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 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

то-смоло-парафиновые отложения (АСПО). Удаление АСПО возможно в процессе промывки после их расплавления. Расплавление АСПО достигается за счет экзотермической реакции юаимодействия соляно-кислотного раствора НС1 с магнием или его сплавами:

Mg + 2На = MgCl + Н, Т +G,, (5.57)

где - количество теплоты, выделяющееся при реакции, кДж.

Хлористый магний остается в растворе. Количество выделяющейся при реакции теплоты зависит от многих факторов: концентрации кислотного раствора, его количества, количества магния и его вида (магниевая пыль, крошка, стружка или бруски), степени нейтрализации раствора и т.д.

Установлено, »гго при взаимодействии 1 кг Mg с 18,61 л 15% раствора соляной кислоты достигается полная нейтрализация раствора и полный расход магния. При этом выделяется 18987 кДяа теплоты.

Оценим максимальное повышение температуры продуктов реакции, предполагая потери тепла в окружающую среду нулевыми. Уравнение теплового баланса таково:

Q. = vPCAt,

где Fp - объем жидкости при реакции, равный объему 15%-го кислотного раствора;

Рр - плотность кислотного раствора (Рр принимается равным плотности воды 1000 кг/м-), кг/м;

С - удельная теплоемкость жидкой части продуктов реакции, кДж/(кг град);

Д/ - повышение температуры, "С, откуда

(5.58)

Примем удельную теплоемкость жидкой части продуктов реакции равной удельной теплоемкости воды С = 4,186 кДж/(кг град). Подставляя исходные данные в (5.58), получим:

18987 .

- = 18,61-10-.10.4,186

Таким образом, максимально возможное повышение температуры при полной реакции составляет ~ 243°С, т.е. эта температура вполне достаточна для расплавления АСПО и очистки ПЗС.

Выполненными исследованиями показано, что скорость реакции Mg и на зависит от давления: при Р = 0,1 МПа для 15% кислотного раствора скорость реакции составляет 58,6 кг/час на 1 м поверхности магния; при Р = 14 МПа - 0,55 кг/час на 1 м. При этом отмечено, что повышение температуры раствора до 60-70"С снижает концентрацию кислотного раствора с 15% до 11%. Температура нагрева жидкости регулируется количеством магния и скоростью закачки кислотного раствора.

Термокислотная обработка проводится с использованием специального скважинного реактора, схема которого представлена на рис. 5.8, а принцип действия понятен из рисунка.

Раствор на

Нагретые продукты реакции

Рис. 5.8. Схема скважинного реактора:

1 - резьба для соединения с НКТ; 2 - камера для загрузки металлического магния; 3 - решетка; 4 - коиус; 5 - отверстие для выхода нагретых жидких продуктов реакции; 6 - максимальный термометр

Термокислотная обработка выполняется в два этапа.

1. Термическая обработка. Рассчитываются такие количества металлического магния и кислотного раствора, чтобы произошла полная нейтрализация по магнию, а температура поднялась до расчетной величины, достаточной для расплавления в ПЗС асфальто-смоло-парафиновых отложений. Частично непрореагировавшая кислота обрабатывает только пристенную зону ПЗС, не проникая глубоко в пласт. Основное химическое воздействие осуществляется на втором этапе.

2. Термокислотная обработка. Количество кислотного раствора берется существенно большим, чем при термической обработке. На первом этапе идет термическая обработка, затем продолжается термокислотная. Процесс осуществляется как при обычной СКО.

Расход магния на одну обработку колеблется от 40 до 100 кг, расход 15% кислотного раствора - до 10 м1

С целью снижения коррозии металла кислотный раствор ингиби-руется формалином (0,5% по объему), а стабилизируется уксусной кислотой (до 1,5% по объему). При такой обработке использование уникода нежелательно, т.к. он снижает скорость растворения магния.

5.11. ГЛИНОКИСЛОТНАЯ ОБРАБОТКА (ОБРАБОТКА ТЕРРИГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ)

Глиняной кислотой называется смесь 3-5%-й фтористо-водородной (HF) и 8-10%-й соляной кислот. Терригенные коллекторы содержат, как правило, малое количество карбонатов, изменяющееся, в среднем, от 1 до 5% по массе. Основная масса таких коллекторов представлена силикатными веществами (кварц) и алюмосиликатами (каолин).

Известно, что силикатные вещества практически не взаимодействуют с соляной кислотой, хотя хорошо растворяются в плавиковой (фтористо-водородной).

Сущность глинокислотной обработки терригенных коллекторов и состоит в учете особенностей их строения. При контакте глиняной кислоты с терригенными породами небольшое количество карбонатного материала, реагируя с солянокислотной частью раствора, растворяется, а фтористо-водородная кислота, медленно реагирующая с кварцем и алюмосиликатами, достаточно глубоко проникает в ПЗС, повышая эффективность обработки. Основные реакции протекают следующим образом: