Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

Обсадная колонна

• Насосно-компрессорная колонна

Рис. 13.3. Кислотная обработка скважины по пакерному способу

Преимущество пакерного метода заключается в том, что кислота запирается в участке пласта ниже пакера. Это предотвращает ее попадание в непродуктивные зоны выше по стволу скважины. При необходимости в кольцевой зазор может подаваться нефть для снижения перепада давлений на разных сторонах пакера и предотвращения его срыва.

Другие распространенные виды контролируемой обработки: метод селективных электродов, методика радиоактивных меток, комбинированные методы, а также применение шаровых уплотнителей и временных пластоза-купориваюших материалов. Все эти методы имеют свои достоинства и недостатки и подлежат тщательному анализу перед применением.

В целом достоинство селективной кислотной обработки состоит в том, что максимальное положительное действие кислоты достигается посредством ее попадания только в заданный участок. Помимо того что кислота не поступает в непродуктивные зоны, она может направляться на менее проницаемые участки, в которые в ином случае не попадет. Кроме того, кислота может быть отведена от любых известных обводненных зон, на которые обработка не сможет повлиять благотворно.

Недостатки селективной кислотной обработки заключаются в ее более высокой стоимости, сложности проведения и (в некоторых случаях) увеличении времени, необходимого для прочистки скважины после обработки.

Ступенчатая кислотная обработка

Ступенчатую кислотную обработку используют для плотных известняков. Скважину обрабатывают в две или несколько раздельных стадий, а не в одну общую. Это позволяет выполнить работу при более низких давлениях, чем при одной большой обработке. Обычно кислоты свабируют из скважины в промежутке между стадиями для предотвращения продавливания отработанной кислоты в глубину пласта.

Иногда ступенчатая обработка применяется в известняковых пластах, где существует вероятность прорыва в

обводненную зону. Это позволяет прекратить обработку при первых признаках воды. Отработанная кислота проверяется на наличие воды после каждой стадии.

Другая область применения - это очистка загрязненной приствольной зоны после одностадийной кислотной обработки. При этом облегчается более глубокое проникновение в пласт при более низких давлениях на более поздних стадиях.

Если пласт содержит мелкий нерастворимый песок или частицы кремнистого сланца, способные вызвать засорение, при обычной обработке часто происходит резкое увеличение давления. В случае засорения кислота должна быть выкачана из насосно-компрессорной колонны и хорошо очищена перед продолжением обработки. Ступенчатая обработка облегчает эту задачу, потому что свежая кислота на каждой последующей стадии может проникать в пласт при более низких давлениях с более высокой скоростью.

Добавки при кислотной обработке

Физические и химические характеристики пластовых пород часто влияют на результаты интенсификации сква-ж:ины с помощью химической обработки. В некоторых случаях специальные добавки улучшают действие кислоты или предупреждают осложнения, связанные с очисткой при извлечении отработанной или старой кислоты по окончании работы.

Ингибиторы

Ингибиторы вводят в раствор кислоты для замедления скорости ее реакции с металлами. Они нужны во избежание повреждений обсадной и насосно-компрессорной колонн, насосов, клапанов и другого оборудования. Ингибиторы не прекращают реакцию между металлом и кислотой полностью, но сокращают потери металла на 95-98%. Эти химикаты не влияют на скорость реакции с

известняком, доломитом или растворимыми в кислоте сланцами. В настоящее время кислота, применяемая для такой обработки, всегда смешивается с каким-либо ингибитором. Один из видов ингибиторов - органические, такие как азот- или серосодержащие органические вещества, второй - неорганические, главным образом на основе меди. Раньше пользовались мышьяком, но сейчас от него отказались.

Активирующие добавки

Активированная кислота представляет собой ингиби-рованную смесь соляной и плавиковой (фтористоводородной) кислот. Фторид ускоряет реакцию кислоты и позволяет кислоте растворять минералы, встречающиеся в доломите, которые иначе не растворяются.

В кристаллических структурах доломита часто присутствуют межкристаллические пленки оксида кремния, не растворимые в соляной кислоте. В таком случае кислота не может вступить в контакт с растворимыми участками породы. Плавиковая кислота растворяет оксид кремния и дает соляной кислоте возможность проникнуть к растворимым участкам.

Поверхностно-активные вещества

Поверхностно-активные вещества (детергенты) - это химические добавки, снижающие поверхностное натяжение раствора. Эффективность кислотного раствора улучшается при добавке необходимого детергента.

Введение детергента помогает кислоте проникать в микроскопические поры горной породы. Повышенная проникающая способность кислоты приводит к большей глубине проникновения в пласт и улучшенному дренированию после обработки.

Помимо этого детергенты позволяют кислоте проникать в пленки, окружающие породу и выстилающие поры, обеспечивая контакт кислоты с породой и ее растворение. Детергенты облегчают возвращение отработан-

НОЙ КИСЛОТЫ после обработки. Важно, чтобы не оставалась кислота, которая закупоривает протоки. Детергент обеспечивает более полное смачивание, он также снижает сопротивление продвижения кислоты. Отработанная кислота обычно возвращается сквозь обработанный участок. Эта операция особенно важна в скважинах с низким давлением.

Преимущество от использования детергентов также заключается в их деэмульгирующем действии. Детергенты ингибируют возникновение эмульсий или разрушают уже образовавшиеся.

Применение детергентов в кислотных растворах приводит к удалению значительных количеств рассола вместе с отработанной кислотой. Таким образом пласт освобождается от загрязнений, которые могли бы ограничить продуктивность скважины.

Деэмулъгаторы

Многие из компонентов, встречающихся в природной сырой нефти, обладают эмульгирующими и стабилизирующими свойствами. Когда сырая нефть перемешивается с кислотой (или отработанной кислотой), могут образовываться эмульсии. В некоторых случаях они закупоривают пласт, снижая или даже полностью прекращая добычу из скважины. Деэмульгаторы, добавляемые в раствор кислоты, являются химическими агентами, препятствующими естественному эмульгированию сырой нефти.

Контроль силикатов

Силикатные компоненты - глины и илистые отложения - содержатся в большинстве известняков и доломитов. Для силикатов характерно набухание в отработанной кислоте. Естественно, эта реакция нежелательна. Набухшие частицы могут закупорить протоки в пласте и снизить скорость добычи.

Добавки для контроля силикатов представляют собой химикаты, предназначенные для предотвращения поглощения воды свободными частицами силикатов. Некоторые вещества препятствуют расходованию растворов кислоты за пределами интервала рН, в котором частицы силикатов занимают наименьший возможный объем. Другие химические добавки заставляют частицы силикатов сжиматься, так как вытесняют поглощенную ими жидкость, заменяя ее водоотталкивающей органической пленкой. Подбор правильных добавок для контроля силикатов позволяет регулировать закупоривание пласта, применять более низкие давления обработки, сокращать время очистки и уменьшать возникновение эмульсий, стабилизированных частицами.

Горячая кислота

Горячие растворы кислоты благотворно влияют на скважины, где пластовые породы или отложения в стволе скважины растворяются медленно и с трудом удаляются. При нагревании кислоты время реакции сокращается и достигается большая эффективность обработки. Такая обработка особенно ценна на скважинах, где минеральные отложения на фильтрах и оборудовании скважины мешают добыче. Она также эффективна для повышения нефтеотдачи скважин, частично закупоренных малорастворимыми минералами.

Иногда одновременно с горячей кислотой применяются органические и углеводородные растворители. Сочетание высокой температуры и действия растворителей эффективно, когда существенные отложения, затрудняющие добычу, накапливаются в протоках пластов.

Сначала в продуктивную зону закачивается загущенное масло с суспендированными крупинками магния. Затем подается обычный раствор соляной кислоты, содержащий все необходимые добавки. После протекания реакции кислоты и магния температура пласта может повыситься до 200-300°Р (95-150°С). Пласт обычно быстро промывается благодаря комбинированному дейст-