее 10 практически не способствует дальнейшему сокращению времени разрушения образцов (Ь М 17-20).

Результаты реагентной разглинизации, проведенные на скважине, вскрывшей водоносный горизонт, представлены в табл. 2. формула и з о б р е т е н и я

Способ реагентной разглинизации скважин, включающий введение в скважину перекиси водорода и последующую обработку скважины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разглинизации за счет уменьшения степени разрушения глинистых кольматирующих образований и сокращения длительности процесса разглинизации, перед введением перекиси водорода в скважину нагнетают персульфат калия в количестве 2040 г/л раствора и изменяют величину рН до 8-10.

1373794

Таблица 1

Ю Концентрация, г/л рН раст п/п вора

К 820&

Н О

Время разрушения глинистого образца, мин

7,25

7,20

20

28,5

7,30

20

7,16

21

7,30

7,35

19,5

18,5

7,32

7,29

20

7,32

8.05

24,5

9,2

25

10,0

12,5

14,0

9,5

8,0

13,5

8,7

12,0

9,8

11,5

11,7

12,5

10,5

12,0

12,5

11,5

11,3

12,5

Таблица 2

Показатели

700

620 при рН 7,1

30

Н,О, 30

К, S20& при рН 9,0

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 12

11 15

12 20

13 25

14 30

15 35

16 40

17 45

18 50

19 50

20 50

Обьем раствора, л

Компоненты раствора, г/л известный предлагаемый

1373794

11родо.:ыение табл. 2

Показатели известный предлагаемый

Удельный дебит скважины, мэ /ч м, при понижении 3,5 м

3,0

4,5 после строительной прокачки после реагентной разглинизации

12,0

9,0

180

Время обработки, ч

Дополнительное количество воды, подаваемой потребителю за счет, реагентной разглинизации, м /ч

15,75

31,5

Составитель В. Борискина

Техред М. Ходанич

КорректорО. Кундрик

Редактор Н. Слободяник

Заказ 540/23

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4