RU2401941C1 - Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation - Google Patents

Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation Download PDF

Info

Publication number
RU2401941C1
RU2401941C1 RU2009121354/03A RU2009121354A RU2401941C1 RU 2401941 C1 RU2401941 C1 RU 2401941C1 RU 2009121354/03 A RU2009121354/03 A RU 2009121354/03A RU 2009121354 A RU2009121354 A RU 2009121354A RU 2401941 C1 RU2401941 C1 RU 2401941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gos
alkali metal
coc
water
tubing
Prior art date
Application number
RU2009121354/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Александров (RU)
Евгений Николаевич Александров
Раис Салихович Хисамов (RU)
Раис Салихович Хисамов
Равиль Рустамович Ибатуллин (RU)
Равиль Рустамович Ибатуллин
Александр Иванович Фролов (RU)
Александр Иванович Фролов
Александр Леонидович Петров (RU)
Александр Леонидович Петров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ОАО "Татнефть")
Учреждение Российской Академии Наук Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Ран (Ибхф Ран)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ОАО "Татнефть"), Учреждение Российской Академии Наук Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Ран (Ибхф Ран) filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ОАО "Татнефть")
Priority to RU2009121354/03A priority Critical patent/RU2401941C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2401941C1 publication Critical patent/RU2401941C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: procedure for thermo-chemical treatment of oil formation consists in separate pumping components of combustible-oxidising composition COC and originator of combustion OC via two oil-well tubing OWT arranged coaxially relative to each other. Also an end of an external OWT is lowered below the end of the internal OWT at distance sufficient for time of contact of COC and OC in a reaction volume. COC is supplied into a treated zone of the oil formation via annular space between external and internal OWT. OC is supplied via an internal OWT. COC corresponds to a water solution with hydrogen index pH 4-7 including wt %: nitre 5-25, carbamide-urea mixture CUM - 32 the rest, CO - water solution with pH 12 - 14 including wt %: alkali metal nitrite 15- 45, water - the rest or boron hydride of alkali metal 15-45, alkali 3 - 45, water - the rest. Notably, weight of CO containing nitrite of alkali metal is 1-80 % of weight COC, and weight of CO containing boron hydride of alkali is 1-30 % of COC weight.
EFFECT: reduced explosion hazard of process, increased efficiency of oil yield stimulation, and expanded heated zone of formation due to reduced time for introduction of big amount of heat into formation.
5 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам термохимической обработки нефтяного пласта с использованием композиции на основе химических реагентов, и может быть использовано для активации или возобновления нефтяных скважин с высокой вязкостью нефти, продуктивность которых снижена из-за парафино-гидратных и асфальтосмолистых отложений, закупоривающих фильтрационные каналы и нарушающих связь скважины с флюидонесущим пластом, а также для регулирования процесса разработки и повышения нефтеотдачи неоднородных по проницаемости пластов.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for thermochemical treatment of an oil reservoir using a composition based on chemical reagents, and can be used to activate or renew oil wells with high oil viscosity, the productivity of which is reduced due to paraffin-hydrated and asphalt deposits, clogging the filtration channels and disrupting the connection of the well with the fluid-bearing formation, as well as to regulate the development process and increase oil recovery permeability heterogeneous.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта и ствола скважины, включающий введение в скважину через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) водного раствора горюче-окислительного состава (ГОС), содержащего аммонийные соли органических или неорганических кислот, последующее введение в ГОС, по крайней мере, одного агента, инициирующего экзотермическую реакцию: гипохлориты щелочных металлов, соли азотистой кислоты, при этом введение инициатора и ГОС осуществляют раздельно: ГОС подают по НКТ в перфорированную зону, а инициатор горения (ИГ) подают в зону расположения ГОС по межтрубному пространству между НКТ и обсадной трубой (RU 2102589 С1, Е21В 43/25, 1998).A known method of thermochemical treatment of the bottom-hole zone of the formation and the wellbore, comprising introducing into the well through a tubing string (tubing) an aqueous solution of a combustible oxidizing composition (GOS) containing ammonium salts of organic or inorganic acids, followed by introduction into the GOS of at least , one agent that initiates the exothermic reaction: alkali metal hypochlorites, nitrous acid salts, while the introduction of the initiator and GOS is carried out separately: GOS is fed via tubing to the perforated zone, combustion initiator (IG) is fed into zone CRP arrangement according to the annulus between the tubing and the casing (RU 2102589 C1, E 21 B 43/25, 1998).

Введение инициатора горения в ГОС через межтрубное пространство часто приводит к повреждению внешней поверхности НКТ, что ограничивает срок эксплуатации последних.The introduction of a combustion initiator into the GOS through the annulus often leads to damage to the outer surface of the tubing, which limits the life of the latter.

Известен способ термохимической обработки продуктивного пласта, включающий раздельную закачку в зону обработки горюче-окислительного состава и доставку в зону обработки инициатора горения, в качестве которого используют состав на основе борогидрида щелочного металла и метанола или диэтилового эфира в количестве 5-95 мас.%, или щелочи в количестве 5-25 мас.% и/или твердого изопропилкарборана в количестве 5-40 мас.%, а горюче-окислительный состав содержит комплексное соединение диамида щавелевой кислоты и азотной кислоты (18-36 мас.%), уксусный эфир салициловой кислоты (4-5 мас.%), перманганат калия (0,01-0,05 мас.%), изопропилкарборан (5-15 мас.%), воду (9-18 мас.%) и аммиачную селитру - остальное (RU 2153065 C1, Е21В 43/24, 1999).A known method of thermochemical treatment of a reservoir, including separate injection into the processing zone of the fuel-oxidative composition and delivery to the processing zone of the combustion initiator, which is used as a composition based on alkali metal borohydride and methanol or diethyl ether in an amount of 5-95 wt.%, Or alkali in the amount of 5-25 wt.% and / or solid isopropylcarborane in the amount of 5-40 wt.%, and the fuel-oxidative composition contains a complex compound of oxalic acid diamide and nitric acid (18-36 wt.%), acetic acid p salicylic acid (4-5 wt.%), potassium permanganate (0.01-0.05 wt.%), isopropylcarborane (5-15 wt.%), water (9-18 wt.%) and ammonium nitrate - the rest (RU 2153065 C1, ЕВВ 43/24, 1999).

Доставку инициатора горения в известном изобретении осуществляют путем спуска герметизированного контейнера с инициатором горения в колонну насосно-компрессорных труб посредством промысловой лебедки и последующего разрушения контейнера путем взрыва шнуровой торпеды, установленной по всей длине контейнера, при соприкосновении при спуске контейнера контактов шнуровой лебедки и источника электроэнергии, установленного в башмаке колонны насосно-компрессорных труб.The delivery of the combustion initiator in the known invention is carried out by lowering the sealed container with the combustion initiator into the tubing string by means of a production winch and subsequent destruction of the container by exploding a cord torpedo installed along the entire length of the container, when the container contacts the cord winch and the power source installed in the shoe of the tubing string.

Недостатком изобретения в части способа является его сложность и опасность осуществления обработки, в части состава недостатком является повышенная взрывоопасность ГОС, связанная с малым количеством воды в составе. Содержание воды (меньше, чем 22-23%) в водном растворе аммиачной селитры нетехнологично, т.к. при температуре ниже 30°С образуется суспензия, осложняющая закачку промысловыми насосами.The disadvantage of the invention in terms of the method is its complexity and the risk of processing, in part of the composition, the disadvantage is the increased explosiveness of the GOS associated with a small amount of water in the composition. The water content (less than 22-23%) in an aqueous solution of ammonium nitrate is not technologically advanced because at a temperature below 30 ° C, a suspension is formed, which complicates the injection by field pumps.

Известен горюче-окислительный состав для термохимической обработки призабойной зоны пласта, содержащий исходные компоненты при следующем соотношении, мас.%: селитра 2,0-25,0; комплексное соединение алканоламина с азотной кислотой до 100, при этом в качестве алканоламина ГОС содержит, по крайней мере, один из ряда: этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, преимущественно этаноламин, связанный с азотной кислотой в эквимолярном соотношении, а в качестве селитры ГОС содержит аммиачную, калиевую, натриевую, кальциевую, преимущественно аммиачную селитру. Дополнительно ГОС может содержать не более 3,0% от массы основных компонентов целевых добавок, таких как перманганат калия, изопропилметакарборан, уксусная кислота (RU 2192543 С1, Е21В 43/22, Е21В 43/25, 10.11.2002).Known fuel-oxidizing composition for thermochemical treatment of the bottom-hole formation zone containing the starting components in the following ratio, wt.%: Nitrate 2.0-25.0; a complex compound of alkanolamine with nitric acid up to 100, while GOS contains at least one of the following as alkanolamine: ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, predominantly ethanolamine bound to nitric acid in an equimolar ratio, and GOS contains ammoniac as saltpeter, potassium, sodium, calcium, mainly ammonium nitrate. Additionally, GOS may contain no more than 3.0% by weight of the main components of the target additives, such as potassium permanganate, isopropyl methacarborane, acetic acid (RU 2192543 C1, ЕВВ 43/22, Е21В 43/25, 10.11.2002).

Известное изобретение обладает достаточно высокой пожаро- и взрывобезопасностью. Однако изобретение имеет существенный недостаток - комплексное соединение органических аминов промышленность в настоящее время не производит, а нитрование (азотирование) органических аминов в условиях промыслов не всегда осуществимо.The known invention has a sufficiently high fire and explosion safety. However, the invention has a significant drawback - the industry does not currently produce a complex compound of organic amines, and nitration (nitriding) of organic amines in commercial conditions is not always feasible.

Наиболее близким к заявляемому является способ термохимической обработки продуктивного пласта, включающий раздельную закачку через колонну насосно-компрессорных труб в зону обработки пласта композиции реагирующих компонентов, включающих горюче-окислительный состав, содержащий комплексное органическое соединение с азотной кислотой, селитру, воду и инициатор горения, при этом вначале осуществляют закачку ГОС, а затем доставку в зону расположения ГОС инициатора горения из ряда борогидридов щелочного металла, при этом в ГОС в качестве комплексного соединения вводят этаноламиннитрат, а инициатор горения вводят в количестве 2-50% от массы горюче-окислительного состава в виде спрессованного в таблетки порошка борогидрида, покрытые парафином или канифолью, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.%:Closest to the claimed one is a method of thermochemical treatment of a productive formation, comprising separately injecting through a tubing string into the treatment zone a composition of reactive components comprising a combustible oxidizing composition containing a complex organic compound with nitric acid, nitrate, water and a combustion initiator, first, the GOS is pumped, and then the initiator of combustion from a number of alkali metal borohydrides is delivered to the GOS location zone, while in the GOS, as ompleksnogo etanolaminnitrat compound administered, and the combustion initiator is added in an amount of 2-50% by weight of the fuel and the oxidizing composition in the form of compressed powder in pills borohydride coated with paraffin or colophony, a composition in the following ratio, wt.%:

Горюче-окислительный состав:Combustion-oxidizing composition:

ЭтаноламиннитратEthanolamine Nitrate 40-8240-82 СелитраSaltpeter 1,0-201,0-20 ВодаWater 15,0-5015.0-50

Инициатор:Initiator:

Борогидрид щелочного металла, преимущественноAlkali metal borohydride, mainly борогидрид натрияsodium borohydride 2,0-10,02.0-10.0

(RU 2219332 C1, E21B 43/22, E21B 43/25, 20.12.2003).(RU 2219332 C1, E21B 43/22, E21B 43/25, 12.20.2003).

Дополнительно в состав ГОС может быть введено не более 10 мас.% одной из кислот: азотная, уксусная, фосфорная.In addition, not more than 10 wt.% Of one of the acids: nitric, acetic, and phosphoric can be introduced into the composition of GOS.

Недостатком известного решения является указанная выше необходимость получения этаноламиннитрата в полевых условиях. Недостатком также является использование твердых борогидридов щелочных металлов, опускаемых в скважину в капсулах на каротажном кабеле и способных при раскапсюлировании инициировать разложение относительно небольшой порции ГОС, закаченной в скважину напротив продуктивного пласта.A disadvantage of the known solution is the above-mentioned need for ethanolamine nitrate in the field. The disadvantage is the use of solid alkali metal borohydrides, lowered into the well in capsules on a wireline and capable of initiating decomposition of the decomposition of a relatively small portion of GOS, injected into the well opposite the reservoir.

В известных изобретениях при стандартном разовом инициировании слоя ГОС, помещенного в скважине напротив продуктивного пласта, масса столба из соображений безопасности обычно не превышает 1 тонны. Разовое инициирование осуществляют импульсом тепла, выделившегося в среде предварительно подготовленного в скважине столба ГОС. Импульс тепла возникает после спуска в скважину на геофизическом кабеле зарядов из пороха, или капсул с твердым химическим инициатором, разрушаемых взрывом детонационного шнура.In the known inventions, in the standard one-time initiation of the GOS layer, placed in the well opposite the reservoir, the mass of the column for safety reasons usually does not exceed 1 ton. A single initiation is carried out by a pulse of heat released in the medium previously prepared in the well of the GOS column. A heat pulse occurs after descent into the well on a geophysical cable of gunpowder charges, or capsules with a solid chemical initiator, destroyed by an explosion of the detonation cord.

После разложения порции ГОС массой 1-2 тонны повторяют операцию доставки в зону продуктивного пласта новой порции ГОС и спуска нового инициирующего заряда. При глубине скважины 2-3 км описанная схема позволяет в течение суток сжечь в скважине несколько тонн ГОС.After decomposition of a portion of GOS weighing 1-2 tons, the operation of delivering a new portion of GOS to the zone of the productive formation and lowering a new initiating charge is repeated. With a well depth of 2-3 km, the described scheme allows several tons of GOS to be burned in the well during the day.

Такой способ периодической доставки жидкого ГОС и твердого ИГ на забой не может обеспечить достаточно быструю подачу тепла в пласт.This method of periodic delivery of liquid GOS and solid IG to the bottom cannot provide a sufficiently fast heat supply to the formation.

Ниже приведены аббревиатуры (сокращения): БС, ГОС и ИГ.Below are abbreviations (abbreviations): BS, GOS and IG.

БС - бинарные смеси - водные растворы химреагентов, которые закачиваются по двум отдельным каналам и реагируют напротив продуктивного пласта под пакером, выделяя газ и тепло, ускоренно уходящие в пласт под давлением, создаваемым самой реакцией.BS - binary mixtures - aqueous solutions of chemicals that are pumped through two separate channels and react opposite the reservoir under the packer, generating gas and heat, rapidly leaving the reservoir under pressure created by the reaction itself.

ГОС - горюче-окислительный состав - первый (основной) компонент БС, выделяющий тепло в реакции разложения (горения) при взаимодействии с инициатором горения.GOS - combustible-oxidative composition - the first (main) component of BS, generating heat in the decomposition (combustion) reaction when interacting with a combustion initiator.

ИГ - инициатор горения - второй компонент БС, инициирующий начало реакции разложения (горения) ГОС.IG - the initiator of combustion - the second component of the BS, initiating the beginning of the decomposition (combustion) of the GOS.

Задачей изобретения является усовершенствование способа за счет нового состава композиции для быстрой подачи тепла в скважину с целью термохимической обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) и способ непрерывной подачи большой массы жидких растворов ГОС и ИГ по разным каналам, которые при слиянии и смешивании реагируют, выделяя тепло и газ, уходящие в пласт за счет давления, создаваемого реакцией.The objective of the invention is to improve the method due to the new composition of the composition for the rapid supply of heat to the well with the aim of thermochemical treatment of the bottom-hole formation zone (BHP) and a method for continuously supplying a large mass of GOS and IG liquid solutions through different channels that react when they merge and mix, generating heat and gas leaving the reservoir due to the pressure created by the reaction.

Техническим результатом изобретения является понижение взрывоопасности процесса, повышение эффективности стимулирования нефтеотдачи, расширение прогреваемой зоны пласта и ее глубины за счет сокращения времени ввода в пласт больших количеств тепла.The technical result of the invention is to reduce the explosiveness of the process, increase the efficiency of stimulating oil recovery, expand the heated zone of the formation and its depth by reducing the time of introducing large amounts of heat into the formation.

Указанный технический результат достигается тем, что способ термохимической обработки нефтяного пласта включает раздельную закачку компонентов горюче-окислительного состава ГОС и инициатора горения ИГ по двум коаксиально расположенным относительно друг друга насосно-компрессорным трубам НКТ, при этом конец внешней НКТ опущен ниже конца внутренней НКТ на расстояние, достаточное для обеспечения времени контакта ГОС и ИГ в реакционном объеме. ГОС подают в обрабатываемую зону нефтяного пласта через кольцевое пространство между внешней и внутренней НКТ, ИГ подают по внутренней НКТ, ГОС - водный раствор с рН 4-7, включающий, мас.%: селитру 5-25, карбамидно-аммиачную смесь КАС-32 - остальное, ИГ - водный раствор с рН 12-14, включающий, мас.%: нитрит щелочного металла 15-45, воду остальное, или борогидрид щелочного металла 15-45, щелочь 5-45, воду - остальное, причем масса ИГ, содержащего нитрит щелочного металла, составляет 1-80% от массы ГОС, масса ИГ, содержащего борогидрид щелочного металла, составляет 1-30% от массы ГОС.The specified technical result is achieved by the fact that the method of thermochemical treatment of the oil reservoir involves the separate injection of components of the fuel-oxidizing composition of the GOS and the initiator of combustion of IG through two tubing tubing coaxially located relative to each other, while the end of the outer tubing is lowered to a distance below the end of the inner tubing sufficient to ensure the contact time of GOS and IG in the reaction volume. GOS is fed into the treated zone of the oil reservoir through the annular space between the external and internal tubing, IG is supplied via the internal tubing, GOS is an aqueous solution with a pH of 4-7, including, wt.%: Nitrate 5-25, urea-ammonia mixture KAS-32 - the rest, IG - an aqueous solution with a pH of 12-14, including, wt.%: alkali metal nitrite 15-45, the rest water, or alkali metal borohydride 15-45, alkali 5-45, water - the rest, and the mass of IG, containing alkali metal nitrite is 1-80% by weight of GOS; the weight of IG containing alkali metal borohydride is 1-3 0% by weight of GOS.

Физико-химические характеристики КАС-32 приведены в табл.1Physico-chemical characteristics of KAS-32 are given in table 1

Таблица 1Table 1 Массовая доля азота N, %Mass fraction of nitrogen N,% 31,7-32,331.7-32.3 Массовое соотношение между карбамидом и аммиачной селитройMass ratio between urea and ammonium nitrate 0,74-0,800.74-0.80 Щелочность в пересчете на свободный аммиак, %Alkalinity in terms of free ammonia,% 0,02-0,10.02-0.1 рН жидких азотных удобрений КАСpH of liquid nitrogen fertilizers CAS 7,07.0 Плотность, кг/см3, при 20°СDensity, kg / cm 3 , at 20 ° С 1306-13371306-1337 Температура кристаллизации, °СCrystallization temperature, ° С -2-2

В качестве селитры используют аммиачную, калиевую или натриевую, преимущественно аммиачную, в качестве щелочного раствора для компонентов инициатора горения используют раствор соответствующего гидроксида металла, преимущественно гидроксида натрия. В состав горюче-окислительного состава дополнительно может быть введено не более 20 мас.% азотной, фтористоводородной или фосфорной кислоты. В состав горюче-окислительного состава дополнительно может быть введено не более 5 мас.% водорастворимой соли металла из ряда, включающего Fe(NO3)3, Mn(NO3)2·6H2O, MnSO4·6H2O, KMnO4, K2MnO4, K2CrO4, Na2CrO4, K2Cr2O7, Na2Cr2O77, Co(NO3)3, NH4VO3, NaVO3, KVO3. Масса ИГ, содержащего нитрит щелочного металла, по отношению к массе ГОС составляет от 1 до 80%, масса ИГ, содержащего борогидрид щелочного металла, по отношению к массе ГОС составляет от 1 до 30%, предпочтительно 10%.Ammonium, potassium or sodium, mainly ammonia, are used as nitrate, and a solution of the corresponding metal hydroxide, mainly sodium hydroxide, is used as an alkaline solution for the components of the combustion initiator. The composition of the fuel-oxidative composition can additionally be introduced no more than 20 wt.% Nitric, hydrofluoric or phosphoric acid. The composition of the fuel-oxidative composition can additionally be introduced no more than 5 wt.% Water-soluble metal salt from a series including Fe (NO 3 ) 3 , Mn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, MnSO 4 · 6H 2 O, KMnO 4 , K 2 MnO 4 , K 2 CrO 4 , Na 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , Na 2 Cr 2 O7 7 , Co (NO 3 ) 3 , NH 4 VO 3 , NaVO 3 , KVO 3 . The mass of IG containing alkali metal nitrite, with respect to the mass of GOS, is from 1 to 80%, the mass of IG containing alkali metal borohydride, with respect to the mass of GOS, is from 1 to 30%, preferably 10%.

Все реагенты, используемые в предлагаемом способе, доступны для применения и выпускаются отечественной промышленностью. Так, водный КАС-32 выпускается в большом объеме в качестве жидкого удобрения. В качестве добавок, улучшающих энерговыделение, ГОС содержит аммиачную, калиевую или натриевую, преимущественно аммиачную селитру (до 25 мас.%), а также кислоты - соляную, фтористоводородную, азотную или фосфорную - не более 20 мас.%).All reagents used in the proposed method are available for use and are produced by domestic industry. So, water KAS-32 is produced in large volume as a liquid fertilizer. As additives that improve energy release, GOS contains ammonia, potassium or sodium, mainly ammonium nitrate (up to 25 wt.%), As well as acids - hydrochloric, hydrofluoric, nitric or phosphoric - not more than 20 wt.%).

В качестве щелочного водного раствора для растворения компонентов ИГ используют гидроксид щелочного металла.An alkaline metal hydroxide is used as an alkaline aqueous solution for dissolving IG components.

Скорость подачи реагентов рассчитывают с учетом времени контакта и особенностей обрабатываемой скважины (местоположения пакера, глубины зумпфа, допустимого нагрева цементного камня и т.п.). Следует учитывать также, что энерговыделение при разложении ГОС становится стабильным после разогрева до температуры 100-200°С стенок реактора.The feed rate of the reagents is calculated taking into account the contact time and features of the well being processed (packer location, sump depth, allowable heating of cement stone, etc.). It should also be taken into account that the energy release during the decomposition of GOS becomes stable after heating the walls of the reactor to a temperature of 100-200 ° C.

Реактором является объем внешней НКТ, находящийся ниже конца внутренней трубы, из которой должен выходить поток ИГ. ГОС, как правило, должен закачиваться по кольцевому зазору между трубами. При создании потока нужно, чтобы конец внутренней трубы находился выше конца внешней трубы (или конец внешней трубы должен быть ниже конца внутренней трубы) на расстоянии, достаточном для обеспечения времени контакта в реакторе ГОС и ИГ не менее 15-20 секунд.The reactor is the volume of the external tubing, located below the end of the inner pipe, from which the IG flow should exit. GOS, as a rule, should be pumped along the annular gap between the pipes. When creating the flow, it is necessary that the end of the inner pipe be higher than the end of the outer pipe (or the end of the outer pipe should be lower than the end of the inner pipe) at a distance sufficient to ensure a contact time of at least 15-20 seconds in the GOS and IG reactor.

Способ применения композиции, по возможности, должен включать использование стандартного промыслового и геофизического оборудования:The method of application of the composition, if possible, should include the use of standard field and geophysical equipment:

- конструкцию из соосных двух или трех насосно-компрессорных труб (НКТ, обсадная труба, колтюбинг-гибкая труба);- a design of coaxial two or three tubing (tubing, casing, coiled tubing);

- обратные клапаны, выключающие подачу БС при повышении до опасного уровня давления и температуры в зоне реакции (под пакером);- check valves that turn off the BS supply when the pressure and temperature in the reaction zone are increased to a dangerous level (under the packer);

- прибор для оптимизации химического процесса и непрерывного контроля нагрева НКТ вблизи пакера, например, с помощью термопарного кабеля КТМФ-1М.- a device for optimizing the chemical process and continuous monitoring of tubing heating near the packer, for example, using the KTMF-1M thermocouple cable.

Использование известных веществ в новой комбинации с использованием устройства для закачки реагентов ГОС и ИГ по отдельным каналам позволяет в представленной совокупности признаков формулы обеспечить оптимизированный режим устойчивого горения с повышенным объемом газовыделения. Реагенты ИГ, а также соли растворимых в воде металлов усиливают окислительный потенциал компонентов ГОС. Данные соединения выполняют роль регуляторов горения, управляя и модифицируя кинетику процесса, и являются активными переносчиками радикалов, способными внедряться в естественный процесс разложения ГОС.The use of known substances in a new combination using a device for pumping GOS and IG reagents through separate channels allows the optimized mode of sustainable combustion with an increased volume of gas evolution in the presented set of features of the formula. IG reagents, as well as salts of water-soluble metals, enhance the oxidative potential of GOS components. These compounds act as combustion regulators, controlling and modifying the kinetics of the process, and are active radical carriers capable of incorporating into the natural process of decomposition of GOS.

Раствор ИГ - это вещества, стабилизирующие процесс горения, вступающие при встрече с ГОС в активную реакцию тепло- и газовыделения. Вещества ИГ настолько активны в реакции с ГОС, что при подаче по центральному каналу (по НКТ, или по гибкой трубе) создают постоянно работающий «фитиль», обеспечивающий стабильное поддерживание процесса разложения ГОС при закачке его по кольцевому зазору в конструкции «труба в трубе», ось которой, как правило, совпадает с осью обсадной трубы.An IG solution is a substance that stabilizes the combustion process, which, when meeting with GOS, enters into an active reaction of heat and gas evolution. IG substances are so active in the reaction with GOS that when fed through the central channel (via tubing, or through a flexible pipe) they create a constantly working “wick” that provides stable support for the GOS decomposition process when it is pumped along the annular gap in the “pipe in pipe” design whose axis, as a rule, coincides with the axis of the casing.

Таким образом, реакция разложения (горения) ГОС управляется контролируемой подачей веществ, инициирующих и стабилизирующих процесс реакции, который сопровождается выделением тепла и газа в стволе скважины напротив продуктивного пласта.Thus, the GOS decomposition (combustion) reaction is controlled by a controlled supply of substances that initiate and stabilize the reaction process, which is accompanied by the release of heat and gas in the wellbore opposite the reservoir.

Экспериментально обнаружено, что с повышением тепловыделения и, соответственно, температуры горения меняется сам режим реакции: вместо преимущественного образования СО2, H2O и N2 начинают в заметных количествах образовываться (выделяться) также NO, СО и в малых количествах Н2. После достижения стабильного режима разложения ГОС, т.е. после разогрева стенок реактора до температуры 100-150°С, можно в в несколько раз снизить скорость подачи ИГ и перейти в режим более дешевого тепловыделения, т.к. из трех основных реагентов - борогидрида натрия, нитрита натрия и КАС самым дешевым является КАС.It was experimentally found that with increasing heat release and, correspondingly, the combustion temperature, the reaction mode itself changes: instead of the predominant formation of CO 2 , H 2 O and N 2 , NO, CO, and in small amounts of H 2 also begin to form (stand out) in noticeable amounts. After reaching a stable decomposition mode of GOS, i.e. after heating the walls of the reactor to a temperature of 100-150 ° C, it is possible to reduce the feed rate by several times and switch to a cheaper mode of heat generation, as Of the three main reagents — sodium borohydride, sodium nitrite, and UAN, UAN is the cheapest.

Заявленная совокупность признаков формулы, в отличие от известных решений, позволяет осуществить непрерывную реакцию путем закачки ГОС и ИГ промысловыми насосами со скоростью 2-4 литров ГОС в секунду. Скорость закачки ИГ по отношению к скорости закачки ГОС составляет от 1 до 10% в случае использования борогидрида и от 10 до 100% - в случае использования нитрита.The claimed combination of features of the formula, in contrast to the known solutions, allows for a continuous reaction by pumping GOS and IG with field pumps at a speed of 2-4 liters of GOS per second. The IG injection rate relative to the GOS injection rate is from 1 to 10% in the case of using borohydride and from 10 to 100% in the case of using nitrite.

Стандартная промысловая техника может применяться также для подачи реагентов с малой объемной скоростью, например 0,1-0,5 л/с. Для этого при закачке используются тройники с гнездами для калиброванных шайб и байпасами, обеспечивающими разделение потоков в нужном соотношении. Таким образом, можно ожидать, что предложенное сочетание компонентов ГОС и ИГ в пределах приемистости продуктивного пласта может обеспечить быстрые закачку реагентов и прогрев зоны пласта, окружающей скважину.Standard fishing equipment can also be used to supply reagents with a low space velocity, for example 0.1-0.5 l / s. To do this, when downloading, tees are used with sockets for calibrated washers and bypasses, which ensure the separation of flows in the desired ratio. Thus, it can be expected that the proposed combination of GOS and IG components within the injectivity of the reservoir can provide rapid injection of reagents and heating of the formation zone surrounding the well.

Растворы доставляют на место использования в емкостях, приспособленных для перевозки. Предлагаемая композиция имеет высокую энергетику и способность поддерживать высокую температуру ПЗП (в среднем до 150-200°С и, в случае необходимости, до 300°С).Solutions are delivered to the place of use in containers adapted for transportation. The proposed composition has high energy and the ability to maintain a high temperature PZP (average up to 150-200 ° C and, if necessary, up to 300 ° C).

Отличительной особенностью предлагаемых составов композиций является интенсивное выделение газа при обработке скважин. Это позволяет рассчитывать на усиление газлифта, т.к. при закачке БС реагируют без образования конденсированной фазы и являются, в основном, газообразующими.A distinctive feature of the proposed compositions of the compositions is the intense evolution of gas during the processing of wells. This allows you to rely on a gas lift gain, as upon injection, BS react without the formation of a condensed phase and are mainly gas-forming.

Для улучшения энергобаланса при обработке сложных скважин в состав ГОС может быть введено не более 5 мас.% технологических добавок из ряда водорастворимых солей металлов, указанных в формуле.To improve the energy balance during the processing of complex wells, not more than 5 wt.% Technological additives from a number of water-soluble metal salts specified in the formula can be introduced into the composition of GOS.

Таким образом, состав композиции в предлагаемом способе является технологически безопасным, не теряет своих характеристик при перевозке и в совокупности с приемами способа позволяет осуществлять контролируемую термохимическую обработку любых (терригенных, карбонатных, сложных) нефтегазовых пластов.Thus, the composition in the proposed method is technologically safe, does not lose its characteristics during transportation, and in combination with the methods of the method allows for controlled thermochemical processing of any (terrigenous, carbonate, complex) oil and gas formations.

В таблице 2 приведены примеры составов композиций ГОС и ИГ с указанием их характеристик.Table 2 shows examples of compositions compositions GOS and IG with an indication of their characteristics.

Таблица 2table 2 Наименование компонентов композицииThe name of the components of the composition Количественное соотношение компонентов композиции по примерам, мас.%The quantitative ratio of the components of the composition according to the examples, wt.% 1one 22 33 4four 55 ГОСGOS Карбамидно-аммиачная смесь КАС-32Urea-ammonia mixture KAS-32 8989 8080 7575 7070 6060 Аммиачная селитра*Ammonium nitrate* 55 1010 15fifteen 1616 2525 Азотная кислота**Nitric acid** 55 1010 1010 1010 1010 Водорастворимые соли металловWater Soluble Metal Salts Fe(NO3)3 Fe (NO 3 ) 3 -- -- KMnO4 KMnO 4 K2Cr2O7 K 2 Cr 2 O 7 ИГIG Нитрит натрияSodium nitrite 4545 30thirty ВодаWater 5555 7070 Борогидрид натрияSodium borohydride 4040 30thirty 20twenty Гидроксид натрия***Sodium hydroxide*** 1010 55 55 ВодаWater 50fifty 6565 7575 Количество ИГ по отношению к ГОСThe number of IG in relation to GOS 4040 1010 55 33 8080 Свойства композиций по примерамProperties of compositions by examples Температура горения (расчетная), °СCombustion temperature (calculated), ° С 200-300200-300 150-250150-250 150-200150-200 150-200150-200 150-200150-200 рН ГОСpH GOS 4four 55 55 55 66 рН ИГpH IG 14fourteen 1313 12,512.5 1212 1212 *В случае необходимости могут быть использованы в тех же соотношениях натриевая или калиевая селитры.* If necessary, sodium or potassium nitrate can be used in the same proportions. **В случае необходимости азотная кислота может быть заменена на соляную, фтористоводородную или фосфорную кислоту.** If necessary, nitric acid can be replaced with hydrochloric, hydrofluoric or phosphoric acid. ***В случае необходимости могут быть использованы гидроксиды других щелочных металлов.*** If necessary, hydroxides of other alkali metals can be used.

Claims (5)

1. Способ термохимической обработки нефтяного пласта, включающий раздельную закачку компонентов горюче-окислительного состава ГОС и инициатора горения ИГ по двум коаксиально расположенным относительно друг друга насосно-компрессорным трубам НКТ, при этом конец внешней НКТ опущен ниже конца внутренней НКТ на расстояние, достаточное для обеспечения времени контакта ГОС и ИГ в реакционном объеме, ГОС подают в обрабатываемую зону нефтяного пласта через кольцевое пространство между внешней и внутренней НКТ, ИГ подают по внутренней НКТ, ГОС - водный раствор с водородным показателем рН 4-7, включающий, мас.%: селитру 5-25, карбамидно-аммиачную смесь КАС-32 остальное, ИГ - водный раствор с рН 12-14, включающий, мас.%: нитрит щелочного металла 15-45, воду остальное, или борогидрид щелочного металла 15-45, щелочь 3-45, воду остальное, причем масса ИГ, содержащего нитрит щелочного металла, составляет 1-80% от массы ГОС, масса ИГ, содержащего борогидрид щелочного металла, составляет 1-30% от массы ГОС.1. A method for thermochemical treatment of an oil reservoir, including separate injection of components of the GOS fuel and oxidizing composition and IG initiator through two tubing tubing coaxially located relative to each other, while the end of the outer tubing is lowered to a distance sufficient to ensure the contact time of GOS and IG in the reaction volume, GOS is fed into the treated zone of the oil reservoir through the annular space between the external and internal tubing, IG is fed through the internal tubing, GOS - an aqueous solution with a hydrogen pH of 4-7, including, wt.%: nitrate 5-25, urea-ammonia mixture KAS-32 rest, IG - an aqueous solution with pH 12-14, including, wt.%: alkali metal nitrite 15-45, the rest water, or alkali metal borohydride 15-45, alkali 3-45, the rest water, and the mass of IG containing alkali metal nitrite is 1-80% by weight of GOS, the mass of IG containing alkali metal borohydride is 1-30% of the mass of GOS. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве селитры используют аммиачную, калиевую или натриевую селитру.2. The method according to claim 1, characterized in that ammonium, potassium or sodium nitrate is used as nitrate. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ГОС дополнительно вводят азотную, соляную, фтористоводородную или фосфорную кислоту в количестве не более 20 мас.%.3. The method according to claim 1, characterized in that nitric, hydrochloric, hydrofluoric or phosphoric acid in an amount of not more than 20 wt.% Is additionally added to GOS. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ГОС дополнительно вводят водорастворимую соль металла из ряда, включающего железо, марганец, хром, кобальт, ванадий, в количестве не более 5 мас.%.4. The method according to claim 1, characterized in that the water-soluble metal salt of a series including iron, manganese, chromium, cobalt, vanadium, in an amount of not more than 5 wt. 5. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве водорастворимой соли указанных металлов используют Fe(NO3)3, Mn(NO3)2·6H2O, Mn(SO4)·6H2O, KMnO4, K2MnO4, K2CrO4, Na2CrO4, K2Cr2O7, Na2Cr2O7, Co(MO3)3, NH4VO3, NaVO3, KVO3. 5. The method according to claim 5, characterized in that Fe (NO 3 ) 3 , Mn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Mn (SO 4 ) · 6H 2 O, KMnO 4 , are used as a water-soluble salt of these metals K 2 MnO 4 , K 2 CrO 4 , Na 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , Na 2 Cr 2 O 7 , Co (MO 3 ) 3 , NH 4 VO 3 , NaVO 3 , KVO 3 .
RU2009121354/03A 2009-06-05 2009-06-05 Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation RU2401941C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121354/03A RU2401941C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121354/03A RU2401941C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2401941C1 true RU2401941C1 (en) 2010-10-20

Family

ID=44023963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121354/03A RU2401941C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2401941C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525386C2 (en) * 2012-11-26 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
WO2014186421A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 Montgomery Chemicals Llc Method for enhancing the permeability of a geological formation
RU2546694C1 (en) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Method to stimulate oil production process
RU2615543C2 (en) * 2014-12-19 2017-04-05 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum
RU2637259C2 (en) * 2015-12-28 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermo-gas-chemical binary composition and method for treatment of bottom-hole and remote zones of oil and gas bearing formation
RU2675617C1 (en) * 2017-12-25 2018-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal acid treatment of oil and gas plates (options)
CN112272731A (en) * 2018-06-14 2021-01-26 “西布涅弗捷玛什”股份公司 Method for thermochemical treatment of oil reservoirs
RU2776539C1 (en) * 2022-01-12 2022-07-22 Игорь Александрович Никишин Method for thermochemical treatment of oil reservoir with hard to recover reserves

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525386C2 (en) * 2012-11-26 2014-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
WO2014186421A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 Montgomery Chemicals Llc Method for enhancing the permeability of a geological formation
US9932518B2 (en) 2013-05-14 2018-04-03 Montgomery Chemicals Llc Method for enhancing the permeability of a geological formation
RU2546694C1 (en) * 2014-01-29 2015-04-10 Евгений Николаевич Александров Method to stimulate oil production process
RU2615543C2 (en) * 2014-12-19 2017-04-05 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum
RU2637259C2 (en) * 2015-12-28 2017-12-01 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Thermo-gas-chemical binary composition and method for treatment of bottom-hole and remote zones of oil and gas bearing formation
RU2675617C1 (en) * 2017-12-25 2018-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal acid treatment of oil and gas plates (options)
CN112272731A (en) * 2018-06-14 2021-01-26 “西布涅弗捷玛什”股份公司 Method for thermochemical treatment of oil reservoirs
RU2783030C1 (en) * 2021-11-22 2022-11-08 Акционерное общество "Сибнефтемаш" Method for thermochemical treatment of an oil reservoir
RU2776539C1 (en) * 2022-01-12 2022-07-22 Игорь Александрович Никишин Method for thermochemical treatment of oil reservoir with hard to recover reserves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2401941C1 (en) Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation
CA2736894C (en) A method for performing thermochemical treatment of an oil reservoir
RU2525386C2 (en) Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
CA2744556C (en) Methods of treating the near-wellbore zone of the reservoir
AU2010359821B2 (en) Apparatus for thermally treating an oil reservoir
US20170037716A1 (en) A method for the recovery and exploration of hydrocarbons from a subterraneous reservoir by means of gases, a system and an apparatus for the execution of the method
RU2363837C2 (en) Method and installation for thermo-gas-chemical treatment of oil reservoir and completion of production and pressure wells
US6488086B1 (en) Method of thermochemical treatment of a producing formation and combustible-oxidizing compound (COC) for realizing the same
WO2018160156A1 (en) Method for exerting a combined effect on the near-wellbore region of a producing formation
RU2615543C2 (en) Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum
RU2440490C2 (en) Development method of bottom-hole formation zone
RU2546694C1 (en) Method to stimulate oil production process
GB2581883A (en) Treatment of subterranean formations
RU2224103C1 (en) Device and method for thermochemical treatment of a productive layer
US20220127521A1 (en) Treatment of subterranean formations
CN113736440A (en) Yield increasing and foam discharging agent and preparation method and application thereof
RU2219332C1 (en) Method of thermochemical treatment of a productive stratum
RU2249684C1 (en) Compound for thermochemical treatment of face-adjacent bed zone with hard-extractive oil resources
RU2153065C1 (en) Method for thermochemical treatment of productive formation and combustive and oxidative composition for implementation of the method
GB2581884A (en) Treatment of subterranean formations
RU2717151C1 (en) Method of thermal gas-chemical and impact-wave treatment of oil-bearing strata
CA2834374A1 (en) Thermo-gas-generating systems and methods for oil and gas well stimulation
EA201900503A1 (en) METHOD FOR DEVELOPMENT OF OIL DEPOSIT
UA46425A (en) METHOD OF THERMOCHEMICAL TREATMENT OF PRODUCTIVE LAYER AND FUEL-OXIDIZING MIXTURE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN105672963A (en) Oil gas well yield increase method using hydration reaction hydrogen release component

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160606