Кислотная обработка

Различают следующие виды кислотных обработок:

1. Кислотные ванны;

2. Простые кислотные обработки;

3. Кислотные обработки под давлением;

4. Обработки нефтекислотной эмульсией;

5. Пенокислотные обработки;

6. Поинтервальные кислотные обработки;

7. Термокислотные обработки.

Кислотные ванны проводят преимущественно в скважинах с открытым забоем для очистки поверхности продуктивного пласта от остатков цементной и глинистой корок, продуктов коррозии, кальцитовых выделений из пластовых вод и др. Время выдержки может достигать 16 – 24 ч.

Простые кислотные обработки осуществляют задавкой раствора HCl в ПЗП. Исходная концентрация раствора ≈ 12 %.

При наличии отложений в НКТ и на забое парафина и смол их удаляют промывкой керосином, пропан-бутановыми фракциями и др. нетоварными продуктами нефтехимии.

Объем кислотного раствора зависит от порядкового номера обработки и толщины продуктивного пласта. После КР закачивают продавочную жидкость в объёме НКТ. В качестве продавочной жидкости для нефтяных скважин используют нефть, а для нагнетательных – воду с ПАВ (ОП-10).

Продолжительность реакции зависит от ряда факторов и изменяется от 1 ч. до 8 и более часов. Чем выше температура, тем короче время реакции.

Кислотная обработка под давлением проводят с целью увеличения глубины проникновения кислоты в пласт и охвата малопроницаемых пропластков. Работы выполняют чаще всего с пакером.

Обработка нефтекислотной эмульсией проводят для увеличения глубины проникновения активной кислоты в пласт.

Пенокислотные обработки проводят в скважинах с аномально низким пластовым давлением.

Поинтервальные кислотные обработки проводят в скважинах с неоднородным строением продуктивных пластов. Используют специальные сдвоенные пакеры.

Термокислотные обработки это обработка нагретым раствором соляной кислоты. Нагрев происходит в результате экзотермической реакции соляной кислоты с магнием или его сплавами, расположенными в специальном наконечнике. Реакция выглядит так:

Mg+2HCl+H₂O=MgCl₂+H₂O+H₂+461,38 кДж.

Для растворения 1 кг магния необходимо 18,61 л 15%-го раствора соляной кислоты.

Для обработки карбонатных коллекторов, состоящих в основном из кальцита, доломита и других солей угольной кислоты, а также терригенных кол­лекторов с повышенным содержанием карбонатов (свыше 10 %) используют соляную кислоту. Допуска­ется применение сульфаминовой и уксусной кислот.

Карбонатные коллекторы, не содержащие в своем составе осадкообразующих включений (суль­фатов, соединений железа и т.п.), обрабатывают 10—16 %-ным водным раствором соляной кислоты. Коллекторы, содержащие осадкообразующие включения, обрабатывают уксусной (10 % масс.) или сульфаминовой (10 % масс.) кислотами.

При обработке карбонатных коллекторов, содержащих соединения железа, при использовании соляной кислоты дополнительно вводят уксусную (3—5 % масс.) или лимонную (2—3 % масс.) кислоты для предупреждения осадкообразования в растворе.

В трещинных и трещинно-поровых коллек­торах для глубокой (по простиранию) обработки ис­пользуют замедленно взаимодействующие с карбона­тами составы на основе соляной кислоты, дисперсные системы типа эмульсий и загущенных растворов:

· для приготовления кислотной пены и нефтекислотной эмульсии используют ПАВ (сульфонол, ОП-10 и др.) и стабилизатор (КМЦ и др.);

· для приготовления загущенной кислоты в ра­створ соляной кислоты (от 12 до 15 % масс.) вводят КМЦ или сульфит-спиртовую барду (0,5—3,0 % масс.).

Обработку карбонатных коллекторов в сква­жинах с температурой от +100 до +170 °С производят с использованием гидрофобной кислотной эмульсии со специальным эмульгатором (диаминдиолеат, первич­ные амины, алкиламиды) от 0,5 до 1 %-ной концент­рации.

Объем кислотного раствора и время выдерживания его в пласте в зависимости от вида воз­действия, рецептуры применяемого состава и геоло­го-технических условий (толщина, пористость, про­ницаемость, забойная температура, давление пласта) выбирают по таблице 3.

Таблица 3

Объем кислоты для ОПЗ в зависимости от проницаемости пласта и количества обработок

Примечание.1.Продолжительность выдерживания кислотного ра­створа зависит от температуры пласта. При температурах до +30 °С — 2 ч, от +30 до +60 °С — от 1 до 1,5ч.

2. При температурах свыше +60 °С время выдерживания кислотного раствора в пласте не регламенти­ровано и зависит от времени полной нейтрализации (потери активно­сти) кислоты.

Для обработки терригенных коллекторов с карбонатностью менее 10 %, а также в случае загряз­ненной ПЗП используют глинокислотные растворы, приготавливаемые из соляной (от 10 до 12 % масс.) и плавиковой (от 3 до 5 % масс.) кислот. Допустимо ис­пользование взамен плавиковой кислоты кристалли­ческого бифторидфторида аммония. Объем раствора при глинокислотной обработке выбирают из условия предупреждения разрушения пластовых пород. При первичной обработке используют от 0,3 до 0,4 м³ ра­створа на 1 м вскрытой перфорацией толщины пласта.

Для обработки коллекторов, представлен­ных ангидритами, используют соляно-кислотные ра­створы с добавками от 6 до 10 % масс. азотнокислого натрия.

Во всех случаях при проведении кислот­ных обработок в состав раствора вводят ингибитор коррозии.

Термохимические и термокислотные об­работки производят в коллекторах в интервале темпе­ратур от +15 до +40°С.

Для приготовления рабочего раствора в расчетное количество воды вначале вводят ингибитор и стабилизатор, затем техническую HCl. После перемешивания добавляют хлористый барий, а затем – интенсификатор. Работы ведут в резиновых перчатках, очках и специальной одежде.

Особую осторжность необходимо проявлять при работе с HF, пары которой ядовиты.

Термокислотную обработку производят в виде комбинированного воздействия на ПЗП, состо­ящего из термохимической и обычной кислотной об­работок под давлением.

Количество товарной кислоты V_т (в м³), необходимое для получения одного м³ рабочего раствора заданной концентрации, рассчитывается по формуле:

V_т = (ρ_з – 1)/(ρ_т – 1),

где ρ_з – заданная плотность готового раствора, кг/ м³; ρ_т – плотность товарной кислоты (берут по таблице).

Если концентрация рабочего раствора HCl получилась выше или ниже заданной, то добавляют расчетное количество воды или концентрированной кислоты. Количество добавляемой кислоты определяют по формуле:

DV_к=V_р(ρ_з-ρ_ф)/(ρ_т-ρ_з);

Количество добавляемой воды вычисляют по формуле:

DV_в=V_р(ρ_ф-ρ_з)/(ρ_з-1).

Для кислотных обработок используют спе­циальный насосный агрегат типа СИН и др. Кисло­ты транспортируют в гуммированных автоцистернах различных типов.

Схема расстановки техники при кислотной обработке приведена на рис. 6.

При расстановке техники на устье скважины необходимо учитывать направление ветра, между оборудованием должны оставаться свободные проходы шириной не менее одного метра.

Перед началом работ собирают нагнетательные линии о опрессовывают на 1,5-кратное давление от ожидаемого при закачке солянокислотного раствора в пласт. При обнаружении течи в нагнетательном трубопроводе сбрасывают давление и устраняют негерметичность. В процессе закачки кислотного раствора рабочий персонал должен быть удален из зоны прокладки нагнетательных линий на безопасное расстояние.

Рис. 6. Схема расстановки техники при кислотной обработке.