Оборудование для солянокислотной обработки
Кислоты и их растворы транспортируются в автоцистернах типа 4ЦР емкостью 9,15м3 и ЦР-20 емкостью 17м3. Для закачки применяются агрегаты типа УНЦ1-160-500К и АКПП-500, специально разработанные для закачки агрессивных жидкостей. Агрегаты комплектуются кислотовозом КП-6,5 с гуммированной резиной цистерной для перевозки ингибированной соляной кислоты концентрацией 8 – 21%.(рис. 2).
Пенокислотная обработка скважин
Пенокислотные обработки применяют при значительной мощности пласта и низких пластовых давлениях. Сущность этого метода обработок заключается в том, что в призабойную зону пласта вводят аэрированный раствор кислоты и поверхностно-активные вещества (ПАВ) в виде пены. При таких обработках используют кислотный агрегат, передвижной компрессор и аэратор. Схема обвязки оборудования устья скважины показана на рис. 3.
Аэратор предназначен для перемешивания раствора соляной кислоты с воздухом (аэрации) и образования пены. Чтобы получить пену, к раствору кислоты добавляют 0,1 – 0,5% ПАВ (сульфанол, катапин, дисолван и др.) от объема раствора при средней степени аэрации, т.е. объема воздуха в кубических метрах на 1 м3 кислотного раствора в пределах 15 – 25 м3. Пенокислотная обработка имеет ряд преимуществ перед обычной солянокислотной обработкой:
- кислотная пена медленнее растворяет карбонаты, что способствует более глубокому проникновению кислоты в пласт и увеличению проницаемости удаленных от скважины зон продуктивного пласта;
- кислотная пена обладает меньшей плотностью и повышенной вязкостью, что позволяет увеличить охват ее воздействием всей продуктивной мощности пласта.
Глинокислотная обработка скважин
Глинокислотой называют смесь соляной HCl и плавиковой(фтористоводородной) HF кислот.
Если соляная кислота практически взаимодействует только с карбонатными компонентами(известняками, доломитами), то назначение глинокислоты – взаимодействие с породами терригенного типа (песчаниками, алевролитами, аргиллитами, кварцами, каолинами), сцементированных глинистыми смесями.
Взаимодействие HF с кварцем происходит по следующей реакции:
4HF + SiO2 = 2H2O + SiF4
Образующийся фтористый кремний SiF4 далее взаимодействует с водо
3SiF4 +4H2O = Si(OH)4 + 2H2SiF4
Реагент Si(OH)4 представляет собой вещество – гель, способное закупоривать поровые каналы породы, поэтому фтористая кислота употребляется только в смеси с соляной кислотой для удержания указанного реагента в растворе. Рабочий раствор глинокислоты обычно содержит 8 – 10% соляной и 3 – 5% фтористой (плавиковой) кислоты.
Таким образом, смесь соляной и фтористой кислот целесообразна как для удаления карбонатных цементирующих веществ, так и для растворения глинистых материалов. По этим причинам смесь HCl и HF называют глинокислотой.
Задание
Провести расчет необходимого количества реагентов и составить технологический процесс обработки призабойной зоны скважины соляной кислотой для условий заданной добывающей скважины глубиной LC.
Обработку провести 15%-ным раствором HCl из расчета 1,1 м3 рабочего раствора на 1 м нефтенасыщенной мощности пласта.
Порядок расчета
Необходимый объем 15%- ного рабочего раствора кислоты определяется эмпирической формулой
Vp = 1,1*h, м3
2.Товарная кислота HCl имеет иную концентрацию (объемную долю в водном растворе ХК, которая отличается от технологически необходимой Хр и тогда необходимый объем товарной кислоты определится по формуле:
, м3
Для проведения реакции кислоты с горной породой в оптимальном регулируемом режиме добавляются определенные реагенты:
- 3-5%- ная уксусная или лимонная кислота – для уменьшения скорости и полноты протекания реакции кислоты с породой, стабилизации окисных соединений железа;
- ингибиторы (сдерживатели – катанин, уротропин, В -2, формалин, уникол и др.) для уменьшения коррозийной активности кислотных растворов при прохождении через арматуру скважины и НКТ;
интенсификаторы (марвелан и др.) – для интенсификации процесса растворения породы
Объемы различных добавок в кислотный раствор определяются по формуле:
,
где выбранная концентрация реагента в растворе
концентрация товарного продукта
Для уксусной кислоты
, м3
Для реагента В – 2
, м3
Для марвелана
Для нейтрализации коррозийно – активной серной кислоты H2SO4, которая может оказаться в товарной продукции вместе с соляной кислотой HCl, в рабочий раствор добавляется хлористый барий ВаСl2 количество которого определяется по формуле
, кг
где 21,3 – масса хлористого бария, кг
объемная доля серной кислоты в товарной продукции соляной кислоты (0,4 – 0,5%);
0,02 – допустимая объемная доля серной кислоты в рабочем растворе, при которой после ее реакции с породой не образуются выпадающие в осадок соли
Объем хлористого бария при ее плотности 4000кг/м3 составит
, м3
Объем воды, необходимый для приготовления рабочего технологического раствора составит
, м3
где - объем добавок, м3
Рабочий раствор готовится в следующей последовательности:
- заливается в емкость расчетный объем воды ;
- добавляются объемы
- раствор тщательно перемешивается и затем прибором – ареометром замеряется плотность раствора
(При правильной дозировке плотность раствора должна соответствовать концентрации в 15% при температуре замера 200С. Значение плотности можно определить по справочной таблице (см. приложение) или рассчитать по формуле:
, кг/м3
где плотность товарной соляной кислоты при 150С, определяемая по формуле:
, кг/м3)
- добавить в раствор хлористый барий, затем после перемешивания добавить расчетный объем марвелана и повторного перемешивания оставить на 2 – 3 часа отстоя до полного осветления и последующего перелива в емкости насосного агрегата.
Технологический процесс обработки призабойной зоны скважины раствором соляной кислоты:
7.1 Закачивание в скважину рабочего кислотного раствора общим объемом состоящего из:
- объема выкидной линии от насосного агрегата длиной и внутренним диаметром
, м3
- объема насосно – компрессорной трубы (НКТ), протянутой от устья скважины до забоя
, м3
- объема ствола скважины от башмака НКТ до середины интервала перфорации
, м3
Закрытие задвижки в затрубном пространстве между эксплуатационной обсадной колонной и НКТ и закачивание оставшегося кислотного рабочего раствора в объеме
, м3
Продавливание рабочего кислотного раствора в пласт дегазированной нефтью из насосного агрегата в объеме
8.Продолжительность нагнетания и продавки в пласт кислотного раствора
, мин (час)
9.Вызов притока нефти из призабойной зоны скважины и контура питания залежи.
10. Общее время обработки призабойной зоны скважины рабочим кислотным раствором складывается из следующих процессов:
- завоз материалов, оборудования, технологическая обвязка емкостей, агрегатов(около 1 часа);
- приготовление рабочего кислотного раствора ( 3часа)
- закачка раствора и продавочной жидкости (около 1 часа)
- выдержка раствора на скважине ( 1,5 – 2 часа)
- вызов притока продуктивной жидкости из пласта ( около 1,5 – 2 часов).
Характеристика соляной кислоты при 200С
Плотность,г/см3
|
Концентрация кислоты НСl
|
1,038
1,047
1,057
1,073
1,098
1,125
1,149
|
8
10
12
15
20
25
30
|
0,083
0,105
0,127
0,163
0,220
0,282
0,345
|
Контрольные вопросы
1.Назначение кислотной обработки
2. Область применения глинокислотных растворов
3.Область применения солянокислотных растворов
4.Химическая схема взаимодействия соляной кислоты с карбонатными породами
5.Назначение ингибиторов в рабочем кислотном растворе
6.Назначение уксусной кислоты в качестве добавки в кислотном растворе
7. Добавки для интенсификации процесса кислотной обработки
8.Технологическая схема процесса Область применения солянокислотных растворов
3.Область кислотной обработки
9.Как определяется объем товарной кислоты необходимой для приготовления рабочего раствора с требуемой концентрацией?
Достарыңызбен бөлісу: |