Способ термохимической обработки пласта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii) 968355 ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23. 04.81 (21) 3278853/22-03 с присоединением заявки ¹

f51) M Кй з

Е 21 В 43/27

Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий

РЗ) УДК 622.245.5 (088.8 ) (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.82.Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 23.10.82

Ф т

С.Б. Шафран, A.Ï. Шарманов, Н.В. Серебренникова и Л.С. Шафран . т ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 } СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОИ OBPASOTKH

ПЛАСТА

Изобретение относится к области нефтедобычи и предназначается для интенсификации разработки нефтяных месторождений и увеличения нефтеотдачи пластов.

Известен способ тепловой обработки пласта путем нагнетания в пласт теплоносителя — пара.

Пар в скважину нагнетают при небольших его расходах с постепенным увеличением до максимального значения. В результате нагнетания пара в пласт увеличивается подвижность нефти и фазовая проницаемость для нее, тем самым создаются условия для вытеснения нефти из малопроницаемых пропластков за счет противоточной капиллярной пропитки (1 ).

Однако при использовании данного способа необходимо учитывать глубину залегания нефтесодержащего плас-. та, так как с увеличением глубины залегания пласта возрастают потери тепла в стволе скважины, что ведет к снижению эффективности тепловой обработки пласта. При нагнетании в пласт пара особое внимание уделяется качеству приготовления питательной воды, для чего скважины обору;.дуют технологической схемой водоподf готовки, устанавливают передвижной парогенератор, комплектуют систему распределения пара, пригодную для центральной установки и для индивидуального обслуживания эксплуатационных скважин ° При этом качество воды дпя производства пара должно соответствовать характеристике пласта, в противном случае в водя.ных трубах парогенератора происхо-. дит отложение накипи, что снижает теплопередачу и приводит к снижению эффективности тепловой обработки пласта.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ термохимической обработки пласта, включающий закачку в пласт кислоты и взаимодействующего с кислотой агента. В качестве кислоты используют соляную кислоту, в качестве агента — металлический магний.

Взаимодействие кислоты с магнием происходит с выделением тепла в призабойной зоне пласта (2).

Однако известный способ термохимической обработки пласта недостаточно эффективен из-за невысокой температуры прогрева приэабойной зоны пласта, что не обеспечивает

968355

Наличие в пласте серной и соляной кислот позволяет обрабатывать как терригенные, так и карбонатные коллекторы.

В свою очередь, при разбавлении водой образующейся серной кислоты дополнительно выделяется большое количество тепла — до 19,61 ккал/моль

За счет тепла реакций между хлорсу- 55 льфоновой кислотой и водой, между серной кислотой и водой вязкость нефти в пласте снижается, нефть приобретает подвижность, что поЪышает эффективность процесса термохи- $0 мической обработки пласта. За счет повышения температуры в пласте происходит частично термический распад закачиваемой хлорсульфоновой кислоты на серную кислоту и хло50

;расплавления асфальтосмолистых веществ.,Кроме того, соляная кислота обладает плохой теплопроводностью, вследствие чего значительная часть кислоты попадает в пласт холодной,,что влияет отрицательно на процесс 5 термохимической обработки.

В результате экзотермической реак" ции меж) у соляной кислотой и металлическим 1магнием1 непосредственно в приэабойной зойе образуются трудно- 10 растворимые продукты реакции, которые при последующей закачке кислоты в пласт забивают поры пласта и тем самым снижают эффективность термохимической обработки пласта. Заку- f5 порка пор пласта продуктами реакции затрудняет проникновение кислоты в отдаленные участки пласта. В конечном итоге это может привести к тому, что скважина, подвергнутая термохи- щ мической обработке по известному спо- собу., не повысит, а наоборот снизит дебит нефти. Такие случаи на практике нередки.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса термохимической обработки за счет устранения закупорки пласта продуктами реакции и снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз.

Поставленная цель достигается тем, что в пласт закачивают.хлорсульфоновую кислоту, а в качестве взаимодействующего с кислотой агента — воду.

35 . Благодаря тому,. что хлорсульфоно вая кислота реагирует с водой в пласте с силой взрыва, выделяется большое количество тепла. В процессе взаимодействия хлорсульфоновой 40 кислоты и воды образуются серная и соляная кислоты по следующей реакции

HSOgC1+Н20=Н2504+НС1+45,9 ккал/моль45 ристый сульфурил в результате следующей реакции

2Н50 С 1 Н 250 + SO2Ñ 12 далее хлористый сульфурил распада-, ется под действием высокой температуры в зоне реакции на сернистый ангидрид и свободный хлор по следующей реакции

502С12 502Ф+ С12

Благодаря, тому, что в зоне реак- ций образуются газообразные продукты, вытеснение нефти из.пор пласта увеличивается, что способствует увеличению конечной нефтеотдачи пласта.

Кроме того, хлорсульфоновая кислота реагирует в нефтесодержащем пласте с углеводородной фазой с образованием нефтяных сульфокислот, которые являются органическими по .верхностно-активными веществами общей формулы RO>H, где R - углеводород- . ный.радикал. За счет образования поверхностно-активных веществ в пласте снижается поверхностное натя- . жение иа границе раздела фаэ: нефти и воды, нефти и твердой поверхности, что способствует, наряду с основной термохимической реакцией между хлорсульфоновой кислотой и водой> снижению вязкости нефти, т.е. в конечном итоге повышению нефтеотдачи пласта.

Предлагаемый способ термохими ческой обработки .пласта можат быть осуществлеН при любом размещении скважин (при линейном, радиальном и др. схемах размещения рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин ).

Для осуществления предлагаемого способа необходимо .произвести следующие операции: — спустить в скважину полые трубы, перекрытые диафрагмой с пакером;

- установить пакер над кровлей нефтесодержащего пласта;.

- .закачать в нагнетательный ряд скважин (например при линейном размещении рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин ) необходимый объем хлорсульфоновой кислоты и воды, закачку хлорсульфоновой кислоты H воды производить одновременно в разные нагнетательные скважины;

- через эксплуатационные скважины производить добычу нефти.

В производственных условиях при линейном размещении рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин способ термохимической. обработки пласта может быть осуществлен следующим образом.

968355

Формула изобретения

Составитель Т. Войтух

Редактор В. Данко Техред.E.Õàðèòîí÷èê - Корректор М. Коста

Заказ 8071/54 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i113035, Москва Ж-35 Раущакая наб., д..4/5

1 t

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. Ряд нагнетательных скважйн подго.тавливают для раздельной закачки в пласт хлорсульфоновой кислоты и воды.

Нагнетательные трубы, предназначенные под закачку хлорсульфононой кислоты, должны быть предварительно осушены. С помощью насосных агрегатов одновременно закачивают в пласт необходимые для термохимической обработки нефтесодержащего пласта объемы технической хлорсульфоно- 10 вой кислоты и воды (объемы кислоты и воды рассчитывают на основании приведенных реакций и конкретной ха-. рактеристики пласта, подлежащего обработке). Закачку в пласт кислоты и воды осуществляют раздельно, чередуя в ряду нагнетательных скважин закачку кислоты, воды, кислоты и .т.д. За счет происходящего в пласте термохимического процесса нефтеотдача пласта увеличивается. . Добычу. нефти осуществляют через эксплуатационные скважины.

Предлагаемый способ термохимической обработки пласта может быть использован и для обработки призабойной зоны пласта. По окончании обработки призабойной зоны пласта по предлагаемому .способу необходимо

6 предусмотреть удаление родуктов реакции иэ призабойной эоны пласта, например посредством обратной проьывки, после чего скважину мокнИ пустить в эксплуатацию.

Способ термохимической обработки пласта, включающий закачку в пласт кислоты и взаимодействующего с кис- лотой агента, о т л и ч а ю щ и и -. с я .тем, что, с целью повышения эффективности процесса термохимической обработки за счет устранения закупорки пласта продуктами реакции и снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаэ, в пласт эакачнвают хлорсульфоновую. кислоту, а в качестве взаимодействующего с кислотой агента — воду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Тиматудинов Ш.К. Справочная книга по добыче нефти. М., "Недра", 1974. .2. Авторское свидетельство СССР

В 72044, кл. Е 21 В 43/27, 1948 (прототип ) ..