Состав для разглинизации скважины
Изобретение относится к горной промышленности , в частности к составам для разглинизации скважин. Цель изобретения - повышение эффективности работы состава за счет увеличения дисперсности глинистых частиц при одновременном повышении стабильности химических реагентов. Состав включает следующие ингредиенты при их соотношении, мас.%: аммоний надсернокислый 15-30, пероксокарбонат натрия 6-10, вода остальное. Состав готовят путем смешения компонентов. За счет увеличения дисперсности глинистых частиц более качественно очищается поровое пространство профильтровой зоны. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ
РЕСПУБЛИК
{я)5 Е 21 В 43/27
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4 3 ю (21) 4698824/03 (22) 30.05.89 (46) 23.03.92, Бюл, ¹ 11 (71) Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт (72) В.Е.Воропанов, А,M.Ïîëèùóê, Ю.В,Капырин и P.3.Шарифуллина (53) 622.245,54 (088.8) (56) Патент CLUA ¹ 2175081, кл. 252 — 855, опублик. 1939, Авторское свидетельство СССР
N 1063952, кл, Е 03 В 3/15, 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ РАЗГЛИНИЗАЦИИ
СКВАЖИН bl
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам освоения скважин.
Известны составы для реагентной разглинизации скважин, включающие сильные минеральные кислоты или смеси кислот, например 5 — 25% НС! и 0,1 — 6 H2S04.
Недостатком этого состава реагентов является низкая скорость разрушения глинистых. кольматирующих образований сложного состава.
Наиболее близким к предлагаемому является состав для разглинизации скважин, включающий соль и гидроксид аммония и перекись водорода.
Недостатками известного способа являются относительно невысокая дисперстность глинистых частиц, что существенно ухудшает эффективность разглинизации. Ы,, 1721220 А1 (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к составам для разглинизации скважин. Цель изобретения — повышение эффективности работы состава за счет увеличения дисперсности глинистых частиц при одновременном повышении стабильности химических реагентов.
Состав включает следующие ингредиенты при их соотношении, мас. : аммоний надсернокислый 15 — 30, пероксокарбонат натрия
6-10, вода остальное. Состав готовят путем смешения компонентов, За счет увеличения дисперсности глинистых частиц более качественно очищается паровое пространство профильтровой зоны. 1 табл. скважин, а также невысокая скорость процесса диспергации. Кроме того в известный состав входит жидкая перекись водорода, неудобная в транспортировке и хранении, имеющая низкую стабильность и теряющая свои свойства при воздействии тепла, света, а также при попадании в нее ионов тяжелых металлов.
Целью изобретения является повышение эффективности разглинизации за счет увеличения дисперсности глинистых частиц при одновременном повышении стабильности химических реагентов, Поставленная цель достигается тем, что состав для разглинизации скважин включает аммоний надсернокислый (NH4)zSzOs, перексокарбонат натрия Ка2СОЗ- H20z 1,5НгО и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
1721220
Аммоний надсернокислый
Перексокарбонат натрия
Вода
15-30
6 — 10
Остальное 5
Эффективность процесса разглинизации скважин во многом определяется величиной дисперстности глинистых частиц, получающихся при взаимодействии глин с 10 раствором солей. Действительно, при бурении скважины на ее стенке образуется тонкий слой глин. При контакте с раствором солей происходят ионообменные реакции, приводящие к замещению противоионов, 15 находящихся в глине, на ионы раствора.
Это, в свою очередь, сопровождается изменением -потенциала, определяющего устойчивость глинистого коллоида. Соответствующим подбором солей 20 обеспечиваются условия, при которых произойдет самопроизвольное диспергирование глинистых частиц (пептизация). При этом, чем меньше размер этих частиц, тем легче и быстрее их можно удалить из тре- 25 щин и каналов, по которым происходит фильтрация нефти, воды или газа в скважину. Таким образом размер глинистых чешуек является очень важным параметром, определяющим эффективность процесса 30 разглинизации в целом.
Предлагаемый состав обладает более высокой стабильностью химических реагентов к внешним воздействиям по сравнению с известным. 35
Выбор оптимальных концентраций реагентов осуществлялся по следующей методике. Сферические образцы глины сложного состава (монтмориллонит-каолинит с галлуазитом) весом в 1 г погружались 40 в водные растворы перекиси водорода, т.е. аммония хлористого, аммония сернокислого, карбоната аммония, аммония азотнокислого (по прототипу), в растворы пероксокарбоната натрия йа2СОз Н О " 45
«1,5Н О и в растворы аммония надсернокислого (NH4)2S208, а также в композиционные растворы, состоящие из пероксокарбоната натрия МагСОз Нг02-1,5НгО и аммония надсернокислого (NH4)>SzOa различных кон- 50 центраций. Опыты проводились при комнатной температуре (20 С). Время полного разрушения образцов глин фиксировались по секундомеру. Дисперсность глинистых частиц определялась с помощью 55 лабораторного поляризацион ного микроскопа МП-З, Данные лабораторных испытаний приведены в таблице.
Из приведенных данных видно, что оптимальной концентрацией пероксокарбоната натрия можно считать 6-10 концентрацию. Уменьшение его концентрации повышает время разрушения образцов глин, Повышение концентрации пероксокарбоната натрия ведет к непроизводительной трате реагента при незначительном сокращении времени разрушения образцов.
Лабораторный эксперимент показал также, что с увеличением концентрации аммония надсернокислого сокращается время воздействия и увеличивается скорость разрушения глинистых образцов, причем при концентрации свыше 10 скорость разрушения увеличивается уже незначительно, при этом увеличение концентрации свыше
30 нецелесообразно в связи с большой тратой реагентов при незначительном увеличении скорости разрушения сферических глинистых образцов.
Двухкомпонентные растворы, состоящие из пероксокарбоната натрия и аммония надсернокислого позволяют значительно повысить скорость разрушения глинистых образцов при одновременном увеличении дисперсности глинистых частиц (см.таблицу), причем лучшие результаты были получены при использовании оптимальных концентраций, полученных для однокомпонентных растворов. Из таблицы видно, что при концентрациях пероксокарбоната натрия 7 и аммония надсернокислого 1530 увеличивается скорость разрушения глинистых сферических образцов. Таким образом оптимальными концентрациями двухкомпонентного раствора можно считать 6 — 10 пероксокарбоната натрия и 1530 аммония надсернокислого.
Сравнение дисперсности глинистых частиц в указанном диапазоне концентраций показывает, что при использовании предлагаемого состава размеры частиц составляют менее 0,1 мкм, а при использовании известного состава — 0,5 — 0,3 мм, что существенно больше.
Пример. На устье скважины в емкости приготавливают раствор предлагаемых концентраций. Приготовленный раствор по насосно-компрессорным трубам, спущенным на глубину нижней части фильтра, закачивается в скважину, затем чистой водой вытесняют его из насосно-компрессорных труб в интервал фильтра. Далее перекрывают насосно-компрессорные трубы и в межтрубном пространстве создают избыточное давление с таким расчетом, чтобы реагентный раствор проник в профильтровую зону
1721220
Формула изобретения
Состав для разглинизации скважины, включающий аммоний надсернокислый; перекисное соединение и воду, о т л и ч а ю5 шийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы за счет увеличения дисперсности глинистых частиц при одновременном повышении стабильности химических реагентов, он в качестве пере10 кисного соединения содержит пероксокарбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. :
Амман ий надсернокислый 15-30
15 Пероксокарбонат натрия
Вода
6 — 10
Остальное
Концентра
Время разрушения глинистого обв составе, мвс.8
Скорость разрушения глинистого образца, гlмин 10
Дисперсность глинистых ция компонентов
Нз»з »(C (Ня) 0!
Н>СО ь 840 з мазсОз нто>" (((н )з Б>Оз
>1>5 H 0 частиц, мм разца, мин
Известный!!реалагаемы((1
3
5
7
9
11
7
7
7
7
7
7
7
7
6
55 на глубину превышающую радиус глинизации прифильтровой зоны, После чего скважину выдерживают при созданном давлении с раствором в течение 8 — 10 ч. После окончания реагентной обработки скважины сбрасывают давление и производят прокачку скважины.
В предлагаемом составе для разглинизации скважин используются доступные безвредные и химически устойчивые реагенты, которые обеспечивают высокую эффективность разглинизации за счет сокращения времени диспергации глинистой корки и увеличения дисперсности глинистых частиц, что позволяет более качественно очистить поровое пространство прифильтровой зоны последующей прокачкой.
2
4.
ЗО
4 ll
5>(0,63
1,25
2,5
3,75
5,0
6,25
7,0
8,7
lÎ,О
11,25
12,5
15,0
20,0
30,0 (>О, О
50,0
28
22
94,0
58,0
49,0
36,0
31,0
26
25,0
22,5
21,0
19,0
19,5
18,5
110,0
9;,0
82,0
73,0
6l,0
43,0
39 0
36,0
35,0
34,0
17,0
1С,5
16,0
16,0
14,5
14,0
13.5
l3,0
12,5
12,0
12,0
10,5
10,0
10,0
11,5
10,5
i!,0
10,5
10,5
10,0
1.
3,5
3,3
4,5
4,0
1,06
1,7
2,0
2,7
3,2
3, 8
4,0
4,4
4,8
5,2
5,1
5,4
0,9
1,0
1,2
1,4
1,6
2 ° 3
2,6
2,8
2,9
2,94
5,9
6,1
6,3
6,3
6,9
7 ° 1
7,4
7,6
8,0
8,3
8,3
9,5
10,0
10,0
8,7
9,5
9,1
9,5
9,5 l0,5
О ° 3 0,5
0,5
0,3 - 0,5
0,5
0,l - 0,3
0,1 - 0,3
0,1 - 0,3
0,1 - 0,3
0,1 - 0>3
0,1- 0,3
0,1- 0,3
0,1- 0,3
0,1- 0,3
01-03
0 1 — 0,3
0,1 - 0,3
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1 ,0,1
О,!
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
