Реагенти та хімічні матеріали для СКО - Геологія
2.4 Реагенти та хімічні матеріали для СКО
Солянокислотна обробка привибійних зон свердловин призначена для очищення поверхні вибоїв (фільтрової частини) свердловин та збільшення проникності привибійної зони пласта з метою збільшення дебіту добувних або прийомистості нагнітальних свердловин, скорочення термінів їх освоєння.
Солянокислотна обробка заснована на здатності розчинення карбонатних порід (вапняків та доломітів) соляною кислотою в результаті хімічних реакцій, що протікають при взаємодії соляної кислоти з породами в такий спосіб.
Продукти реакції соляної кислоти з карбонатами – дволористий кальцій (СаСl2) та дволористий магній (MgCl2) добре розчиняються у воді. Ці продукти разом з залишками кислоти, що прореагувала, витягуються на поверхню при промиванні свердловини. Вуглекислий газ (СО2) в залежності від тиску виділяється у вигляді вільного газу або розчиняється. В результаті реакції соляної кислоти з карбонатними породами та вимиванням продуктів реакції в привибійній зоні пласта утворюють порові канали великого перерізу, що веде до збільшення проникності привибійної зони пласта, а отже, і продуктивності свердловин.
2.5 Об'єм та концентрація розчинів кислоти
Ефективність солянок слотлих обробок свердловин залежить від концентрації кислоти, її кількості, тиску при обробці, температури на вибої, характеру порід та інших факторів. Для проведення кислотних обробок об'єм і концентрація розчину кислоти плануються для кожного родовища і кожної свердловини індивідуально, оскільки точно підрахувати ці параметри важко. Граничні значення цих параметрів зазвичай такі: об'єм – 0,4–1,5 м 3 на 1 м оброблюваноїпотужності пласта: концентрація 12–16% HCI із зменшенням її в окремих випадках до 8% та збільшенням до 20%.
Найменші обсяги кислоти в 0,4-1,0 м 3 на 1 м потужності оброблюваного інтервалу пласта застосовують для малопроникних карбонатних порід при малих початкових дебатах свердловин. Для цих умов приймають найбільш високу концентрацію розчину - з 15-16% HCI, а при окремих обробках і 20% HCl.
Для свердловин з високим початковим дебітом і породами високої проникності слід планувати 1,0-1,5 м 3 розчину кислоти на 1 м потужності пласта, що обробляється.
Для піщаних колекторів первинні обробки рекомендується починати з малими обсягами розчину кислоти (0,4 – 0,6 м 3 на 1 м потужності) при зниженій до 8,0 – 10% концентрації кислоти.
При повторних обробках завжди обсяг кислотного розчину поступово збільшують порівняно з попередніми обробками до максимального.
2.6 Устаткування для кислотних обробок
Для перевезення неінгібованої соляної кислоти від хімічних заводів до кислотної бази використовуються залізничні цистерни, гумовані спеціальними сортами гуми або ебонітами. Інгібована соляна кислота може транспортуватися у звичайних залізничних цистернах, але із захисним покриттям хімічно стійкою емаллю або хімічно стійким лаком.
Оцтову кислоту транспортують до кислотної бази також металевих гумованих цистернах. Плавікову кислоту доставляють в ебонітових балонах.
Для доставки кислоти з хімічних заводів на кислотні бази, якщо вони розташовані близько, і з кислотної бази на свердловини використовують автоцистерни-кислотовози. Внутрішні поверхні цих цистерн гумують або захищають багатошаровим покриттям хімічно стійкими емалями та лаками.
Концентровані товарні кислоти зберігають у металевих стаціонарних резервуарах ємністю 25–50–100 м 3 . Ці резервуари захищають кислототривким футеруванням (покриття емалями, лаками, гумування).
Розведення кислоти з доведенням розчину до потрібної концентрації проводиться у пересувних ємностях, що встановлюються у свердловин. Зазвичай ці ємності є застосовувані на виробничих площах мірники для збору нафти об'ємом 14 м 3 , внутрішні поверхні яких покриті захисним шаром.
Для зручності перевезення мірники встановлюють на полозах. Для перекачування кислоти із залізничних цистерн у ємності та з ємностей до автоцистерн застосовуються кислототривкі відцентрові насоси з малим напором та великою продуктивністю.
При перекачуванні кислоти використовуються гумові гофровані шланги або гнучкі труби з полівініпласту та поліетилену.
Для кислотних обробок найчастіше застосовують цементувальний агрегат ЦА-320.
2.7 Приготування робочого розчину соляної кислоти
Концентровану соляну кислоту розводять до заданого для робочого розчину вмісту НСl на місці її зберігання (кислотна база) або у свердловини перед її обробкою.
Так як соляна кислота, що надходить із заводів, може мати різну концентрацію, необхідно точно розрахувати, яку кількість води і кислоти потрібно змішати, щоб отримати розчин заданих концентрації та об'єму.
Кількість товарної кислоти 1» в об'ємних одиницях, необхідне для отримання 1 м 3 робочого розчину заданої концентрації, розраховують за такою формулою:
(1)
або для будь-якої кількості кубометрів
(2)
де - обсяг товарної кислоти, - Щільність товарної кислоти, кг/м; - Задана щільністьготового розчину, кг/м; беруть виходячи із заданого відсоткового вмісту НСl у робочому розчині.
Для приготування розчину заданої концентрації НСl товарну кислоту розводять у ємностях, об'єм яких суворо протарований.
Відповідно до розрахунку, в ємність заливають воду, потім заливають концентровану товарну кислоту і влітку вносять усі необхідні добавки (інгібітори, ПАР та ін.).
Добавки реагентів-інгібіторів ПАР зазвичай настільки незначні, що поправки на обсяги цих реагентів не вводяться.