Способ получения облегченного раствора
Союз Советскик
Социапиетичесиин
Респубпии,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31 07 80 (21) 2966510д3 3 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.
Е 21 В 33/13&
РкударетатяяыИ квинтет
СССР ив делаи ямбретаннЯ и еткрыткЯ
Опубликовано 07.09 82 Бюллетень М 33 (53) УДК 622.243, .444 (088.8) Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения
Э. М. Тосунов и Н. А. Полухина! 1" - ° (Всесоюзный научно — исследовательский институт по креплению" ":,"г 7., .ю скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОГО РАСТВОРА
Изобретение относится к нефтегазодобыче, а именно к заканчиванию нефтяных, газовых или газоконденсатных скважин.
Известны способы получения облегченного раствора, который получают с помощью передвижных компрессоров 11) .
Однако доставка оборудования, особенно в условиях бездорожья, связана со значительными техническими трудностями (большая масса,недостаточно высокая эксплуатационная характеристика транспортной базы). Кроме того, процессы с использованием в качестве рабочего агента сжатого воздуха являются взрывоопасными
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения облегченного раствора для заканчивания скважины путем введения газовыделяющих реагентов в скважину. по этому способу в скважину одновременно закачивают меловую пульпу и концентрированную соляную кислоту иэ расчета полного заполнения- скважины. После взаимодействия этих компонентов скважина занолняется продуктами реакции — раствором хлористого кальция и углекислым. газом, при этом . объем газонасыщенного раствора может превышать в нормальных условиях в десятки раз
5 первоначальный объем смеси (в зависимости от концентрации исходных компонентов ) (2).
Недостатки этого способа — процесс трудоемкий и дорогостоящий, требует применения специального оборудования (кислотные агрегаты, 1О емкости для кислоты, смесители и т. д.); материалов и реагентов (соляная кислота, меловая крошка и т.д.); пределЬное значение газонасыщения составляет около 40, что ограничивает область применения способа, особенно !
5 в скважинах с АНПД; в связи с необходимостью закачки в скважину больших количеств концентрированной соляной кислоты возникает проблема защиты от коррозии металлического оборудования скважины, при этом следует принять во внимание, что выпускаемые промышленностью ингибиторы коррозии не обеспечивают защиту стали в концентрированных растворах соляной кислоты.
956753 Таблица 1
Эффективность выделения углекислого газа при различных у концентрациях реагентов, температурах и давлениях
Эффективность газовыделения в % от расчетного
Условия эксперимента температура давление, МПа концентрация (н)143 г СО реагентов
А1а (S04) з
105 — 111
105-.1 10
105-110
105-110
25
9,5
25
5,0
10,0
25 .
19,0
20,0
100
30,0
105 — 110
30,0
57,0
100
20,0:
110-120
120 — 130
130-140
105 — 110
105 — 110
105-110
38,0
100
20,0
38,0
110
38,0
20,0
100
20,0
38,0
100
20,0
38,0
25 )00
100
38,0
20,0
Цель изобретения — снижение степени коррозии оборудования скважины при одновременном упрощении технологического процесса
"азонасьпцения.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве газовыделяющих реагентов используют
:мочевину и сульфат алюминия,.взятых в соотношении 1 0:1,9 — 1,1:1,9.
Образование углекислого газа на забое скважины и на определенной глубине скважины, имеющих температуру 105 С н выше происходит самопроизвольно. эа счет процессов термического гидролиза мочевины и сопутствующих процессов взаимодействия исходных компонентов и продуктов реакции гидролиза по схемам 1-5;
1. (йй,э) 1СОтН 20 СО1 .НЯНŠ— гидролиз мочевнны
2, А)2($О )рФ))Н О=А) (ОН ) +ЗН О вЂ” гиироиии сульфата алюминия;
S,3.2NH3+2НО гНН„ОН ствие амми4. 2йН4ОН+Н 0 = (Ng) $0 Ю ака с водой
Ф и кислотой
5. 3 (NQ СО.+А 1 (804) +9Н10 - "ЗСО)+ 3 (МНч) О+ + SO4+ 2 А1 (ОН) — суммарный процесс.
Для реализации этих процессов необходима .температура 105 С и выше, увеличение темпе1а ратуры только ускоряет процесс газовыделения.
Экспериментальные данные эффективности предлагаемого способа газонасьпцения растворов и образования пенных систем приведены в таблицах.
956753
Таблица 2
Степень гаэоиасыщения пенных систем при различных . концентрациях реагентов
Степень газонасыщения
Концентрация реагентов, %
А1з ($04) з (Н,),СО0,5
2,9
1,5
18. 9,5
5,0
19,0
10,0
20,0
68
38,0
30,0
100
57,0
Реакционная система
Скорость . коррозии, г/м с
ПБ — 5 (1%у
Не ингибированная смесь
30%
57%
38%
20%
10%
19%
Предлагаемый способ получения облегченного раствора для заканчивания скважин позволяет создавать депрессию на пласт как мгновенного, так и плавного характера, регулирование процесса депрсссии на пласт осуществляется путем изменения скорости реакции
Скорость коррозии образцов стали марки
Соляная кислота — 25%, ингибированная (NHg) gCO А1г (SO4) 3
Использование в реакционных системах, Образованных мочевиной и сульфатом алюминия, ингибиторов коррозии позволяет в еще большей степени снизить ее коррозионную ак, тивность.
В производственных условиях, например, с целью вызова притока иэ пласта, предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Приготавливают водный раствор мочевины.
Концентрацию мочевины и количество раствогазовыделения и степени газонасы щения раствора.
Снижения коррозионной активности предлагаемых реакционных систем по сравнению с известной подтверждается экспериментальными данными, представленными в табл. 3.
Таблица 3
Д в реакционных системах ра устанавливают в зависимости от необходимого гаэонасьпцения бурового раствора иэ стехиометрического расчета получения углекислого газа; по которому для получения 1 м
СОз требуется 2,7 кг NHqCONHq.
В исходный раствор вводится сульфат алюминия в количестве эквивалентном количеству образующегося NH3 в процессе гидролиза мочевнны, т.е. в соотношении по весу
1,0:1,9. Таким образом, процесс получсния об956753
Составитель А. Балуева
Техред М. Коштура
Корректор H. Кора.ь
Подписное
Редактор И. Касарда
Тираж 623
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Заказ 6548/15
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 легченного раствора завершается в нейтральной среде (рНМ7)
Исходный раствор эакачнвается в скважину таким образом, чтобы этот раствор заполнил эатрубное пространство и насосно-компрессорные трубы до глубины, на которой статическая температура равна или вьппе температуры гидролиза.мочевины (т. е. выше 105 C). Скважина закрывается иа период осуществления гидролиэа мочевины и выделения необходимого количества углекислого газа. Затем скважину открывают и через насосно-компрессорные трубы производят вызов притока из пласта путем снижения забойного давления в резуль- тате гаэонасыщения заполняющего скважину раствора.
Предлагаемый способ предусматривает возможность получения облегченных растворов не только непосредственно в скважине, но и на поверхности с использованием герметичных емкостей, нагреваемых до температуры гидролиза мочевины (105 и выше).
Формула иаобретения
«Ъособ получения облегченного раствора для закачивания скважины путем введения
s гаэовыделяющих реагентов в скважину, о тлича ющийся тем,что,сцельюснижения степени коррозии оборудования скважи— иы при одновременном упрощении технологического процесса газонасьпцения,. в качестве
l O гаэовыделяющих реагентов используют мочевину и сульфат алюминия, взятых в соотношении 1,0:1,9 — 1,1:1 9.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. М., "Недра", 1979, с. 32 33
2. Бангужнь и С. Г. н др. Освоение сКВ3жин методом закачки самоаэриэующейся смеси.
"Нефтяная и газовая промышленности", 1973, 1« 3, с.25 (прототип).
