Способ термореагентной обработки скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесмих

Республик

<1>977735 (61) Дополнительное к авт . сеид-ву (gq) М. Кл.з (22) Заявлено 160481 (21) 3276830/22-03

E 21 В 43/27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

1531 УДК 622 ° 245 °, 4 (088. 8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30.1182 (72) Авторы изобретения

В.Т. Гребенников и В. В. Хлистунов

1 .., Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гндрогеологии (71) Заявитель (54 СПОСОБ ТЕРМОРЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН

Изобретение относится к эксплуатации водозаборов подземных вод, в частности к способам восстановления производительности скважин.

Известен способ регенерации скважин на воду путем закачки в прифильтровую зону раствора, содержащего полифосфаты натрия и гидросульфат, натрия с нагревом до 60-70 С (.1)

Недостатком известного способа является сравнительно низкая растворяющая способность раствора бисульфата натрия, составляющая около 40% от растворяющейся способности соляной кислоты.

Известен также способ термореагентной обработки скважины, включающий герметизацию скважины пакером и закачку в нее водного раствора гидразина солянокислого t,2).

Недостатком известного способа является сложность технологии, так как после закачки необходимы допол- . нительные операции — нагрев реагентного раствора каким-либо методом (ТЭН, теплообменники и т.д.) g задавливание его в профильтровую зону (сжатым воздухом ).

Цель изобретения — повышение эффективности термореагентной обработки и упрощение технологии ее проведения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термореагентной обработки скважин, включающему герметизацию скважины пакером и закачку в нее водного раствора гидразина солянокислого, перед закачкой в скважину в раствор вводят перекись водорода в количестве 100120 r на 1 л раствора, а затем скважину герметизируют и вводят в нее бихромат калия в количестве 30-50 r на 1 л раствора, и сообщают раствору возвратно-поступательное движение в призабойной зоне путем периоднческого стравливания давления из-под пакерной полости.

На чертеже изображена схема обвязки скважины для осуществления предлагаемого способа.

В скважине на статическом уровне воды в колонне обсадных труб 1 или на устье скважины устанавливают герметизирующее устройство 2 на реагентопроводе 3, оборудованном трубопроводом 4 с вентилем 5 для подачи реагента и трубопроводом 6 с вентилем 7 для сброса давления. Выше фильтра 8 устанавливают датчик 9 уровня, свя977735 занный кабелем 10 с уравнемером 11, а в фильтре - датчик 12 температуры, связанный кабелем 13 с измерительным устройством 14. Реагентопровод 3 соединяют трубопроводом 4 с заливочной емкостью 15.

Предлагаемы способ осуществляют следующим образом.

В заливочной емкости 15 приготавливают раствор гидразина солянокислого, вводят в него расчетное количество перекиси водорода и подают при открытом вентиле 5 и закрытом вентиле 7 по реагентопрово,ду 3 в фильтр 8 скважины. Возможно! также приготовление раствора непосредственно в стволе скважины.

Затем по реагентопроводу 3 в фильтр вводят расчетное количество бихромата калия и .закрывают вентиль 7.

В процессе образующейся реакции раствор гидразина нагревается до

70-85о С, что контролируется измерительным устройством 14 при помощи датчика 12. Выделяющиеся газы собируотся под герметиэирующим устрой- . ством 2 и производят эадавливание нагретого раствора за контур фильтра 1 в закольматированную зону. Ве« личина давления под герметиэирующим устройством 2 контролируется по манометру 16. При отдавливании уровня жидкости ниже датчика уровня, что контролируется по уровнемеру 11, вентиль 7.открывают и сбрасывают давление и продукты реакции по трубопроводу б. При восстановлении уровня жидкости в стволе скважины до статического положения раствор возвращается из закольматированной профильтровой зоны в фильтр скважины,"" вентиль 2 закрывают и операцию задавливания раствора повторяют.

При ослаблении газовыделения и падении температуры раствора возмож-. на подача в фильтр 8 пе реагенто-; проводу 3 дополнительного количества раствора гидразина солянокислого с перекисью водорода и бихромата калия.

Время окончания обработки скважины контролируют любым известным способом, например по стабилизации времени восстановления уровня жидкости в стволе скважины при сбросе давления. После окончания обработки оборудование для обработки демонтируют, монтируют водоподъемное оборудование и производят прокачку скважины до полного удаления продуктов реакции и компонентов раствора.

При смещении раствора гидразина солянокислого М Н - 2НС1 и перекиси водорода Н2 0 разложения Н 02 не происходит, так как в кислой среде растворы перекиси водорода устойчивы. Добавка К>С r 0> имеет двоякое назначение: ионы хрома, действуя как катализатор, способствуют разложению перекиси водорода, выделяющей тепло, а также окисляют гидразии до N обеспечивал тем самым

5 интенсивйое выделение газообразного азота.

В общем виде уравнение реакции имеет вид

М Н,1 2НС1. + Н О + К Сг О

10 — КС1 + СгС1> + Н О + Й + ьQ ккал.

Однако следует отметить, что процесс окисления гидразина до N сопровождается побочными реакциями, в силу чего в зависимости от концентрации реагентов, наличия примесей (растворимый кольматант и др.) могут образоваться и другие, в частности, комплексные соединения, которые не оказывают существенного

20 влияния на процесс термореагентной обработки скважины.

Таким образом, при термореагентной обработке роль основного растворителя кольматанта выполняет гидРазин сОлянОКислый и продУкты взаимодействия компонентов раствора, имеющие кислую Реакцию. Перекись водорода выступает как энергоноситель, а бихромат калия является инициатором реакции и обеспечивает ra30 зовыделение.

Пример 1-. Образцы осадка, отобранные из прифильтровых зон различных скважин и содержащие до 70Ъ окислов железа, обрабатывают водЗ5 ным раствором гидразина солянокислого 104. †н концентрации при 60 С

М предлагаемым способзм в условиях статического растворения при концентрации перекиси водорода 100 г/л

40 и концентрации бихромата калия

30 г/л. Степень. растворения соединений-железа, определяемая как отношение-количества растворенного железа к Общему его количеству в об45 раэце, составляет 0.70 для известного способа и 0.80 для предлагаемого.

Пример .2. Обработку аналогичных образцов ведут так же, как и в примере 1, но при концентрации 0 перекиси водорода 100 г/л и бихромата калия 40 г/л. Степень растворения составляет 0.72 для известного способа и 0;81 для предлагаемого.

П р и и е р 3. Обработку анало55 гичных ОбразцОв ведут так же, как и в примерах 1 и 2, но при концентрации перекиси водорода 120 г/л и бихромата калия 50 г/л. Степень растворения составляет 0,70 для известного способа и 0,85 для предлагае60 мого.

Предлагаемый способ по сравнению с:известным (при условии совпадения прототипа с базовым объектом) повы 5 шает эффективность регенерации на

977735

Формула изобретения (а 0. ! арф

Ф еф °

/a 4 a. о

Составитель T. Войтух

Техред Т.Маточка, . Корректор H. Король

Редактор Н. Кешеля

Заказ 9156/44 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

15-20% и позволяет отказаться от использования компрессорного и нагревательного оборудования, что существенно упрощает технологию регенера ции скважин.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения при термореагентных обработках на 200 скважинах. составит не менее

200 тыс ° руб.

Способ термореагентной обработки скважин, включающий герметизацию скважины пакером и закачку в нее водного раствора гидразина солянокислого, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности термореагентной обработки и упрощения технологии его проведе- ния, перед .закачкой в скважину в раствор вводят перекись водорода в количестве 100. 120 г на 1 л раствора, а затем скважину герметиэируют и ьводят в нее бихромат калия в количестве 30-50 г 1 л раствора, и сообщают раствору возвратно-поступательное движение в призабойной зоне путем периодического стравливания давления из-под пакерной полости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиве

1. Авторское свидетельство СССР

Р 610980, кл. Е 21 В 43/27, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 685813;кл. Е 21 В 43/27,1978 (прототип).