Способ регенерации фильтровых колонн гидрогеологических скважин

 

Изобретение относится к освоению месторождений полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности и сокращение затрат на очистку фильтровых колонн от солевых отложений и продуктов коррозии и исключение дополнительного кольматажа прифильтровой зоны продуктами очистки. Для этого в фильтровой колонне размещают выполненную из нержавеющей стали сетку между изоляционными кольцами. В фильтровой колонне осуществляют электролиз на постоянном токе. При этом катодом служит колонна, а анодом - сетка из нержавеющей стали, в процессе электролиза сетку перемещают снизу вверх со скоростью 60-70 м/ч. Источником питания для проведения электролиза может служить любой источник постоянного тока, имеющий высокую емкость и входное напряжение не менее 2-5 В.

СОК)з СОВЕ ГСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК,sl)s Е 21 В 43/00, 37/02

ГОСУД РСТР ЕННЫИ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЛМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739899/03 (22) 03.07.89 (46) 15,10,91. Бюл. М 38 (71) Ленинградский горный институт им. . Г,В,Плеханова (72) B.Н.Шемякин, Ф.Г.Атрощенко и В,В,Jloбанов (53) 245.514(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1038468, кл, Е 21 В 37/02, 1963. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРОВЫХ КОЛОНН ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к освоению месторождений полезных ископаемых. Цель— повышение эффективности и сокращение

Изобретение относится к освоению месторождений полезных ископаемых в условиях обводнения и может быть использовано для восстановления производительности гидрогеологических скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности и сокращение затрат на очистку фильтровых колонн от солевых отложений и продуктов коррозии и исключение дополнительного кол ьматажа прифильтровой зоны продуктами очистки.

B скважине проводится электролиз, в процессе которого в качестве катода используется фильтровая колонна скважины, а в качестве анода — подвижное устройство, состоящее из съемной сетки из нержавеющей стали, заключенное между двумя изоляционными кольцами, препятствующими контакту сетки с фильтровой колонной и имеющими плотность, превышающую плотность пластовых вод.

„.,5U„„1684484 Al затрат на очистку фильтровых колонн от солевых отложений и продуктов коррозии и исключение дополнительного кольматажа прифильтровой зоны продуктами очистки.

Для этого в фильтровой колонне размещают выполненную из нержавеющей стали сетку между изоляционными кольцами. В фильтровой колонне осуществляют электролиз на постоянном токе. При этом катодом служит колонна, а анодом — сетка из нержаве1ощей стали, в процессе электролиза сетку перемещают снизу вверх со скоростью 60 — 70 м/ч. Источником питания для проведения электролиза может служить любой источник постоянного тока, имеющий высокую емкость и входное напряжение не менее 2-5 В.

Проведение электролиза позволяет испольэовать в качестве рабочего элемента фильтровую колонну кважины, что обеспечивает работу всей поверхности скважины, контактирующей с откачиваемыми пластовыми рассолами, Анод перемещают снизу вверх по стволу скважины со скоростью 60—

70 м/ч, при этом на поверхности катода начинает выделяться газообразный водород, который способствует разрыхлению солевых отложений и продуктов коррозии, что приводит к отрыву их от поверхности фильтровых колонн, в результате происходит полная очистка фильтровых колонн.

Источником питания при проведении процесса электролиза может служить любой источник постоянного тока, имеющий высокую емкость и входное напряжение не менее 2 — 5 B.

Выделившиеся в ствол скважины кольматажные соединения в виде грубодиспер1684484 сной взвеси удаляются путем кратковременной откачки, В процессе очистки поверхность металлических фильтров не подвергается химическому растворению и механическим повреждениям, а благодаря использованию фильтровых колонн в качестве катода в ходе электрохимических реакций происходит частичная пассивация поверхности металлических конструкций к дальнейшей коррозии.

Эффективность применения способа оценена методом физического моделирования для месторождения, где водоносный горизонт залегает на глубине 300-500 м, имеющего среднюю мощность 160 м и содержащего сероводородные, хлоридно-натриевые воды с общей минерализацией

100-120 г/л и содержанием сероводорода до 150 мг/л.

Экспериментально оценивалось снижение дебита скважины вследствие процессов, протекающих при взаимодействии высокоминерализованных (свыше 100 гlл) природных рассолов, насыщенных сероводородом с фильтровой колонной скважины.

Далее производилось восстановление ее работоспособности путем проведения электролиза с использованием фильтровой колонны в качестве катода.

Работоспособность скважины считалась восстановленной. если ее дебит достигал 90 — 100% от начального. Нижний предел эффекта (90%) принят исходя из существующих в гидрогеологической практике требований, 10 % точности определения гидрогеологических параметров, при 30суточном взаимодействии пластовых рассолов с фильтровой колонной зарегистрировано существенное снижение дебита скважины. После электролизной регенерации повторно оценивалось снижение дебита скважины при обработке ее рассолом в условиях предшествующего опыта.

Электролиз со скоростью перемещения подвижного анода 40 — 60 м/ч практически всегда приводит к 100%-ному восстановлению работоспособности скважины.

Однако падение дебита регенерированной скважины при повторной обработке ее пластовым рассолом происходило через 25—

27 сут, что связано с отложением на поверхности фильтровой колонны тяжелых металлов, содержащихся в природном рассоле, которые в дальнейшем способствовали электрохимической коррозии и

Формула изобретения

Способ регенерации фильтровых колонн гидрогеологических скважин, заключающийся в разрушении коррозионных и солевых отложений, переводе их в водный

40 раствор и удалении из скважины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и сокращения затрат на очистку фильтровых колонн от солевых отложений и продуктов коррозии и исключения дополнительного кольматажа прифильтровой зоны продуктами очистки, в фильтровой колонне размещают выполненную из нержавеющей стали сетку между изоляционными кольцами, в фильтро ой колонне осуществляют электролиз на постоянном токе, при этом катодом служит фильтровая колонна, а анодом — сетка из нержавеющей стали, и в процессе электролиза сетку перемещают снизу вверх со скоростью 60-70 м/ч.

30 образованию на поверхности колонны пленки, инициирующей нарастание коррозионно-адсорбционных образований. Снижение дебита на 37.5% от исходного наблюдалось в скважине, регенерированной при скорости движения анода 50 м/ч за

26 сут, а при скорости 40 м/ч за 24 сут, При скорости перемещения анода от 60 до 70 м/ч дебит скважины восстанавливался до 90 — 95%. При визуальном обследовании фильтровой колонны наблюдалось неполное очищение щелей фильтра от застрявших в них коррозионно-адсорбционных отложений, что по всей видимости не позволило восстановить дебит скважины до первоначального, создавая дополнительное сопротивление при фильтрации. Однако при увеличении напора эти продукты легко вымывались из фильтровых щелей, что указывает на их механическую задержку в щелях и отсутствие химической связи с поверхностью фильтровой колонны. Восстановление исходного перепада напоров (hH = 0,5 м) приводило к 100%-ной регенерации скважины. Падение дебита регенерированной скважины после повторной обработки рассолом совпадало с первоначальным до регенерации и достигало 37,5%

От исходного на 33 сУТКМ.

При увеличении скорости движения анода происходит частичное восстановление фильтрации (70 — 90%).