Курсовая работа: Химические методы увеличения продуктивности скважин в ОАО "ТНК-Нижневартовск"
Полученные в результате реакции хлористый кальций СаСl2 и хлористый магний MgCl2 хорошо растворяются в воде и легко удаляются из ПЗП вместе с продукцией скважины; в пласте образуются новые пустоты и каналы.
Обычно применяют соляную кислоту 8-15%-й концентрации. Применение большей концентрации не рекомендуется из-за сильной коррозии и возможности растворения гипса с последующим закупориванием пласта.
Ниже приводятся геологические условия. Концентрация соляной кислоты при солянокислотных обработках:
8-10% -для песчаников с карбонатным цементом;
10-12%-для карбонатной породы высокой проницаемости при низком пластовом давлении;
12-15%-для карбонатной породы низкой проницаемости при высоком пластовом давлении.
Глинокислоту нельзя применять для воздействия на карбонатные породы и песчаники с большим количеством карбонатного цемента, так как при этом образуется слизистый осадок фтористого кальция, закупоривающий поры пород.
Уравнение химической реакции плавиковой кислоты с карбонатом кальция следующее:
CaC03 + 2HF=¯CaF2+CO2+H2O
Уксусная кислота СНзСООН добавляется в соляную кислоту для замедления скорости растворения карбонатной породы. Это обеспечивает более глубокое внедрение в поры породы еще активного раствора соляной кислоты. Уксусная кислота также предотвращает выпадение в осадок гидрата оксида железа Fe(OH)3, растворяет карбонатную породу, хотя и в меньшей степени (в 1,64 раза), чем соляная кислота. Учитывая это, а также высокую стоимость, основное назначение уксусной кислоты сводится к стабилизации раствора соляной кислоты от выпадения железистых осадков и замедлению скорости реакции кислоты с породой.
Концентрированная серная кислота предназначается для воздействия на песчаники. При этом снижается вязкость нефти за счет теплоты, выделяющейся в процессе смешения серной кислоты с водой, и увеличивается производительность скважины. При смешении серной кислоты с нефтью образуется ПАВ, что также способствует улучшению притока нефти из пласта в скважину.
Серную кислоту не рекомендуется применять для воздействия на карбонатные породы, так как при их взаимодействии образуется нерастворимый в воде сульфат кальция CaSO4. Уравнение химической реакции серной кислоты с карбонатной породой следующее:
CaCO3 + H2SO4=¯CaSO4+H2O+CO2
При температуре пласта ниже 70° С сульфат кальция выпадает в осадок в виде гипса CaSO4-2H2O.
Концентрированная (98%) серная кислота не реагирует с металлом, но разбавление ее водой приводит к увеличению коррозии.
Угольную кислоту Н2СОз применяют для воздействия на породы, содержащие карбонаты кальция и магния, а также асфальто-смолистые осадки
3.2 Типы применяемых ингибиторов и их свойства
Ингибиторы — вещества, замедляющие скорость коррозии металлов. Поэтому ингибирование растворов кислот является необходимой операцией при любой кислотной обработке и предназначается для защиты от преждевременного коррозионного износа подземного и наземного оборудования скважин: эксплуатационных колонн, НКТ, фильтров скважин, емкостей хранения и передвижных емкостей, насосных агрегатов, линий обвязки. Ингибиторам коррозии предъявляются следующие требования:
1. Снижение скорости коррозии металла в 25 раз и более при малых концентрациях и невысокой стоимости;
2. Хорошая растворимость в используемых кислотах;
3. Возможность выпадения в осадок после взаимодействия кислоты с карбонатами (нейтрализации);
4. Невозможность образования осадков с продуктами реакции кислоты.
На промыслах применяется целый ряд ингибиторов, различающихся защитными свойствами. Если защитные свойства того или иного ингибитора недостаточны, то используют комбинацию ингибиторов.
Формалин— водный раствор, содержащий 37% формальдегида прозрачная жидкость плотностью 1106 кг/м3 с резким запахом, со временем мутнеет вследствие выпадения белого осадка параформальдегида, особенно при отрицательной температуре. Поэтому для его хранения нужно отапливаемое помещение. Из-за небольшого защитного свойства применение формалина при СКО не рекомендуется.
Уникол ПБ-5— липкая темно-коричневая жидкость плотностью 1100 кг/м3 . Полностью растворяется в соляной кислоте, но не растворяется в воде, особенно в сильно минерализованной. Поэтому в порах пласта после завершения реакции кислоты с породой выпадают очень объемистые осадки липкой органической массы. Это отрицательно влияет на проницаемость пород и снижает эффективность СКО. Поэтому рекомендуется применение уникода ПБ-5 при дозировке 0,05—0,1%. При этом коррозия снижается в 15—22 раза.
Катапин-А— ионогенное катионоактивное ПАВ — один из лучших ингибиторов. При температуре до 80° С и продолжительном воздействии на металл дозировка катапина-А может быть увеличена до 0,2%. При температуре выше 80° С катапин-А малоэффективен.
Катапии-Котличается от катапина-А только уменьшенным количеством углерода. Защитные свойства несколько хуже, чем катапина-А.
Катамин-А— также катионоактивное ПАВ, его защитные свойства хуже, чем катапина-А и катапина-К.
Уротропин технический— продукт взаимодействия аммиака с формальдегидом, бесцветные кристаллы, растворяется в воде, органических растворителях. Защитные свойства такие же, как у формалина. Поэтому оба реагента — и формалин, и уротропин — могут служить резервными на случай отсутствия высокоактивных реагентов.