Способ кислотной обработки призабойной зоны скважины

 

Способ кислотной обработки призабойной зоны скважины относится к нефтяной промышленности, а именно к способам кислотной обработки призабойной зон скважины. Сущность: в скважину последовательно закачивают водный раствор нитрата или смеси нитратов металлов из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олова при содержании нитратов в водном растворе от 2,0 мас.% до соответствующего насыщенному раствору и водный 1,0-36,0 мас.% раствор соляной кислоты. Количества водного раствора нитратов и водного раствора соляной кислоты определяют из математического выражения. Способ может быть модифицирован добавлением неионогенных поверхностно-активных веществ смеси неионогенных поверхностно-активных веществ в водный раствор нитратов в количестве 0,001-5,0 об.%, добавлением анионных, катионных, неионогенных или смеси этих поверхностно-активных веществ к водному раствору соляной кислоты в количестве 0,001-5,0 об. %, добавлениием плавиковой кислоты к водному раствору соляной кислоты в количестве 0,1-6,0 мас.%, а также добавлением анионных, катионных, неионогенных поверхностно-активных веществ или смеси этих поверхностно-активных веществ ПАВ к водному раствору смеси соляной и плавиковой кислот в количестве 0,001-5,0 об.%. Объем водного раствора плавиковой кислоты для приготовления смеси водных растворов соляной и плавиковой кислот определяют из математического выражения. 1 с.п., 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающий закачку в пласт водного раствора соляной кислоты [1] Недостатком способа является малая глубина обработки пласта.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающий последовательную закачку водного раствора минеральной соли и водного раствора соляной кислоты [2] В качестве водного раствора минеральной соли используют 3%-ный водный раствор фторида аммония, а водный раствор соляной кислоты имеет 5%-ную концентрацию.

Недостатком этого способа является низкая недостаточное увеличение производительности скважин, что связано с литологической неоднородностью обрабатываемых пород и неполным растворением силикатных компонентов пород.

Целью изобретения является увеличение производительности скважин за счет увеличения количества растворяемой породы коллектора при сохранении глубины обработки.

Это достигается тем, что в способе кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающем последовательную закачку в пласт водного раствора минеральной соли и водного раствора соляной кислоты в качестве водного раствора минеральной соли закачивают водный раствор нитрата или смеси нитратов металлов из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олова при содержании нитратов в водном растворе от 2,0 мас. до соответствующего насыщенному раствору, в качестве водного раствора соляной кислоты закачивают водный 1,0-36,0 мас. раствор соляной кислоты, причем количества водного раствора нитратов и водного раствора соляной кислоты определяют из выражений: где V_{н в} объем закачиваемого водного раствора нитратов в условиях приготовления, м; h толщина обрабатываемого интервала, м; m коэффициент эффективной пористости обрабатываемого пласта; R_o радиус обработки, м; M_{с к} молекулярная масса хлористого водорода, равна 36,5 кг/моль; р_{н в} плотность закачиваемого водного раствора нитратов в условиях приготовления, кг/м³; р_{с к} плотность закачиваемого водного раствора соляной кислоты в условиях приготовления, кг/м³;
С_{с к в} массовое содержание хлористого водорода в закачиваемом водном растворе соляной кислоты, доли единицы;
С_{н в i} массовое содержание нитрата металла i в водном растворе, доли единицы;
n_i валентность металла i;
М_нi молекулярная масса нитрата металла i, кг/моль;
α_t коэффициент температурного расширения объемов закачиваемых водных растворов нитратов и соляной кислоты при изменении температуры от поверхностной до пластовой, α_t= 6,4·10^-4 1/°C;
Т_пов температура приготовления закачиваемого водного раствора нитрата или смеси нитратов металлов, ^oС;
Т_пл температура обрабатываемого пласта, ^oС

где V_{с к в} объем водного раствора соляной кислоты в условиях приготовления, м³.

Закачиваемый водный раствор нитратов может дополнительно содержать неионогенное ПАВ или их смеси в количестве 0,001-5,0 об.

Водный раствор соляной кислоты можно закачивать в смеси с водным раствором плавиковой кислоты при массовом содержании плавиковой кислоты в смеси 0,1-6,0%
Количество водного раствора плавиковой кислоты определяется из выражения:

где V_пкв необходимый объем водного раствора плавиковой кислоты, м³;
V_{с к в} объем водного раствора соляной кислоты из формулы (1);
р_{с к в} плотность водного раствора соляной кислоты в поверхностных условиях, кг/м³;
С_{п к в} массовое содержание плавиковой кислоты в товарной форме, доли единицы;
С_{п к к в} массовое содержание плавиковой кислоты в водном растворе смеси соляной и плавиковой кислот, доли единицы;
р_{п к} плотность товарной формы плавиковой кислоты в поверхностных условиях, кг/м³.

Водный раствор соляной кислоты может дополнительно держать анионное, катионное неионогенное ПАВ или их смеси в количестве 0,001-5,0 об.

При закачке водного раствора нитрата или смеси нитратов металлов из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олова и водного раствора соляной кислоты в пласте в результате химической реакции образуется водный раствор хлоридов соответствующего металла и водный раствор азотной кислоты.

Согласно изобретению водный раствор соляной кислоты закачивают в пласт в избытке так, что после реакции в пласте остается непрореагировавшая соляная кислота.

Таким образом, в пласте после реакции будут находиться водный раствор хлорида металла, водный раствор азотной кислоты и водный раствор непрореагировавшей соляной кислоты.

Причем объемы закачиваемых компонентов выбирают таким образом,что в пласте находятся азотная и непрореагировавшая соляная кислоты в строго определенном количественном соотношении, что обеспечивает внутрипластовое образование царской водки. Царская водка представляет собой смесь 67% азотной кислоты и 38% соляной кислоты при их объемном соотношении 1:3,6 и обладает чрезвычайно высокой породорастворяющей способностью. Царская водка по сравнению с соляной кислотой обеспечивает большее количество растворенной породы коллектора в силу повышенной породорастворяющей способности.

Кроме того, образующиеся в результате реакции хлориды перечисленных металлов, при наличии в пласте глинистых включений, оказывают мощное разглинизирующее воздействие на породу коллектора, которое усиливается в присутствии кислот.

Следует также отметить, что хлориды металлов замедляют скорость растворения породы коллектора в царской водке, обеспечивая тем самым увеличение глубины обработки.

Закачкой водного раствора нитрата или смеси нитратов из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олова при массовом содержании нитратов в растворе от 2,0 мас. до соответствующего насыщенному раствору обеспечивают: образование в пластовых условиях высокоагрессивной смеси соляной и азотной кислоты (царской водки), эффективно растворяющей породу пласта; увеличение глубины кислотной обработки за счет разбавления образующейся царской водки водой в присутствии минеральных солей; сильное разглинизирующее воздействие хлоридами перечисленных металлов, образовавшихся в результате реакции нитратов с соляной кислотой.

Закачка водного раствора соляной кислоты с массовым содержанием хлористого водорода от 1,0 мас. до 36,0 мас. и водного раствора нитратов перечисленных металлов обеспечивают внутрипластовое образование водного раствора царской водки, обладающего высокой породорастворяющей способностью.

Последовательной закачкой в пласт водного раствора нитратов и водного раствора соляной кислоты обеспечивают необходимую глубину обработки, так как при контакте этих растворов концентрация закачиваемой соляной кислоты снижается за счет разбавления водой из водного раствора нитратов и постепенным, по мере смешивания водных растворов нитратов и соляной кислоты, образованием азотной кислоты и раствора царской водки.

Цели изобретения можно достичь только при заявленной последовательности закачки в пласт водного раствора нитратов металлов и водного раствора соляной кислоты, так как изменение последовательности закачки реагентов на противоположный (первым закачивают раствор соляной кислоты) приведет к преждевременному расходованию соляной кислоты на реакцию с породой коллектора, уменьшению породорастворяющего эффекта и уменьшению глубины обработки за счет уменьшения количества реакционноспособной соляной кислоты.

При массовом содержании перечисленных нитратов металлов менее 2,0 мас. резко уменьшается породорастворяющая способность образующейся царской водки и разглинизирующая способность хлоридов этих металлов.

Верхний предел массового содержания нитратов металлов в водном растворе по изобретению, соответствующий насыщенному раствору, обусловлен растворяющей возможностью воды по отношению к нитратам перечисленных металлов.

Для приготовления водных растворов нитратов металлов пригодна любая вода (пластовая, пресная, подтоварная, техническая или их смеси).

При концентрации закачиваемой соляной кислоты менее 1,0 мас. резко уменьшается породорастворяющая способность образующейся царской водки.

Верхний предел концентрации закачиваемой соляной кислоты в водном растворе 36,0 мас. обусловлен наибольшим возможным содержанием хлористого водорода в применяемых товарных формах этого реагента.

Расчетные выражения для необходимых количеств водного раствора нитратов перечисленных металлов и водного раствора соляной кислоты установлены в зависимости от толщины обрабатываемого интервала, выбранного радиуса обработки, пористости коллектора, а также из количественно обусловленной необходимости образования царской водки при смешении водного раствора соляной кислоты выбранной концентрации с водным раствором перечисленных нитратов при выбранных видах нитратов, их валентностях, молекулярных массах, массовом содержании в смеси нитратов и массовом содержании нитратов в водном растворе. В расчетных выражениях учитывается изменение объемов приготовленных растворов нитратов и соляной кислоты при изменении температуры от температуры приготовления до пластовой.

Для обеспечения лучшего контакта с породой кислот водного раствора нитратов металлов, увеличения глубины обработки, подавления бактериального биоценоза, а также снижения скорости коррозии оборудования водный раствор соляной кислоты может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. ПАВ анионного, неионогенного или катионного типов, например, сульфонол, неонол вышеперечисленного типа, сепарол, дипроксамин, реапон, катапин, катамин, ИВВ-1, ДОН-52 или их смеси.

Для увеличения эффективности растворения породы коллектора водный раствор соляной кислоты могут закачивать в смеси с водным раствором плавиковой кислоты при содержании плавиковой кислоты в смеси 0,1-6,0 мас. причем объем водного раствора плавиковой кислоты для приготовления смеси водных растворов соляной и плавиковой кислот определяют из выражения (3).

По данным лабораторных и промысловых испытаний эффективности растворения породы коллектора необходимое массовое содержание плавиковой кислот в водном растворе смеси соляной и плавиковой кислот составляет 0,1-6,0%
Для увеличения глубины обработки, лучшего контакта с породой кислот, водного раствора нитратов, подавления бактериального биоценоза, снижения коррозионного износа оборудования водный раствор смеси соляной и плавиковой кислот может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. ПАВ анионного, неионогенного, катионного типов или их смеси, например, сульфонол, неонол АФ9-6, АФ9-10, АФ9-12, СНОЗА, СНОЗБ, СНОЗВ, сепарол, реапон, дипроксамин, катапин, катамин, ИВВ-1, ДОН-52 или их смеси.

Для обеспечения лучшего контакта с породой кислот, водного раствора нитратов, увеличения глубины обработки, подавления бактериального биоценоза, снижения коррозионного износа оборудования водный раствор нитратов может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. вышеперечисленных неионогенных ПАВ или их смеси, а водный раствор соляной кислоты может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. вышеперечисленных анионных, неионогенных, катионных ПАВ или их смеси.

Для увеличения эффективности растворения породы коллектора, лучшего контакта с породой кислот, водного раствора нитратов, увеличения глубины обработки водный раствор нитратов может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. вышеперечисленных неионогенных ПАВ или их смеси, а водный раствор соляной кислоты закачивают в смеси с водным раствором плавиковой кислоты при массовом содержании плавиковой кислоты в смеси 0,1-6,0%
Для увеличения эффективности растворения породы коллектора, обеспечения лучшего контакта с породой кислот, водного раствора нитратов, увеличения глубины обработки, подавления бактериального биоценоза и снижения коррозионного износа оборудования водный раствор нитратов может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. вышеперечисленных неионогенных ПАВ, а водный раствор смеси соляной и плавиковой кислот может дополнительно содержать 0,001-5,0 об. вышеперечисленных анионных, неионогенных, катионных ПАВ или их смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Выбирают пласт для обработки. Определяют радиус обработки, коэффициент эффективной пористости обрабатываемого пласта, толщину обрабатываемого интервала, пластовую температуру.

2. Выбирают вид применяемого нитрата или виды применяемых нитратов для смеси из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олова. Устанавливают массовое содержание нитратов в водном растворе, вид растворяющей их воды, содержание хлористого водорода в водном растворе соляной кислоты. Определяют температуру приготовления раствора нитратов. При необходимости работы с плавиковой кислотой выбирают ее массовое содержание в растворе смеси соляной и плавиковой кислот, а также определяют содержание плавиковой кислоты в товарной форме. При необходимости работы с поверхностно-активными веществами выбирают их вид, а также их объемное содержание в водных растворах реагентов (нитратов, соляной кислоты или ее смеси с плавиковой кислотой).

3. Готовят образцы водного раствора нитратов, водного раствора соляной кислоты, а при необходимости работы с плавиковой кислотой образец водного раствора смеси соляной и плавиковой кислот. В лабораторных условиях определяют плотности образцов водных растворов реагентов.

4. Устанавливают валентности металлов в выбранных нитратах и определяют молекулярные массы нитратов.

5. По известным значениям толщины обрабатываемого интервала,коэффициенту эффективной пористости обрабатываемого коллектора, радиуса обработки, плотности водного раствора соляной кислоты, массового содержания хлористого водорода в водном растворе соляной кислоты, массового содержания нитратов в водном растворе, валентности металлов в нитратах, молекулярной массе нитратов, пластовой температуры и температуры приготовления водного раствора нитратов из выражения (1) определяют необходимый объем приготавливаемого водного раствора нитратов.

6. По известным объему и плотности приготавливаемого водного раствора нитратов определяют массу этого раствора.

7. По известным массе приготавливаемого водного раствора нитратов и массовому содержанию в нем нитратов определяют массы нитратов и массу воды для приготовления раствора.

8. По известным массе воды и ее плотности определяют необходимый объем воды для приготовления водного раствора нитратов.

9. По известным значениям толщины обрабатываемого интервала, коэффициенту эффективной пористости коллектора, радиуса обработки, пластовой температуры и температуры приготовления водного раствора, объема закачиваемого водного раствора нитратов из выражения (2) определяют необходимый объем закачиваемого водного раствора соляной кислоты.

10. При необходимости растворения поверхностно-активных веществ в водном растворе нитратов по известным объему водного раствора нитратов и объемному содержанию в нем ПАВ определяют необходимый для растворения дополнительный объем ПАВ.

11. При необходимости растворения поверхностно-активных веществ в водном растворе соляной кислоты по известным объему водного раствора соляной кислоты и объемному содержанию в нем ПАВ определяют необходимый для растворения дополнительный объем ПАВ.

12. При необходимости закачки смеси водного раствора соляной кислоты и водного раствора плавиковой кислоты по известному объему водного раствора соляной кислоты, его плотности, массовому содержанию в нем хлористого водорода, массовому содержанию фтористого водорода в товарной форме плавиковой кислоты и в смеси водных растворов соляной и плавиковой кислот, плотности товарной формы плавиковой кислоты из выражения (3) определяют необходимый для смешения объем товарной формы плавиковой кислоты.

13. При необходимости растворения поверхностно-активных веществ в смеси водного раствора соляной кислоты и водного раствора плавиковой кислоты по известным объему водного раствора соляной кислоты, объему товарной формы плавиковой кислоты, плотности смеси водных растворов соляной и плавиковой кислот, выбранному объемному содержанию ПАВ в этой смеси определяют необходимый для растворения объем ПАВ.

14. На скважину доставляют приготовленные реагенты в необходимых количествах и производят закачку в обрабатываемый коллектор в последовательности: водный раствор нитратов вышеперечисленных металлов (при необходимости дополнительно содержащий вышеперечисленные неионогенные ПАВ) при заявленных количествах нитратов, их водного раствора и ПАВ; водный раствор соляной кислоты (при необходимости дополнительно содержащий водный раствор плавиковой кислоты и вышеперечисленные ПАВ анионного, неионогенного и катионного типов) при заявленных количествах хлористого водорода, водного раствора соляной кислоты, фтористого водорода и ПАВ.

15. Закачанные реагенты выдерживают в обрабатываемом пласте на реакцию, после чего скважину запускают в работу.

Пример 1. Наибольшее заявленное содержание нитратов и промежуточное содержание хлористого водорода в водных растворах.

1. Принято решение об обработке добывающей скважины с дебитом нефти 0,5 т/сут с радиусом обработки 4,0 м при коэффициенте пористости 0,2,толщине обрабатываемого интервала 2,4 м и пластовой температуре 71^oС по схеме водный раствор соляной кислоты водный раствор нитратов. Для закачки определили водный 12%-ный раствор соляной кислоты (массовое содержание хлористого водорода в растворе составляет 0,12).

2. В качестве применяемого нитрата выбрали девятиводный нитрат алюминия при его массовом содержании в водном растворе 0,32, что соответствует насыщенному раствору этого нитрата в сточной воде при температуре приготовления раствора на растворном узле -5^oС.

3. В лабораторных условиях приготовили образец водного 32 мас. раствора девятиводного нитрата алюминия в сточной воде и определили его плотность в 1304 кг/м³. Определили плотность растворяющей сточной воды в 1020 кг/м³. Определили плотность образца водного 12%-ного раствора соляной кислоты в 1060 кг/м³.

4. Установили валентность алюминия в нитрате и молекулярную массу девятиводного нитрата алюминия соответственно 3 и 375 кг/моль.

5. По известным значениям толщины обрабатываемого интервала (2,4 м), коэффициента пористости коллектора (0,20), радиуса обработки (4,0 м), плотности водного раствора девятиводного нитрата алюминия (1304 кг/м³), плотности водного раствора соляной кислоты (1060 кг/м³), массового содержания хлористого водорода в водном растворе соляной кислоты (0,12), массового содержания девятиводного нитрата алюминия в водном растворе (0,32), валентности алюминия (3), молекулярного веса девятиводного нитрата алюминия (375 кг/моль), пластовой температуры (71^oС) и поверхностной температуры (-5^oС) из выражения (1) определили необходимый объем водного раствора девятиводного нитрата алюминия: V_нв 4,7 м³
6. По известному объему V_нв 4,7 м³ и плотности 1304 кг/м³ определили массу водного раствора: 4,7·1304 6317 кг 6,14 т.

7. По известной массе водного раствора нитрата (6,14 т) и массовому содержанию в нем девятиводного нитрата алюминия (0,32) определили массу девятиводного нитрата алюминия для приготовления водного раствора: 6,14·0,32 1,96 т, а также массу растворяющей сточной воды: 6,14 1,96 4,18 т.

8. По известной массе сточной воды (4,18 т) и ее плотности (1020 кг/м³) определили ее объем, необходимый для приготовления водного раствора нитрата: 4180:1020 4,1 м³.

9. По известным значениям толщины обрабатываемого интервала (2,4 м), коэффициента пористости (0,20), радиуса обработки (4,0 м), пластовой (71^oС) и поверхностной (-5^oС) температур, объема закачиваемого водного раствора девятиводного нитрата алюминия (4,7 м³) из выражения (2) определили необходимый объем 12% -ного раствора соляной кислоты: V_{с к в} 18,3 м³ Таким образом, для реализации изобретения необходимо последовательно закачать в пласт 4,7 м³ водного раствора девятиводного нитрата алюминия с массовым его содержанием 0,32 и 18,3 м водного 12%-ного раствора соляной кислоты.

10. Приготовили 4,7 м³ водного раствора девятиводного нитрата алюминия путем растворения 1,96 т нитрата в 4,1 м³ сточной воды при перемешивании в течение 40 мин при температуре -5^oС.

11. На скважину доставили 4,7 м³ приготовленного 32% ного водного раствора девятиводного нитрата алюминия и 18,3 м³ водного 12%-ного раствора соляной кислоты и закачали в пласт в последовательности: водный раствор девятиводного нитрата алюминия; водный раствор соляной кислоты с последующей выдержкой скважины на реакцию в течение 6 ч.

12. Скважину запустили в работу. Дебит нефти возрос до 4,1 т/сут.

Пример 2. Промежуточное содержание нитратов в водном растворе и наименьшее заявленное содержание хлористого водорода в соляной кислоте.

1. Принято решение об обработке нагнетательной скважины с приемистостью 52 м³/сут с радиусом обработки 7,0 м при коэффициенте пористости 0,24 толщине обрабатываемого интервала 1,3 м и пластовой температуре 35^oС по схеме водный раствор соляной кислоты водный раствор нитратов.

2. В качестве применяемых нитратов выбрали трехводный нитрат меди и девятиводный нитрат алюминия при их соответствующих массовых содержаниях в водном растворе 0,06 и 0,10, приготовленном на речной воде. Для закачки также определили 1%-ную соляную кислоту (массовое содержание хлористого водорода в соляной кислоте составляет 0,01). Для приготовления водного раствора смеси трехводного нитрата меди и девятиводного нитрата алюминия определили растворный узел с температурой приготовления раствора 22^oС.

3. При выполнении действий аналогично п.3 примера 1 установили, что плотность образца водного раствора смеси нитратов составляет 1103 кг/м³, плотность образца речной воды составляет 1010 кг/м³, а плотность образца водного 1%-ного раствора соляной кислоты равна 1006 кг/м³.

4. Установили валентности меди и алюминия в используемых нитратах: соответственно 2 и 3 и молекулярные массы трехводного нитрата меди и девятиводного нитрата алюминия: соответственно 242 кг/моль и 375 кг/моль.

5. Аналогично действиям п.5 примера 1 определили необходимый объем водного раствора закачиваемой смеси нитратов: V_{н в} 1,8 м³
6. Аналогично действиям п.6 примера 1 определили массу водного раствора смеси нитратов: 1,8·1103 1,98 т.

7. Аналогично действиям п.7 примера 1 определили необходимые массы трехводного нитрата меди, девятиводного нитрата алюминия и растворяющей воды для трехводного нитрата меди 1,98·0,05 0,099 т для девятиводного нитрата алюминия: 1,98·0,10 0,198 т для растворяющей речной воды: 1,98 0,099 0,198 1,683 т
8. Аналогично действиям п.8 примера 1 определили необходимый для приготовления водного раствора нитратов объем речной воды: 1683 1010 1,67 м³.

9. Аналогично действиям п.9 примера 1 определили необходимый объем 1%-ного раствора соляной кислоты: V_{c к в} 45,83 м³
Таким образом, для реализации изобретения необходимо последовательно закачать в пласт 1,8 м³ водного раствора смеси трехводного нитрата меди и девятиводного нитрата алюминия с соответствующими массовыми концентрациями в растворе 5,0% и 10,0% а также 45,8 м водного 1%-ного раствора соляной кислоты.

10. Приготовили 1,8 м³ водного раствора смеси нитратов путем растворения 100 кг трехводного нитрата меди и 200 кг девятиводного нитрата алюминия в 1,7 м³ речной воды путем перемешивания компонентов на растворном узле в течение 35 мин при температуре 22^oС.

11. На скважину доставили 1,8 м³ приготовленного водного раствора смеси нитратов и 45,8 м³ водного 1%-ного раствора соляной кислоты. Произвели закачку в обрабатываемый интервал в последовательности: водный раствор нитратов; водный раствор соляной кислоты с последующей выдержкой скважины на реакцию в течение 10 ч.

12. Скважину запустили в работу. Приемистость скважины возросла до 117 м³/сут.

Примеры 3-19 по изобретению приведены в таблице. В примерах применяли различное содержание нитратов и хлористого водорода в заявленных границах.

В примере 7 применяли добавку товарной формы неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) АФ9-6 к водному раствору нитратов.

В примере 8 проводили добавку катионного ПАВ ИВВ-1 к раствору соляной кислоты.

В примере 9 принято решение о добавке неионогенного ПАВ АФ9-12 к водному раствору нитратов и добавке анионного ПАВ сульфонола к водному раствору соляной кислоты.

В примере 10 добавляли к водному раствору соляной кислоты плавиковую кислоту.

В примерах 11-19 проводили различное сочетание добавок ПАВ и плавиковой кислоты к водному раствору нитратов и к раствору соляной кислоты.

Пример 20. Способ-прототип. Обработка добывающей скважины.

1. Принято решение об обработке добывающей скважины с дебитом нефти 2,3 т/сут с радиусом обработки 8,0 м при коэффициенте пористости 0,20, толщине обрабатываемого интервала 2,7 м и пластовой температуре 110^oС по схеме водный раствор соляной кислоты водный раствор нитратов. (как в примере 6).

Необходимо количество водного 3 мас. раствора фторида аммония для внутрипластового образования раствора плавиковой кислоты составляет 68,1 м³.

Необходимое количество водного 5,0 мас.-ного водного раствора соляной кислоты для внутрипластового образования раствора плавиковой кислоты составляет 40,1 м³.

2. На растворном узле приготовления 68,1 м³ водного 3 мас. раствора фторида аммония путем перемешивания необходимых количеств фторида аммония и подтоварной воды при 10^oС в течение 30 мин.

3. На скважину доставили 68,1 м³ приготовленного раствора фторида аммония и 40,1 м³ водного раствора соляной кислоты. Произвели закачку в последовательности: водный раствор фторида аммония; водный раствор соляной кислоты с последующей выдержкой скважины на реакцию в течение 7 ч.

4. Скважину запустили в работу. Дебит нефти возрос с 2,3 м³/сут до 3,2 м³/сут.

Пример 21. Способ-прототип. Обработка нагнетательной скважины.

1. Геолого-физические условия применения способа и радиус обработки совпадают с приведенными в примере 2.

Необходимое количество водного 3 мас. раствора фторида аммония для внутрипластового образования водного раствора плавиковой кислоты составляет 30,3 м³.

Необходимое количество водного 5 мас. раствора соляной кислоты для внутрипластового образования плавиковой кислоты составляет 17,7 м³.

2. На растворном узле приготовили 30,3 м³ водного 3 мас.-ного раствора фторида аммония путем перемешивания необходимого количества фторида аммония и сточной воды при -3^oС в течение 40 мин.

3. На скважину доставили 30,1 м³ приготовленного водного раствора фторида аммония и 17,7 м³ водного 5 мас. ного раствора соляной кислоты. Произвели закачку в последовательности: водный раствор фторида аммония; водный раствор соляной кислоты с последующей выдержкой скважины на реакцию в течение 6 ч.

4. Скважину запустили в работу. Приемистость скважины по воде возросла с 53 м³/сут до 76 м³/сут.

В таблице приведены характеристики примеров по изобретению и прототипу.

Преимуществом предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом является увеличение производительности скважин после проведенной обработки. При осуществлении способа по предлагаемому изобретению дебит увеличивается в 1,7-14 раз, а по прототипу в 1,3-1,4 раз. Такое повышение эффективности кислотной обработки обеспечивается за счет образования в пласте высокоагрессивной смеси соляной и азотной кислот (царской водки), эффективно растворяющей породу, а также сильного разглинизирующего воздействия хлоридами металлов. Кроме того, увеличивается глубина кислотной обработки за счет разбавления образующейся царской водки водой в присутствии минеральных солей.

Формула изобретения

1. Способ кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающий последовательную закачку водного раствора минеральной соли и водного раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что в качестве водного раствора минеральной соли закачивают водный раствор нитрата или смеси нитратов металлов из группы бериллия, висмута, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, алюминия, железа, хрома, олово при массовом содержании нитратов в водном растворе от 2,0 мас. до соответствующего насыщенному раствору, в качестве водного раствора соляной кислоты закачивают водный 1,0 36,0 мас. раствор соляной кислоты, причем количества водных растворов нитратов и водного раствора соляной кислоты определяют из выражений

где V_нв объем закачиваемого водного раствора нитратов, м³;
h толщина обрабатываемого интервала, м;
m коэффициент эффективной пористости обрабатываемого пласта, доли единицы;
R_о радиус обработки, м;
M_ск молекулярная масса хлористого водорода равна 36,5 кг/моль;
P_нв плотность водного раствора нитратов в условиях приготовления, кг/м³.

P_скв плотность водного раствора соляной кислоты в условиях приготовления водного раствора нитратов, кг/м³.

C_скв массовое содержание хлористого водорода в закачиваемом водном растворе соляной кислоты, доли единицы;
C_нвi массовое содержание нитрата металла i в закачиваемом водном растворе, доли единицы;
n_i валентность металла i;
M_нi молекулярная масса нитрата металла i, кг/моль;
α_t коэффициент температурного расширения объемов закачиваемых водных растворов нитратов и соляной кислоты при изменении температуры от поверхностей до пластовой
α_t= 6,4·10^-4 1/°C;
t_пл температура обрабатываемого пласта, ^oC;
t_пов температура приготовления водного раствора нитратов, ^oC;

где V_скв объем закачиваемого водного раствора соляной кислоты в условиях приготовления водного раствора нитратов, м³.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачиваемый водный раствор нитратов дополнительно содержит неионогенное ПАВ или их смеси в количестве 0,001 5,0 об.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что водный раствор соляной кислоты закачивают в смеси с водным раствором плавиковой кислоты при массовом содержании плавиковой кислоты в смеси 0,1-6,0 причем количество водного раствора плавиковой кислоты из выражения
,
где V_пкв необходимый объем водного раствора плавиковой кислоты, м³;
V_скв объем водного раствора соляной кислоты из формулы (1);
P_скв плотность водного раствора соляной кислоты в поверхностных условиях, кг/м³;
C_пкв массовое содержание плавиковой кислоты в товарной форме, доли единицы;
C_пккв массовое содержание плавиковой кислоты в водном растворе смеси соляной и плавиковой кислот, доли единицы;
P_пкв плотность товарной формы плавиковой кислоты в поверхностных условиях, кг/м^З.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что закачиваемый водный раствор соляной кислоты дополнительно содержит анионное, катионное, неионогенное ПАВ или их смеси в количестве 0,001-5,0 об.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.11.2003

Извещение опубликовано: 27.10.2004        БИ: 30/2004

---