Для чего устанавливают кислотные ванны
Кислотные обработки скважин предназначены для очистки забоев, призабойной зоны, НКТ от солевых, парафинисто-смолистых отложений и продукт
Кислотные обработки скважин предназначены для очистки забоев, призабойной зоны, НКТ от солевых, парафинисто-смолистых отложений и продуктов коррозии при освоении скважины с целью их запуска, а так же для увеличения проницаемости пород. Под воздействием соляной кислоты в породах ПЗС образуются пустоты, каверны, каналы разъедания, вследствие чего увеличивается проницаемость пород, а следовательно и производительность нефтяных (газовых) и приемистость нагнетательных скважин.
Кислотная обработка под давлением применяют с целью продавки кислоты в малопроницаемые интервалы продуктивного пласта. Проводят с применением пакера.
При открытой задвижке затрубного пространства скважины и непосаженом пакере в скважину закачивают кислотный состав в объеме труб и подпакерного пространства, после чего пакером герметизируют затрубное пространство и закачивают кислоту в объеме спущенных труб с максимальным повышением темпа закачки. Затем, не снижая давления, вслед за кислотой прокачивают расчетный объем продавочной жидкости и закрывают задвижку. Скважину оставляют в покое до полного спада или стабилизации давления.
Пенокислотные обработки применяют при значительной толщине пласта и низких пластовых давлениях. В призабойную зону скважины вводя аэрированный раствор кислоты и ПАВ в виде пены. При таких обработках используют кислотный агрегат, компрессор и аэратор. Пенокислотная обработка имеет следующие преимущества:
Ø Кислотная пена медленнее растворяет карбонатный материал, что способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт.
Ø Кислотная пена обладает меньшей плотностью и повышенной вязкостью, что позволяет увеличить охват воздействием всей продуктивной толщины пласта.
Ø Содержание в пене ПАВ снижает поверхностное натяжение кислоты на границе с нефтью, а сжатый воздух, находящийся в пене, расширяется во много раз при понижении давления после обработки; все это в совокупности способствует улучшению условий притока нефти в скважину и значительно облегчает ее освоение.
Поинтервальные (ступенчатые) обработки нескольких интервалов пласта значительной толщины с целью полного охвата пласта или отдельных продуктивных пропластков.
После обработки первого интервала и кратковременной его эксплуатации, принудительно-направленным способом воздействует интервал, пока полностью не будет охвачена вся толщина пласта. Проводить ступенчатые обработки целесообразно в скважинах после выхода их из бурения или в начальный период эксплуатации.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Кислотная ванна
Кислотная ванна отличается от других видов солянокислотных обработок тем, что рабочий раствор кислоты закачивают в скважину в объеме ствола ( или колонны) до забоя, не продавливая в пласт. Затем отреагировавшую кислоту вместе с продуктами реакции удаляют из скважины обратной промывкой. [2]
Кислотная ванна устанавливается только в карбонатных породах ( известняки, доломиты, мел, мергель) и, частично, песчаниках. Во всех случаях для повышения эффективности кислотной ванны обязательна добавка ПАВ. [4]
Кислотная ванна предназначена для удаления глинистой корки и очистки фильтровой части скважины. Для различных условий рекомендуется применять два вида кислотных ванн: без действия давления и под давлением. [5]
Кислотная ванна проводится по следующей технологической схеме. [6]
Кислотная ванна не рекомендуется для скважин, продуктивный пласт которых ча-креплез обсадной зацементированной колонной. [7]
Кислотная ванна проводится для очищения забоя от глинистой корки. Кислотная ванна может проводиться без давления и под давлением. Без давления кислотная ванна проводится следующим образом: скважина тщательно промывается водой, водным раствором ПАВ, конденсатом и т.п., затем кислотный раствор закачивается в интервал вскрытия скважины. После реакции скважина снова промывается. Если кислотная ванна производится в заполненной газом скважине, то требуемый объем раствора закачивается в насосно-компрессорные трубы, а затем устье скважины соединяют с затрубным пространством. По окончанию работ скважина продувается на факел. Кислотная ванна под давлением проводится в скважинах, заполненных жидкостью. В этом случае технология аналогична технологии кислотной обработки. [9]
Кислотная ванна предназначается для удаления глинистой корки и очистки перфорированной зоны скважин. Для различных условий применяют два вида ванн: без воздействия давления и под давлением. [10]
Кислотная ванна предназначена для удаления глинистой корки и очистки фильтровой части скважины. Для различных условий рекомендуется применять два вида кислотных ванн: без действия давления и под давлением. [11]
Кислотная ванна служит как для очистки поверхности, так и для окисления поверхностных слоев металла. [12]
Кислотная ванна проводится для очищения забоя от глинистой корки. Кислотная ванна может быть проведена без давления и под давлением. Без давления кислотная ванна осуществляется следующим образом: скважина тщательно промывается водой, водным раствором ПАВ, конденсатом и т.п., затем кислотный раствор закачивается в интервал вскрытия скважины. После реакции скважина снова промывается. Если кислотная ванна производится в заполненной газом скважине, то требуемый объем раствора закачивается в насосно-компрессорные трубы, а затем устье скважины соединяют с затрубным пространством. По окончании работ скважина продувается на факел. Кислотная ванна под давлением проводится в скважинах, заполненных жидкостью. В этом случае технология проведения кислотной ванны аналогична технологии кислотной обработки. [13]
Кислотную ванну под давлением применяют не только для удаления глинистой корки и очистки призабойной зоны, но и для очистки трещин на забое перед кислотной обработкой. [15]
Технология кислотной обработки скважин
Широко распространены кислотные ванны, при которых раствор соляной кислоты заливают в скважину и оставляют там без продавливания его в пласт. Этот вид обработки самый простой. Его используют для очистки забоя и стенок скважины от цементной и глинистой корки, смолистых веществ, отложений парафина и продуктов коррозии.
Подготовка к проведению кислотных ванн:
1) Скважину предварительно промывают от песка, продуктов коррозии и парафина.
2) Необходимое количество раствора кислоты, приготовленного заранее на базе хранения кислот, доставляют в специальной цистерне и заливают в скважину.
Для реакции с породой кислоту оставляют в скважине на 24 ч, после чего проводят обратную промывку, очищая забой от загрязняющих веществ.
Перед кислотной обработкой у устья скважины монтируют агрегат подземного ремонта и располагают необходимое оборудование (рис. IV. 18).
Обработку скважины осуществляют в три этапа.
1. Заполняют скважину жидкостью: в эксплуатационную скважину закачивают нефть (воду, если пластовое давление велико) до устойчивого переливания через отвод из затрубного пространства, в нагнетательную — воду.
2. При открытом затрубном пространстве закачивают расчетный объем раствора кислоты до заполнения ею объема скважины от забоя до кровли обрабатываемого пласта и полости спущенной колонны НК.Т. Вытесняемую при этом из затрубья жидкость (нефть или воду) направляют в мерник, контролируя объем вытесненной жидкости. После закачки расчетного количества кислоты задвижку на отводе из затрубья закрывают.
3. Начинают вытеснять кислоту из скважины в пласт, для чего насосный агрегат закачивает продавочную жидкость в колонну НКТ до тех пор, пока весь объем кислоты не будет задавлен в пласт. В качестве продавочной жидкости на эксплуатационных скважинах применяют сырую дегазированную нефть, а на нагнетательных — воду. Если обработку кислотой проводят на скважине в первый раз, давление, развиваемое насосами при продавке, не рекомендуется развивать выше 8—10 МПа, при последующих обработках необходимо создавать высокое давление, обеспечивая при этом проникновение кислоты по пласту на максимальное расстояние от скважины.
4. После задавливаниявсего объема кислоты задвижку на устье закрывают и ожидают, пока не произойдет реакция.
5. С помощью спущенной колонны НКТ промывают скважину, удаляя продукты реакции кислоты.
Затем скважина начинает эксплуатироваться.
Кислотную обработку под давлением применяют для неоднородных пластов с изменяющейся проницаемостью. Кислотной обработке под давлением также предшествуют гидродинамические исследования (определение коэффициента продуктивности, измерение статического и динамического уровней, забойного и пластового давлений и т. п.), промывка скважины. При этом в скважину предварительно закачивают высоковязкую эмульсию типа кислота в нефти, в результате чего раствор кислоты проникает глубоко в пласт и охватывает малопроницаемые и удаленные от забоя участки, что повышает эффективность обработки.
При обработке у скважины устанавливают агрегат подземного ремонта и оборудование для проведения процесса:
· несколько емкостей (рис. IV.19).
Кислотную обработку проводят следующим образом.
1. Спускают до забоя колонну НКТ и промывают скважину.
2. В затрубное пространство закачивают порядка 2 м 3 легкого глинистого раствора плотностью 1,15—1,20 г/см 3 и 27 м 3 утяжеленного раствора. Для каждой скважины значения этих объемов уточняются при предварительных расчетах.
3. Закрыв кран на боковом отводе из затрубного пространства, при максимальном расходе закачивают в колонну НКТ приготовленную эмульсию типа кислота в нефти. Эмульсия в зависимости от индивидуальных особенностей скважины может содержать до 70—80 % соляной кислоты и стабилизировать термостойкими эмульгаторами.
Эмульсии готовят следующим образом: насосом кислотного агрегата прокачивают нефть из емкости в бункер, одновременно подавая малыми порциями раствор кислоты из емкости. Раствор кислоты попадает на прием насоса вместе с нефтью (так как имеет больший удельный вес, чем нефть) и в процессе перекачивания хорошо с ней перемешивается.
4. Закачанную эмульсию продавливают водой в пласт и закрывают скважину на время, необходимое для реакции (2—8 ч).
5. Открывают затрубное устройство и вытесняют глинистый раствор водой, после чего пускают скважину в эксплуатацию.
Термокислотную обработку скважин проводят в тех случаях, когда поры продуктивного пласта у скважины покрыты отложениями парафина, смол и асфальтенов. При этом на забой скважины подают вещество (обычно магний), которое вступает в реакцию с соляной кислотой, сопровождающуюся выделением большого количества тепла. Тепло нагревает раствор кислоты, который смывает отложения со стенок скважины и взаимодействует с веществом, слагающим ее.
Одна из задач технологии термокислотной обработки скважины — ускорение реакции кислоты с магнием. Скорость реакции обусловлена прежде всего величиной поверхности контакта металлического магния с кислотой. Для ее увеличения необходимо закладывать бруски магния в контейнер таким образом, чтобы поверхность соприкосновения брусков была минимальной, или же использовать стружку магния, гранулы.
Прогрев прифильтрованной части пласта и активное воздействие нагретой кислоты на породу может также осуществляться с использованием гранулированного магния по следующим схемам.
1. Внутрипластовая термохимическая обработка — гранулы магния в смеси с песком нагнетают в трещины пласта, после чего магний растворяется кислотой. При этом происходит разогрев значительного объема пласта, удаленного от скважины, а накопленное им тепло постепенно отдается потоку жидкости, направленному к скважине, который растворяет парафин.
2. Внутрискважинная термохимическая обработка — гранулированный магний и кислоту вводят в затрубное пространство напротив всей вскрытой толщины пласта. Реакция кислоты с магнием протекает во время прокачки ее через слой магния, после чего она поступает в пласт.
3. Термокислотная ванна — в заполненную фильтровую часть ствола скважины намывают гранулированный магний для реакции с кислотой.
Скважины обрабатывают в следующем порядке.
1. Заполняют скважину нефтью.
2. Внутрь колонны НКТ на штангах опускают реакционный наконечник, загруженный необходимым количеством магния.
Обычно количество магния составляет 40 кг, при большой толщине пласта до 100 кг. Магний загружают в виде прутков диаметром порядка 30 мм. Для повышения эффективности процесса применяют магний в виде стружки или гранул, однако при этом необходимо использовать специальные дозирующие устройства.
3. Закачивают первую порцию раствора соляной кислоты, необходимую для первой — тепловой фазы обработки. При этом соляная кислота нагревается за счет реакции с магнием. Расход жидкости в первой фазе определяют исходя из количества выделяющегося тепла при химической реакции.
Режим закачки должен обеспечивать температуру кислоты, прореагировавшей с магнием, 75 °С, при этом она должна быть активной для реакции с породами пласта, поскольку после реакции ее концентрация уменьшается. Так, при использовании 15 %-ного раствора кислоты после реакции его с магнием и нагреве до 75 °С активность раствора соответствует 12%-ной концентрации.
4. Без остановки закачки при максимальной подаче насосов закачивают раствор кислоты для заключительной стадии обработки.
5. В скважину нагнетают продавочную жидкость и продавливают кислоту из полости НКТ в пласт. После этого скважину выдерживают, как при обычной кислотной обработке.
6. Прямым или обратным способом скважину промывают и пускают в эксплуатацию.
Пенокислотную обработку проводят на скважинах, многократно подвергавшихся кислотной обработке, или на скважинах продуктивный пласт которых неоднороден и состоит из пропластков с высокой и низкой проницаемостью.
При этом в ПЗП вводят аэрированный раствор ПАВ в соляной кислоте, который проникает в пласт глубже, чем обычный раствор кислоты, поскольку скорость реакции замедляют пены. Помимо этого, в ПЗП после окончания реакции происходит более полная очистка каналов от продуктов реакции породы с кислотой.
Последовательность выполнения операций при обработке скважин следующая.
1. У устья скважины устанавливают и обвязывают наземное оборудование — кислотный агрегат, компрессор, аэратор и др., а также агрегат подземного ремонта.
2. Извлекают из скважины насосное оборудование.
3. Одновременно с этим раствор соляной кислоты обрабатывают ПАВ.
4. В скважину закачивают нефть до уровня, соответствующего статическому.
5. Закачивают аэрированный раствор кислоты с добавкой ПАВ в скважину. Если Рустье скв. ˂ Ркомпрессора, то кислотный агрегат и компрессор подключают к аэратору параллельно. Если же оно выше, то компрессор подключают к приему кислотного агрегата.
Соотношение объема воздуха и жидкости (с ПАВ) обычно поддерживают в пределах 15—25 к 1.
6. Кислотную пену продавливают в пласт продавочной жидкостью.
7. Скважину выдерживают под давлением на время, необходимое для реакции.
8. Промывают скважину для удаления непрореагировавшей кислоты и продуктов реакции. После этого извлекают оборудование, использовавшееся при проведении обработки.
9. Осваивают скважину и пускают ее в работу.
При кислотной обработке следует выполнять следующие правила техники безопасности.
Кислотную обработку скважин должна проводить подготовленная бригада под руководством мастера или другого инженерно-технического работника по плану, утвержденному главным инженером предприятия.
Слив кислот в емкости автоцистерны должен быть механизирован.
Для выливания кислоты из бутылей в мерник необходимо оборудовать удобную площадку, позволяющую работать на ней двум человекам. Переносят бутыли по трапам с перилами.
До закачки раствора кислоты в скважину нагнетательную линию опрессовывают на полуторакратное ожидаемое рабочее давление. На линии устанавливают обратный клапан.
Запрещается ремонтировать коммуникации во время закачки кислоты в скважину. При необходимости ремонта следует прекратить закачку кислоты, снизить давление до атмосферного, а коммуникации промыть водой.
На месте работы с кислотой должен быть необходимый запас воды.
Запрещается закачивать кислоту при силе ветра более 12 м/с, при тумане и в темное время суток.
После окончания работ по закачке кислоты в скважину оборудование и коммуникации следует тщательно промыть водой.
Кислотные ванны
Являются первым и обязательным видом кислотного воздействия для всех скважин с открытым стволом продуктивного пласта после бурения и освоения.
Назначение кислотной ванны очистка поверхности забоя от загрязняющих материалов – остатков цементной и глинистой корки, продуктов коррозии, кальцитовых выделений из пластовых вод и т.д.
До производства кислотных ванн в таких скважинах кислотная обработка с задавливанием кислоты в пласт не должна производится, так как растворенные загрязняющие материалы способны вновь выпасть в осадок после нейтрализации кислоты породой и тем ухудшить результаты обработки. Кислотная ванна не рекомендуется для скважин, продуктивный пласт, которых закреплен обсадной зацементированной колонной.
В отдельных случаях возникает необходимость в проведении кислотных ванн и в условиях с неизвлекаемым оборудованием. Например, когда обсадная колонна, цементируемая с башмаком в кровле продуктивного горизонта, спускается с заранее перфорированным хвостовиком – фильтром, а пространство между фильтром и поверхностью пород забой не цементируется.
Ванны применяются в скважинах не только вышедших из бурения, но и в эксплуатационных скважинах, например для разрыхления материала забойной пробки, для очистки забоя и фильтрующей поверхности его после ремонтных работ.
Во многих случаях скважина начинает эксплуатироваться с нормальной подачей нефти уже после применения кислотной ванны. В основном эта операция подготовительного характера для обеспечения наиболее эффективного проведения последующих кислотных обработок с задавливанием кислоты в пласт.
Перед производством кислотных ванн скважину следует очистить от забойной пробки, если она обнаружена в результате отбивки забоя.
При наличии на поверхности открытого ствола скважины значительных масс цементной корки необходимо добиться максимального удаления ее механическим путем, например, проработкой расширителем, уплотненной пулевой или торпедной (но не кумулятивной) перфорацией, взрывом шнуровой торпеды в интервале сплошной корки, гидромониторной (пескоструйной ) проработкой этих интервалов. Обрушенный со стенок забоя материал корки извлекается желонкой или с помощью помпы. Механическое удаление основной массы цементной корки необходимо потому, что не
только соляная кислота, но и смесь ее с плавиковой (глинокислота) не способны растворить значительных сплошных масс цементного камня. Небольшие же остатки цементной корки отделяются от стенок соляной кислотой вследствие растворения граничащей с коркой поверхности корбонатной породы пласта.
При вскрытии продуктивного пласта бурением с применением жидкости на нефтяной основе часть фильтрующей поверхности забоя может оказаться загрязненной битумной основой промывочной жидкости, ограничивающей поверхность контакта породы с кислотой. В таких случаях, после обычных очистных работ перед заливом кислоты для кислотной ванны рекомендуется промывать забой растворителем.
После проведения комплекса очистных работ необходимо определить пластовое давление и статический уровень в скважине для обеспечения необходимых условий проведения кислотной ванны.
Рабочий кислотный раствор должен быть повышенной концентрации соляной кислоты и содержать все необходимые добавки. Особенно рекомендуется добавка уксусной кислоты.
Примеры некоторых рабочих растворителей. ( в % ):
2. Концентрация НСI – 15, Уксусная кислота – 3, ингибитора В-2 – 0,2 ( или И-1-А – 0,4 ), Марвелан К – 0,5.
В качестве продавочной жидкости используют воду, подаваемую через подъемную колонну из мерника заливочного агрегата для обеспечения точного замера ее расхода соответственно плану.
Кислотный раствор по завершении закачки в скважину в течение всего периода реагирования должен находится только в интервале обработки, т.е. он не должен выходить из зоны реагирования вверх – в обсадную колонну за счет притока жидкости из пласта или из НКТ, ни уходить в пласт за счет поглощения раствора призабойной зоной пласта.
По завершению реагирования производится обратная промывка скважины для удаления отработанного раствора и осевшего на забой шлама путем закачки в затрубное пространство нефти. В скважинах истощенных месторождений забой очищается от шлама и отработанного раствора с помощью желонки или помпы.
Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 38 ; Нарушение авторских прав
Технология кислотной обработки скважин
Классификация способов воздействия на призабойную зону скважин.
По роду проводимых операций все методы интенсификации нефтеотдачи пластов (МУН – метод увеличения нефтеотдачи пласта) можно классифицировать следующим образом:
1. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Наиболее распространёнными способами химического воздействия являются солянокислотные обработки пластов и обработки пластов смесью соляной и плавиковой кислот. Все они основаны на химических реакциях взаимодействия породы с химическими веществами, в результате которой часть породы растворяется увеличивая размеры поровых каналов и трещин.
2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Основаны на промывках призабойной зоны пласта (ПЗП) водными растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ) и других добавок, с помощью которых из пор, поровых каналов и трещин удаляют остаточную воду и мелкодисперсные твёрдые частицы.
3. ТЕПЛОВЫЕ МЕТОДЫ. Заключаются в удалении со стенок поровых каналов осевший парафин и смолы. С помощью тепла так же интенсифицируются химические методы воздействия на пласт.
4. МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Позволяют создать в продуктивных пластах новые каналы и расширить уже существующие. На месторождениях ОАО»ЮНГ» они основаны на применении гидравлического разрыва пласта ГРП.
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА (ПЗП)
За последние годы разнообразие кислот используемых для обработки призабойной зоны пласта увеличилось. Многообразие видов кислотных обработок объясняется различием в геолого-физических характеристиках месторождений. Обобщение результатов применения тех или иных видов кислотных обработок в различных нефтедобывающих районах страны позволяет сделать вывод о том, что эффективность их применения зависит от того, насколько характеристика применяемого метода учитывает геолого-физические характеристики месторождения.
В настоящее время применяют кислоты:
Существуют следующие виды кислотных обработок (технологий), как:
1. Соляно-кислотная обработка:
— простые кислотные обработки;
— кислотные обработки под давлением;
— глубокая кислотная обработка;
— кислотная обработка пластов с низкой температурой;
2. Глинокислотная обработка.
Кислотную обработку применяют как в добывающих, так и в нагнетательных скважинах.
В первых — для увеличения дебита, во вторых — приемистости скважин.
Для обработки скважин применяют в основном соляную кислоту, которая, реагируя с известняками или доломитами, слагающими породу продуктивного пласта, образует осадки, хорошо растворимые в воде и легко удаляемые из призабойной зоны пласта.
ОБРАБОТКА СОЛЯНОЙ КИСЛОТОЙ.
Сущность метода основана на способности соляной кислоты (HCl) вступать в реакцию с карбонатами составляющими коллектора:
Образующиеся в результате реакции хлористый кальций и хлористый магний легко растворимы в воде в больших количествах, выделяющийся газ оказывает дополнительные воздействия на пластовую систему.
Солянокислотные обработки без ограничений приемлемы для карбонатных коллекторов.
ОБРАБОТКА ГЛИНОКИСЛОТОЙ
Фтористо-водородная часть действует на карбонатные и силикатные породы по следующим уравнениям:
SiO2 + 4HF = 2H2O + SiF4;
Фтористо-водородная кислота – Каолин:
H4Al2SiO9 + 14HF = 2AlF3 + 2SiF4 + 9H2O;
Для предупреждения образования осадков при глинокислотных обработках предлагается проведение предварительной обработки призабойной зоны соляной кислотой с целью растворения и удаления углекислых солей кальция и магния при большом содержании карбонатных минералов. В рабочем растворе глинокислоты должно быть не больше 3%фтористо-водородной и 10%-12% соляной кислот.
NH4HF + HCl =2HF + NH4Cl;
ТЕХНОЛОГИЯ
Обычно для обработки скважин используют 8—15%-ную соляную кислоту. Кислота более высокой концентрации, вступая в реакцию с металлическим оборудованием, быстро разрушает его, а менее высокой — снижает эффективность взаимодействия с породой пласта.
Объем раствора кислоты для обработки пласта обусловлен его толщиной, химическим составом породы, пористостью и проницаемостью пласта, а также числом предыдущих кислотных обработок.
В среднем на 1 м обрабатываемого интервала пласта требуется 0,4—1,5 м 3 раствора, причем небольшие объемы применяют при первичной обработке малопроницаемых пластов. Чем больше проницаемость пласта, тем больший объем кислоты необходим для его обработки. По мере увеличения числа обработок также увеличивают и объем кислоты.
В раствор помимо соляной кислоты целесообразно добавлять:
· ингибиторы коррозии, например уникол ПБ-5, которые при малой дозировке (0,1—0,5%) снижают коррозионное действие кислоты на оборудование в десятки раз.
· интенсификаторы, представляющие собой различные поверхностно-активные вещества (ПАВ) для изменения скорости реакции солянокислотного раствора, (увеличения в плотных слаборастворимых породах и уменьшения в хорошорастворимых).
Технология кислотной обработки скважин
Широко распространены кислотные ванны, при которых раствор соляной кислоты заливают в скважину и оставляют там без продавливания его в пласт. Этот вид обработки самый простой. Его используют для очистки забоя и стенок скважины от цементной и глинистой корки, смолистых веществ, отложений парафина и продуктов коррозии.
Подготовка к проведению кислотных ванн:
1) Скважину предварительно промывают от песка, продуктов коррозии и парафина.
2) Необходимое количество раствора кислоты, приготовленного заранее на базе хранения кислот, доставляют в специальной цистерне и заливают в скважину.
Для реакции с породой кислоту оставляют в скважине на 24 ч, после чего проводят обратную промывку, очищая забой от загрязняющих веществ.
Перед кислотной обработкой у устья скважины монтируют агрегат подземного ремонта и располагают необходимое оборудование (рис. IV. 18).
Обработку скважины осуществляют в три этапа.
1. Заполняют скважину жидкостью: в эксплуатационную скважину закачивают нефть (воду, если пластовое давление велико) до устойчивого переливания через отвод из затрубного пространства, в нагнетательную — воду.
2. При открытом затрубном пространстве закачивают расчетный объем раствора кислоты до заполнения ею объема скважины от забоя до кровли обрабатываемого пласта и полости спущенной колонны НК.Т. Вытесняемую при этом из затрубья жидкость (нефть или воду) направляют в мерник, контролируя объем вытесненной жидкости. После закачки расчетного количества кислоты задвижку на отводе из затрубья закрывают.
3. Начинают вытеснять кислоту из скважины в пласт, для чего насосный агрегат закачивает продавочную жидкость в колонну НКТ до тех пор, пока весь объем кислоты не будет задавлен в пласт. В качестве продавочной жидкости на эксплуатационных скважинах применяют сырую дегазированную нефть, а на нагнетательных — воду. Если обработку кислотой проводят на скважине в первый раз, давление, развиваемое насосами при продавке, не рекомендуется развивать выше 8—10 МПа, при последующих обработках необходимо создавать высокое давление, обеспечивая при этом проникновение кислоты по пласту на максимальное расстояние от скважины.
4. После задавливаниявсего объема кислоты задвижку на устье закрывают и ожидают, пока не произойдет реакция.
5. С помощью спущенной колонны НКТ промывают скважину, удаляя продукты реакции кислоты.
Затем скважина начинает эксплуатироваться.
Кислотную обработку под давлением применяют для неоднородных пластов с изменяющейся проницаемостью. Кислотной обработке под давлением также предшествуют гидродинамические исследования (определение коэффициента продуктивности, измерение статического и динамического уровней, забойного и пластового давлений и т. п.), промывка скважины. При этом в скважину предварительно закачивают высоковязкую эмульсию типа кислота в нефти, в результате чего раствор кислоты проникает глубоко в пласт и охватывает малопроницаемые и удаленные от забоя участки, что повышает эффективность обработки.
При обработке у скважины устанавливают агрегат подземного ремонта и оборудование для проведения процесса:
· несколько емкостей (рис. IV.19).
Кислотную обработку проводят следующим образом.
1. Спускают до забоя колонну НКТ и промывают скважину.
2. В затрубное пространство закачивают порядка 2 м 3 легкого глинистого раствора плотностью 1,15—1,20 г/см 3 и 27 м 3 утяжеленного раствора. Для каждой скважины значения этих объемов уточняются при предварительных расчетах.
3. Закрыв кран на боковом отводе из затрубного пространства, при максимальном расходе закачивают в колонну НКТ приготовленную эмульсию типа кислота в нефти. Эмульсия в зависимости от индивидуальных особенностей скважины может содержать до 70—80 % соляной кислоты и стабилизировать термостойкими эмульгаторами.
Эмульсии готовят следующим образом: насосом кислотного агрегата прокачивают нефть из емкости в бункер, одновременно подавая малыми порциями раствор кислоты из емкости. Раствор кислоты попадает на прием насоса вместе с нефтью (так как имеет больший удельный вес, чем нефть) и в процессе перекачивания хорошо с ней перемешивается.
4. Закачанную эмульсию продавливают водой в пласт и закрывают скважину на время, необходимое для реакции (2—8 ч).
5. Открывают затрубное устройство и вытесняют глинистый раствор водой, после чего пускают скважину в эксплуатацию.
Термокислотную обработку скважин проводят в тех случаях, когда поры продуктивного пласта у скважины покрыты отложениями парафина, смол и асфальтенов. При этом на забой скважины подают вещество (обычно магний), которое вступает в реакцию с соляной кислотой, сопровождающуюся выделением большого количества тепла. Тепло нагревает раствор кислоты, который смывает отложения со стенок скважины и взаимодействует с веществом, слагающим ее.
Одна из задач технологии термокислотной обработки скважины — ускорение реакции кислоты с магнием. Скорость реакции обусловлена прежде всего величиной поверхности контакта металлического магния с кислотой. Для ее увеличения необходимо закладывать бруски магния в контейнер таким образом, чтобы поверхность соприкосновения брусков была минимальной, или же использовать стружку магния, гранулы.
Прогрев прифильтрованной части пласта и активное воздействие нагретой кислоты на породу может также осуществляться с использованием гранулированного магния по следующим схемам.
1. Внутрипластовая термохимическая обработка — гранулы магния в смеси с песком нагнетают в трещины пласта, после чего магний растворяется кислотой. При этом происходит разогрев значительного объема пласта, удаленного от скважины, а накопленное им тепло постепенно отдается потоку жидкости, направленному к скважине, который растворяет парафин.
2. Внутрискважинная термохимическая обработка — гранулированный магний и кислоту вводят в затрубное пространство напротив всей вскрытой толщины пласта. Реакция кислоты с магнием протекает во время прокачки ее через слой магния, после чего она поступает в пласт.
3. Термокислотная ванна — в заполненную фильтровую часть ствола скважины намывают гранулированный магний для реакции с кислотой.
Скважины обрабатывают в следующем порядке.
1. Заполняют скважину нефтью.
2. Внутрь колонны НКТ на штангах опускают реакционный наконечник, загруженный необходимым количеством магния.
Обычно количество магния составляет 40 кг, при большой толщине пласта до 100 кг. Магний загружают в виде прутков диаметром порядка 30 мм. Для повышения эффективности процесса применяют магний в виде стружки или гранул, однако при этом необходимо использовать специальные дозирующие устройства.
3. Закачивают первую порцию раствора соляной кислоты, необходимую для первой — тепловой фазы обработки. При этом соляная кислота нагревается за счет реакции с магнием. Расход жидкости в первой фазе определяют исходя из количества выделяющегося тепла при химической реакции.
Режим закачки должен обеспечивать температуру кислоты, прореагировавшей с магнием, 75 °С, при этом она должна быть активной для реакции с породами пласта, поскольку после реакции ее концентрация уменьшается. Так, при использовании 15 %-ного раствора кислоты после реакции его с магнием и нагреве до 75 °С активность раствора соответствует 12%-ной концентрации.
4. Без остановки закачки при максимальной подаче насосов закачивают раствор кислоты для заключительной стадии обработки.
5. В скважину нагнетают продавочную жидкость и продавливают кислоту из полости НКТ в пласт. После этого скважину выдерживают, как при обычной кислотной обработке.
6. Прямым или обратным способом скважину промывают и пускают в эксплуатацию.
Пенокислотную обработку проводят на скважинах, многократно подвергавшихся кислотной обработке, или на скважинах продуктивный пласт которых неоднороден и состоит из пропластков с высокой и низкой проницаемостью.
При этом в ПЗП вводят аэрированный раствор ПАВ в соляной кислоте, который проникает в пласт глубже, чем обычный раствор кислоты, поскольку скорость реакции замедляют пены. Помимо этого, в ПЗП после окончания реакции происходит более полная очистка каналов от продуктов реакции породы с кислотой.
Последовательность выполнения операций при обработке скважин следующая.
1. У устья скважины устанавливают и обвязывают наземное оборудование — кислотный агрегат, компрессор, аэратор и др., а также агрегат подземного ремонта.
2. Извлекают из скважины насосное оборудование.
3. Одновременно с этим раствор соляной кислоты обрабатывают ПАВ.
4. В скважину закачивают нефть до уровня, соответствующего статическому.
5. Закачивают аэрированный раствор кислоты с добавкой ПАВ в скважину. Если Рустье скв. ˂ Ркомпрессора, то кислотный агрегат и компрессор подключают к аэратору параллельно. Если же оно выше, то компрессор подключают к приему кислотного агрегата.
Соотношение объема воздуха и жидкости (с ПАВ) обычно поддерживают в пределах 15—25 к 1.
6. Кислотную пену продавливают в пласт продавочной жидкостью.
7. Скважину выдерживают под давлением на время, необходимое для реакции.
8. Промывают скважину для удаления непрореагировавшей кислоты и продуктов реакции. После этого извлекают оборудование, использовавшееся при проведении обработки.
9. Осваивают скважину и пускают ее в работу.
При кислотной обработке следует выполнять следующие правила техники безопасности.
Кислотную обработку скважин должна проводить подготовленная бригада под руководством мастера или другого инженерно-технического работника по плану, утвержденному главным инженером предприятия.
Слив кислот в емкости автоцистерны должен быть механизирован.
Для выливания кислоты из бутылей в мерник необходимо оборудовать удобную площадку, позволяющую работать на ней двум человекам. Переносят бутыли по трапам с перилами.
До закачки раствора кислоты в скважину нагнетательную линию опрессовывают на полуторакратное ожидаемое рабочее давление. На линии устанавливают обратный клапан.
Запрещается ремонтировать коммуникации во время закачки кислоты в скважину. При необходимости ремонта следует прекратить закачку кислоты, снизить давление до атмосферного, а коммуникации промыть водой.
На месте работы с кислотой должен быть необходимый запас воды.
Запрещается закачивать кислоту при силе ветра более 12 м/с, при тумане и в темное время суток.
После окончания работ по закачке кислоты в скважину оборудование и коммуникации следует тщательно промыть водой.