RU2615543C2 - Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum - Google Patents

Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum Download PDF

Info

Publication number
RU2615543C2
RU2615543C2 RU2014151596A RU2014151596A RU2615543C2 RU 2615543 C2 RU2615543 C2 RU 2615543C2 RU 2014151596 A RU2014151596 A RU 2014151596A RU 2014151596 A RU2014151596 A RU 2014151596A RU 2615543 C2 RU2615543 C2 RU 2615543C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
energy
forming composition
zone
combustion initiator
Prior art date
Application number
RU2014151596A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014151596A (en
Inventor
Борис Николаевич Басюк
Владимир Антонович Бурко
Юрий Александрович Ганькин
Виктор Борисович Заволжский
Альберт Раисович Идиятуллин
Юрий Георгиевич Серкин
Александр Вячиславович Соснин
Иван Валерьевич Хлестов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ")
Priority to RU2014151596A priority Critical patent/RU2615543C2/en
Publication of RU2014151596A publication Critical patent/RU2014151596A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615543C2 publication Critical patent/RU2615543C2/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • C09K8/592Compositions used in combination with generated heat, e.g. by steam injection

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: treatment method of bottom-hole zone of productive stratum comprises separate injection of binary mixture components - energy-gas-forming composition and the combustion initiator - through various channels of double-row lift of pump-compressor tubing joint column and initiation of the heat and gas emission process, energy-gas-forming composition is an aqueous solution containing ammonium salts of strong mineral acids, alkali metal nitrite, a stabiliser for maintaining neutral or alkaline medium - ammonia water, or alkali, or soda ash, or pyridine. Energy-gas-forming composition is pumped by an inner row of pipes, where a fire safety device is mounted above the mixing zone of energy-gas-forming composition and combustion initiator. Energy-gas-forming composition is injected in portions of 0,5-1,5 m3, which are alternated with portions of 0,2-0,5 m3 of 15-20% aqueous urea solution to prevent excessive temperature rise in the reaction zone, formalin or acid are used as the combustion initiator.
EFFECT: removal of paraffin deposits, tar and mud solution residues from the bottom-hole zone of the stratum, increased mobility of oil in the bottom-hole zone, ensuring of failure-free operation.
1 ex

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам и способам термогазохимической обработки призабойной зоны скважин в карбонатных и терригенных пластах.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to compositions and methods for thermogasochemical treatment of the bottom-hole zone of wells in carbonate and terrigenous strata.

Изобретение может быть использовано для увеличения проницаемости призабойной зоны продуктивного пласта с целью повышения производительности скважины при добыче нефти, газа и газового конденсата, для увеличения приемистости нагнетательных скважин, а также для повышения нефтегазоотдачи пласта.The invention can be used to increase the permeability of the bottom-hole zone of a productive formation in order to increase well productivity in oil, gas and gas condensate production, to increase the injectivity of injection wells, and also to increase oil and gas recovery.

Известен способ термогазохимического воздействия (ТГХВ) на призабойную зону пласта, при котором под давлением газов, образовавшихся при сгорании на забое скважины порохового заряда, происходит разрыв пласта под давлением пороховых газов (Н.Г. Середа, В.А. Сахаров, А.Н. Тимашев. Спутник нефтяника и газовика. Москва, «Недра», 1986 г. УДК 622.276+622.279, стр. 315). В данном способе пороховой заряд доставляется на забой скважины на каротажном кабеле.A known method of thermogasochemical effects (THHV) on the bottomhole formation zone, in which under the pressure of the gases generated during the combustion of the powder charge at the bottom of the well, the formation ruptures under the pressure of powder gases (N.G. Sereda, V.A. Sakharov, A.N. Timashev, Companion of the oilman and gasman, Moscow, Nedra, 1986, UDC 622.276 + 622.279, p. 315). In this method, the powder charge is delivered to the bottom of the well on the wireline.

При сгорании порохового заряда происходит образование пороховых газов, которые воздействуют на призабойную зону пласта.During the combustion of the powder charge, the formation of powder gases occurs, which act on the bottomhole formation zone.

Основными недостатками способа являются:The main disadvantages of the method are:

1. Использование в качестве инициатора взрывчатого вещества;1. Use as an initiator of explosives;

2. Сложность исполнения способа;2. The complexity of the method;

3. Воздействие высоких давлений на устье и обсаженный ствол скважины, что может привести к нарушению как самой колонны и заколонного цементного камня, так и спущенного в скважину оборудования.3. The impact of high pressures on the wellhead and the cased hole, which can lead to disruption of both the column itself and the annular cement stone, and the equipment lowered into the well.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта путем закачки в эту зону суспензии гранулированного магния и аммиачной селитры в жидкости на углеводородной основе, с последующей закачкой в пласт раствора соляной кислоты (А.с. 640023). При этом соляная кислота, взаимодействуя с магнием, повышает температуру кислоты и инициирует разложение аммиачной селитры. Основными источниками тепла являются: реакция магния с соляной кислотой и процесс разложения аммиачной селитры. На последней стадии способа возможен взрыв смеси газов, водорода и кислорода и окиси азота, что может отрицательно сказаться на состоянии цементного кольца и эксплуатационной колонны в интервале обработки.There is a method of thermochemical treatment of the bottom-hole zone of a formation by pumping into this zone a suspension of granular magnesium and ammonium nitrate in a hydrocarbon-based fluid, followed by pumping a solution of hydrochloric acid into the formation (A.S. 640023). In this case, hydrochloric acid, interacting with magnesium, increases the temperature of the acid and initiates the decomposition of ammonium nitrate. The main sources of heat are: the reaction of magnesium with hydrochloric acid and the decomposition of ammonium nitrate. At the last stage of the method, a mixture of gases, hydrogen and oxygen and nitric oxide may explode, which may adversely affect the state of the cement ring and production casing in the processing interval.

Известны способы термохимической обработки призабойной зоны пласта путем закачки в эту зону горючеокислительных составов ГОС с последующим введением инициаторов горения: таблетированных порошков алюминия и оксида хрома (Патент RU 2126084); таблеток из смеси боргидрида натрия и перекиси натрия (Патент RU 2154733), способ обработки призабойной зоны пласта путем последовательной закачки смеси магния и пропанта с жидкостями на углеродной или водной основе, ГОС и кислотного состава (Патент RU 2440490). Основными недостатками вышеперечисленных способов являются:Known methods for thermochemical treatment of the bottom-hole formation zone by injecting GOS fuel-oxidizing compositions into this zone followed by the introduction of combustion initiators: tableted aluminum and chromium oxide powders (Patent RU 2126084); tablets from a mixture of sodium borohydride and sodium peroxide (Patent RU 2154733), a method for treating the bottom-hole zone of a formation by sequentially injecting a mixture of magnesium and propant with liquids based on carbon or water, GOS and acid composition (Patent RU 2440490). The main disadvantages of the above methods are:

1. Использование нерастворимых в воде твердых веществ, что ограничивает их проникновение в призабойную зону пласта;1. The use of water-insoluble solids, which limits their penetration into the bottomhole formation zone;

2. Реакция происходит при контакте с инициатором реакции в колонне, что негативно сказывается на техническом состоянии подземного оборудования.2. The reaction occurs in contact with the initiator of the reaction in the column, which negatively affects the technical condition of the underground equipment.

Наиболее близкий способ термохимической обработки пласта включает раздельную закачку компонентов горючеокислительного 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 только через кольцевое пространство между внешним и внутренним НКТ, а ИГ подают по внутренним 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 (RU 2401941). Этот способ принят нами за прототип.The closest method for thermochemical treatment of the formation involves the separate injection of components of the GOS fuel and oxidizing composition and IG initiator, through two tubing tubing coaxially located relative to each other. In this case, the end of the external tubing is lowered below the end of the internal tubing by 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 only through the annular space between the external and internal tubing, and IG is supplied through the internal tubing. GOS - an aqueous solution with a pH of 4-7, including, by weight. %: saltpeter 5-25, urea-ammonia mixture KAS-32 - the rest; IG - an aqueous solution with a pH of 12-14, including, by weight. %: alkali metal nitrite 15-45, water - the rest, or alkali metal borohydride 15-45, alkali 3-45, water - the rest, and the mass of the IG containing alkali metal nitrite is 1-80% of the mass of GOS, the mass of IG containing alkali metal borohydride is 1-30% by weight (RU 2401941). This method is accepted by us as a prototype.

В прототипе в качестве ГОС, т.е. основного источника тепловой энергии являются водные растворы аммиачной селитры или водорастворимых горючих составов органического происхождения.In the prototype as GOS, i.e. the main source of thermal energy are aqueous solutions of ammonium nitrate or water-soluble combustible compositions of organic origin.

Этот способ имеет ряд существенных недостатков:This method has several significant disadvantages:

1. ГОС на основе аммиачной селитры переходит в стадию непрерывной реакции, с выделением тепловой энергии и газов, только при достижении температуры не менее 200°С, т.е. для того, чтобы реакция протекала, необходим подогрев растворов и окружающей породы другим источником энергии до 200°С.1. GOS based on ammonium nitrate goes into the stage of continuous reaction, with the release of thermal energy and gases, only when the temperature reaches at least 200 ° C, i.e. in order for the reaction to proceed, it is necessary to heat the solutions and the surrounding rock with another energy source to 200 ° C.

2. Эта реакция, как известно, не протекает в ограниченных размерах, которые меньше критического, т.е. не может протекать в порах и трещинах пласта.2. This reaction, as is known, does not proceed in limited sizes that are less than critical, that is, cannot flow in pores and fractures of the reservoir.

3. Реакция протекает в эксплуатационной колонне, что зачастую приводит к повреждению колонны, цементного камня или подземного оборудования НКТ, пакера и др.3. The reaction proceeds in the production casing, which often leads to damage to the casing, cement stone or underground tubing equipment, packer, etc.

Все эти недостатки отсутствуют в предлагаемом способе обработки призабойной зоны и предлагаемых составах. Предусмотрены меры безопасности, обеспечивающие безопасную и безаварийную работу на скважинах.All these disadvantages are absent in the proposed method for processing the bottom-hole zone and the proposed compositions. Safety measures are provided to ensure safe and trouble-free operation in the wells.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающем раздельную закачку компонентов бинарной смеси - энергогазообразующего состава и инициатора горения - по разным каналам двухрядного лифта колонны насосно-компрессорных труб НКТ, инициируют процесс тепло- и газовыделения, согласно изобретению, энергогазообразующий состав представляет собой водный раствор, содержащий аммониевые соли сильных минеральных кислот, нитрит щелочного металла, стабилизатор для поддержания нейтральной или щелочной среды - аммиачную воду, или щелочь, или кальцинированную соду, или пиридин, энергогазообразующий состав закачивают по внутреннему ряду труб, на котором выше зоны смешения энергогазообразующего состава и инициатора горения устанавливают огневой предохранитель, причем закачку энергогазообразующего состава осуществляют порциями по 0,5-1,5 м3, которые чередуют с порциями по 0,2-0,5 м3 водного 15-20%-ного раствора карбамида, для предотвращения чрезмерного повышения температуры в зоне протекания реакции, в качестве инициатора горения используют формалин или кислоту.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing the bottom-hole zone of the reservoir, including the separate injection of the components of the binary mixture — the gas-forming composition and the combustion initiator — through different channels of the double-row elevator of the tubing string of the tubing, they initiate the heat and gas evolution process, according to the invention, the gas-generating the composition is an aqueous solution containing ammonium salts of strong mineral acids, alkali metal nitrite, stabilizer to maintain neutral of an alkaline or alkaline medium — ammonia water, or alkali, or soda ash, or pyridine, an energy-gas-generating composition is pumped along the inner row of pipes, on which a fuse is installed above the mixing zone of the energy-gas-forming composition and the combustion initiator, and the energy-gas-generating composition is injected in portions of 0.5 1.5 m 3, which alternate with portions of 0.2-0.5 m 3 15-20% strength aqueous solution of urea, to prevent excessive temperature rise in the reaction zone, as initiator mountain Ia formalin or acid.

В основе способа лежит применение бинарных смесей, реакция между входящими в их состав веществами, которые происходят в следующей последовательности:The method is based on the use of binary mixtures, the reaction between the constituent substances that occur in the following sequence:

1. Реакция обмена между нитритом натрия и солями аммония с образованием нитрита аммония, который стабилен только в нейтральной и щелочной среде, т.е. при рН 7 и более.1. The exchange reaction between sodium nitrite and ammonium salts with the formation of ammonium nitrite, which is stable only in a neutral and alkaline environment, ie at pH 7 or more.

2. В кислой среде при рН менее 7 нитрит аммония разлагается с образованием воды и нитрозина.2. In an acidic environment at pH less than 7, ammonium nitrite decomposes with the formation of water and nitrosine.

3. Нитразин в кислой среде распадается на азот и воду с выделением большого количества тепловой энергии.3. Nitrazine in an acidic environment breaks down into nitrogen and water with the release of a large amount of thermal energy.

Бинарные смеси, используемые в предлагаемом способе, включают в себя основной энергогазообразующий состав - раствор, состоящий из двух основных веществ: нитрита натрия и соли аммония. Для стабилизации в раствор вводят стабилизатор - реагент удерживающий рН раствора, т.е. рН раствора не менее 7.Binary mixtures used in the proposed method include the main energy-gas-forming composition - a solution consisting of two main substances: sodium nitrite and ammonium salts. To stabilize, a stabilizer is introduced into the solution — a reagent that holds the pH of the solution; the pH of the solution is at least 7.

Основной энергогазообразующий состав:The main gas-forming composition:

1. Водорастворимые соли аммония (соляной, азотной1. Water-soluble salts of ammonium (hydrochloric, nitric или органических солей). Предпочтительно применениеor organic salts). Preferred use нитрата аммонияammonium nitrate 100 частей100 pieces 2. Нитрит натрия2. Sodium nitrite 69 частей69 pieces 3. Стабилизатор (аммиачная вода)3. Stabilizer (ammonia water) (летом 10 частей, зимой 6 частей)(in the summer of 10 parts, in the winter of 6 parts) 10÷6 частей10 ÷ 6 parts 4. Вода4. Water 112 частей112 pieces Инициатор:Initiator: 1. Формалин (кислоты минеральные или органические)1. Formalin (mineral or organic acids) 10÷25 частей10 ÷ 25 parts

В качестве стабилизатора используется аммиачная вода. Аммиачную воду вводят при приготовлении состава после растворения соли аммония перед растворением нитрита натрия. Вместо аммиачной воды, в качестве стабилизатора, возможно использование любой щелочи, кальцинированной соды или пиридина. Все вышеперечисленные вещества поддерживают рН раствора на уровне 7, что обеспечивает стабильность состава.Ammonia water is used as a stabilizer. Ammonia water is introduced in the preparation of the composition after dissolving the ammonium salt before dissolving sodium nitrite. Instead of ammonia water, as a stabilizer, you can use any alkali, soda ash or pyridine. All of the above substances maintain the pH of the solution at 7, which ensures the stability of the composition.

Для протекания реакций в приготовленном водном солевом растворе необходим инициатор. Инициатор - вещество, снижающее рН раствора ниже 7, т.е. повышающим кислотность раствора, что является необходимым условием для протекания реакции преобразования нитрита аммония в нитрозамин. В качестве инициатора используют различные кислоты HCl, СН3СООН и др. или формалин - водный раствор формальдегида CH2O. Формалин не агрессивен к сталям и более предпочтителен. Оптимальное соотношение раствора формалина и энергогазообразующего состава в зоне смешения должно быть 1:5.For reactions in the prepared aqueous saline, an initiator is required. Initiator - a substance that reduces the pH of a solution below 7, i.e. increasing the acidity of the solution, which is a necessary condition for the reaction of the conversion of ammonium nitrite to nitrosamine. Various acids HCl, CH 3 COOH, etc., or formalin — an aqueous solution of formaldehyde CH2O — are used as initiator. Formalin is not aggressive to steels and is more preferable. The optimal ratio of formalin solution and gas-forming composition in the mixing zone should be 1: 5.

При использовании формалина реакции протекают в следующей последовательности:When using formalin, reactions proceed in the following sequence:

1. NH4NO3+CH2O(формалин)→CH2NH+HNO3,1. NH 4 NO 3 + CH 2 O (formalin) → CH 2 NH + HNO 3 ,

образовавшаяся азотная кислота создает кислую среду, необходимую для протекания следующих реакций;the formed nitric acid creates the acidic environment necessary for the following reactions to take place;

2. NH4NO3+NaNO2↔NH4NO2+NaNO3 2. NH 4 NO 3 + NaNO 2 ↔NH 4 NO 2 + NaNO 3

В кислой среде, которая образовалась в первой реакции, вторая реакция протекает активно со сдвигом вправо, т.е. с образованием NH4NO2 и NaNO3; а нитрит аммония, в кислой среде, превращается в нитрозамин - нестабильное вещество, которое разлагается с выделением тепловой энергии и азота.In an acidic medium, which was formed in the first reaction, the second reaction proceeds actively with a shift to the right, i.e. with the formation of NH 4 NO 2 and NaNO 3 ; and ammonium nitrite, in an acidic environment, turns into nitrosamine, an unstable substance that decomposes with the release of thermal energy and nitrogen.

3. NH4NO2→NH2NO+Н2О3. NH 4 NO 2 → NH 2 NO + H 2 O

NH2NO→N2+H2O+QNH 2 NO → N 2 + H 2 O + Q

где Q - это тепловая энергия, равная 300 кДж/моль (1118 ккал/кг).where Q is the thermal energy of 300 kJ / mol (1118 kcal / kg).

Это основная реакция, выделяющая большое количество тепла и газообразного азота, удаляющие из призабойной зоны кольматанты - парафин, смолы, эмульсии и остатки бурового раствора.This is the main reaction, generating a large amount of heat and gaseous nitrogen, removing colmatants - paraffin, resins, emulsions and drilling mud residues - from the bottomhole zone.

Параллельно протекают и другие реакции. Так, при температуре 200°С избыток нитрат аммония разлагается:Other reactions take place in parallel. So, at a temperature of 200 ° C, excess ammonium nitrate decomposes:

NH4NO3=NO2+2H2O+Q (36,8кДж/моль)NH 4 NO 3 = NO 2 + 2H 2 O + Q (36.8 kJ / mol)

Особенностью способа является то, что энергогазообразующий состав и инициатор закачиваются по различным каналам двухрядного лифта НКТ, а их смешивание происходит в призабойной зоне. После смешивания состава с инициатором - бинарная смесь поступает в пласт, где и протекает реакция до полного разложения нитрозамина. Основным энергогазообразующим веществом является нитрит натрия, преобразующийся в нитрит аммония, который, в свою очередь, преобразуется в кислой среде в нитрозин, при разложении которого выделяется тепловая энергия.A feature of the method is that the gas-forming composition and initiator are pumped through various channels of a double-row tubing elevator, and their mixing occurs in the bottomhole zone. After mixing the composition with the initiator, the binary mixture enters the reservoir, where the reaction proceeds until the complete decomposition of nitrosamine. The main energy-generating substance is sodium nitrite, which is converted to ammonium nitrite, which, in turn, is converted into nitrosine in an acidic medium, upon decomposition of which thermal energy is released.

Второй особенностью реакций в предложенном способе является то, что реакции протекают без предварительного подогрева и имеют индукционный период при температуре 20÷25°С - 4 минуты, это время с момента перемешивания до достижения температуры 90°С, что исключает преждевременное развитие реакции в колонне и является одной из мер обеспечения безопасности работ.The second feature of the reactions in the proposed method is that the reactions proceed without preheating and have an induction period at a temperature of 20 ÷ 25 ° C - 4 minutes, this is the time from the moment of stirring until the temperature reaches 90 ° C, which eliminates premature development of the reaction in the column and is one of the measures to ensure the safety of work.

Кроме этой меры безопасности способ предусматривает закачку энергогазообразующего состава по внутреннему ряду труб, на котором выше зоны смешения состава и инициатора устанавливают огневой предохранитель. Предохранитель препятствует, в экстренных случаях, распространению окислительно-восстановительной реакции селитры внутри насосно-компрессорных труб и предохраняет трубы, пакер и колонну от повреждений. Пакер на наружных трубах устанавливают на 40÷60 метров выше зоны смешения, и он имеет проходное отверстие, позволяющее пропустить через него внутренний ряд труб.In addition to this safety measure, the method provides for the injection of an energy-generating composition along the inner row of pipes, on which a fire fuse is installed above the mixing zone of the composition and the initiator. The fuse prevents, in emergency cases, the spread of the redox reaction of nitrate inside the tubing and protects the pipe, packer and column from damage. The packer on the outer pipes is installed 40 ÷ 60 meters above the mixing zone, and it has a through hole, allowing the inner row of pipes to pass through it.

И третьей мерой безопасности в способе является то, что закачку энергогазообразующего состава производят порциями по 0,5÷1,5 м3, которые чередуют с порциями по 0,2÷0,5 м3 водного 15÷20%-ного раствора карбамида. Раствор карбамида угнетает развитие окислительной реакции и является источником углекислого газа при его дегидратации в пласте. Углекислый газ, при растворении его в нефти, повышает подвижность нефти, снижая ее вязкость (Л.К. Алтунина, В. А. Кувшинов «Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ». Новосибирск «НАУКА». Сибирская издательская фирма РАН, 1995).And the third safety measure in the method is that the energy-gas-forming composition is injected in portions of 0.5–1.5 m 3 , which are alternated with 0.2–0.5 m 3 portions of an aqueous 15–20% urea solution. A urea solution inhibits the development of an oxidative reaction and is a source of carbon dioxide during its dehydration in the formation. Carbon dioxide, when dissolved in oil, increases the mobility of oil, reducing its viscosity (L.K. Altunina, V. A. Kuvshinov, “Increasing Oil Recovery by Surfactant Compositions.” Novosibirsk, “SCIENCE”. Siberian Publishing Company RAS, 1995).

На конце внутреннего ряда труб устанавливают завихритель, который обеспечивает необходимое перемешивание энергогазообразующего состава и инициатора.A swirler is installed at the end of the inner row of pipes, which provides the necessary mixing of the energy-gas-forming composition and the initiator.

Количество применяемого энергогазообразующего состава рассчитывают исходя из задачи, стоящей перед исполнителями работ. Данные составы и способы применяют:The amount of energy-gas-forming composition used is calculated on the basis of the task facing the contractors. These compositions and methods apply:

а) для очистки призабойной зоны пласта от смол и парафинов;a) for cleaning the bottomhole formation zone from resins and paraffins;

б) для термогазоциклического метода воздействия на пласт.b) for the thermogasocyclic stimulation method.

При использовании способа для целей удаления смол и парафинов расчет производят из условия прогрева породы в радиусе 0,8÷1,2 метра от скважины. Для прогрева породы на 60°С и расплавления отложений в радиусе 0,8÷1,2 метра от оси скважины закачивают в скважину 1,5÷2,5 объема пор в этой зоне скважины.When using the method for the removal of resins and paraffins, the calculation is made from the condition of heating the rock in a radius of 0.8 ÷ 1.2 meters from the well. To warm the rock at 60 ° C and to melt deposits in a radius of 0.8 ÷ 1.2 meters from the axis of the well, 1.5 ÷ 2.5 pore volumes are pumped into the well in this zone of the well.

Пример.Example.

Скважина имеет продуктивную мощность 10 м. Пористость породы 15%, двукратный объем в радиусе 1 метр от оси скважины пор будет равен:The well has a productive capacity of 10 m. The porosity of the rock is 15%, a twofold volume within a radius of 1 meter from the axis of the well bore will be equal to:

2πR2*10*0,15=2*3,14*1*10*0,15-Vскв=9,06 м3 2πR 2 * 10 * 0.15 = 2 * 3.14 * 1 * 10 * 0.15-V well = 9.06 m 3

где Vскв - объем скважины в продуктивной зоне равен 0,36 м3.where V SLE - well volume in the productive zone is 0.36 m 3 .

Плотность энергогазообразующего состава - 1400 кг/м3.The density of the gas-forming composition is 1400 kg / m 3 .

Масса состава 9,06*1400=12684 кг или 12,684 т.The mass of the composition is 9.06 * 1400 = 12684 kg or 12.684 t.

Для приготовления данного состава потребуется:To prepare this composition you will need:

Аммиачной селитрыAmmonium nitrate 4,091 т4,091 t Нитрита натрияSodium nitrite 2,82 т2.82 t Аммиачная водаAmmonia water 0,327 т0.327 t ВодаWater 4,583 т (м3)4,583 t (m 3 ) Инициатор - формалинInitiator - formalin 0,614 т0.614 t

Определяют необходимое количество тепловой энергии для нагрева породы (цилиндр, если объемом скважины пренебречь) в радиусе 1 метра при теплоемкости породы 700 ккал/м3 прогрев ее с 20°С до 80°С и применив КПД равный 0,4:Determine the required amount of thermal energy for heating the rock (cylinder, if the well volume is neglected) within a radius of 1 meter with a heat capacity of the rock of 700 kcal / m 3 heating it from 20 ° C to 80 ° C and applying an efficiency equal to 0.4:

14,13*700*60/0,4=1483650 ккал14.13 * 700 * 60 / 0.4 = 1483650 kcal

Проверочным расчетом определяют количество тепловой энергии, образовавшейся из приготовленного состава в результате реакции разложения нитрозина - оно равно 2164581,15 ккал, т.е. выделившегося тепла с избытком достаточно для прогрева породы в радиусе 1 метр.The verification calculation determines the amount of thermal energy generated from the prepared composition as a result of the decomposition of nitrosine - it is 2164581.15 kcal, i.e. excess heat is enough to warm the rock in a radius of 1 meter.

КПД учитывает потери тепловой энергии в соседний пласт и нагрев воды в растворе и жидкости в порах пласта до необходимой температуры. При мощности продуктивного пласта до 10 метров КПД принимают равным 0,4÷0,6, а при мощности более 10 метров КПД принимают равным 0,5÷0,7.Efficiency takes into account the loss of thermal energy in the adjacent formation and the heating of water in the solution and liquid in the pores of the formation to the required temperature. When the capacity of the reservoir is up to 10 meters, the efficiency is taken equal to 0.4 ÷ 0.6, and when the power is more than 10 meters, the efficiency is taken equal to 0.5 ÷ 0.7.

При использовании способа для циклического воздействия на пласт, прогрев производят в радиусе 5÷8 метров от оси скважины и для прогрева используют количество раствора, равное 1,5 объему пор.When using the method for cyclic impact on the formation, heating is carried out in a radius of 5 ÷ 8 meters from the axis of the well and for heating use an amount of solution equal to 1.5 pore volumes.

Claims (1)

Способ обработки призабойной зоны продуктивного пласта, включающий раздельную закачку компонентов бинарной смеси - энергогазообразующего состава и инициатора горения - по разным каналам двухрядного лифта колонны насосно-компрессорных труб НКТ, инициирование процесса тепло- и газовыделения, отличающийся тем, что энергогазообразующий состав представляет собой водный раствор, содержащий аммониевые соли сильных минеральных кислот, нитрит щелочного металла, стабилизатор для поддержания нейтральной или щелочной среды - аммиачную воду, или щелочь, или кальцинированную соду, или пиридин, энергогазообразующий состав закачивают по внутреннему ряду труб, на котором выше зоны смешения энергогазообразующего состава и инициатора горения устанавливают огневой предохранитель, причем закачку энергогазообразующего состава осуществляют порциями по 0,5-1,5 м3, которые чередуют с порциями по 0,2-0,5 м3 водного 15-20%-ного раствора карбамида, для предотвращения чрезмерного повышения температуры в зоне протекания реакции, в качестве инициатора горения используют формалин или кислоту.A method for treating the bottom-hole zone of a productive formation, including the separate injection of binary mixture components — an energy-gas-generating composition and a combustion initiator — through different channels of a double-row elevator of a tubing tubing string, initiating a heat and gas evolution process, characterized in that the energy-gas-generating composition is an aqueous solution, containing ammonium salts of strong mineral acids, alkali metal nitrite, stabilizer to maintain a neutral or alkaline environment - ammonia water, silt and alkali, or soda ash, or pyridine, an energy-gas-generating composition is pumped along the inner row of pipes, on which a fire fuse is installed above the mixing zone of the energy-gas-forming composition and the combustion initiator, and the energy-gas-forming composition is injected in portions of 0.5-1.5 m 3 , which alternate with 0.2-0.5 m 3 portions of an aqueous 15-20% urea solution, to prevent excessive temperature increase in the reaction zone, formalin or acid is used as a combustion initiator.
RU2014151596A 2014-12-19 2014-12-19 Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum RU2615543C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151596A RU2615543C2 (en) 2014-12-19 2014-12-19 Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151596A RU2615543C2 (en) 2014-12-19 2014-12-19 Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014151596A RU2014151596A (en) 2016-07-10
RU2615543C2 true RU2615543C2 (en) 2017-04-05

Family

ID=56372599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151596A RU2615543C2 (en) 2014-12-19 2014-12-19 Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615543C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696714C1 (en) * 2018-06-14 2019-08-05 Акционерное общество "Сибнефтемаш" Method for thermo-chemical treatment of oil reservoir
RU2717151C1 (en) * 2018-12-19 2020-03-18 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal gas-chemical and impact-wave treatment of oil-bearing strata
RU2742090C1 (en) * 2020-08-20 2021-02-02 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of pumping binary mixtures into formation
RU2776539C1 (en) * 2022-01-12 2022-07-22 Игорь Александрович Никишин Method for thermochemical treatment of oil reservoir with hard to recover reserves

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471839A (en) * 1983-04-25 1984-09-18 Mobil Oil Corporation Steam drive oil recovery method utilizing a downhole steam generator
SU1739014A1 (en) * 1989-10-17 1992-06-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Method for thermal and chemical treatment of reservoir
RU2165011C1 (en) * 2000-01-25 2001-04-10 Позднышев Геннадий Николаевич Process of thermal and chemical treatment of face zone of pool
RU2181832C2 (en) * 2000-04-10 2002-04-27 Позднышев Геннадий Николаевич Method of treatment of bottom-hole zone with chemical reagent
RU2219332C1 (en) * 2002-05-13 2003-12-20 Александров Евгений Николаевич Method of thermochemical treatment of a productive stratum
RU2401941C1 (en) * 2009-06-05 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ОАО "Татнефть") Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471839A (en) * 1983-04-25 1984-09-18 Mobil Oil Corporation Steam drive oil recovery method utilizing a downhole steam generator
SU1739014A1 (en) * 1989-10-17 1992-06-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Method for thermal and chemical treatment of reservoir
RU2165011C1 (en) * 2000-01-25 2001-04-10 Позднышев Геннадий Николаевич Process of thermal and chemical treatment of face zone of pool
RU2181832C2 (en) * 2000-04-10 2002-04-27 Позднышев Геннадий Николаевич Method of treatment of bottom-hole zone with chemical reagent
RU2219332C1 (en) * 2002-05-13 2003-12-20 Александров Евгений Николаевич Method of thermochemical treatment of a productive stratum
RU2401941C1 (en) * 2009-06-05 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ОАО "Татнефть") Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696714C1 (en) * 2018-06-14 2019-08-05 Акционерное общество "Сибнефтемаш" Method for thermo-chemical treatment of oil reservoir
RU2717151C1 (en) * 2018-12-19 2020-03-18 Общество с ограниченной ответственностью "Центр Нефтяных Технологий" (ООО "ЦНТ") Method of thermal gas-chemical and impact-wave treatment of oil-bearing strata
RU2742090C1 (en) * 2020-08-20 2021-02-02 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of pumping binary mixtures into formation
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014151596A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525386C2 (en) Thermal gas chemical composition and its application for well bottom and remote zones of productive stratum
US3075463A (en) Well fracturing
CA2736894C (en) A method for performing thermochemical treatment of 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
CA2744556C (en) Methods of treating the near-wellbore zone of the reservoir
WO2009146186A1 (en) Method and apparatus to treat a well with high energy density fluid
EA024412B1 (en) Apparatus for thermally treating an oil reservoir
US20140096958A1 (en) Method, apparatus and composition to increase recovery of hydrocarbons by reaction of selective oxidizers and fuels in the subterranean environment
RU2615543C2 (en) Energy-gas-forming composition and processing technology of bottom-hole zone of productive stratum
RU2401941C1 (en) Procedure for thermo-chemical treatment of oil formation
CZ307274B6 (en) A method of extraction of hydrocarbons including very heavy ones using chemical reactions generating gases
RU2322586C2 (en) Method for methane removal from coal deposit seams
CN117365420B (en) Full non-explosive energy release blocking removal process
RU2300629C1 (en) Method and device for gas-dynamic action application to reservoir
RU2429346C1 (en) Development method of high-viscosity oil deposit with use of in-situ combustion
RU2440490C2 (en) Development method of bottom-hole formation zone
RU2546694C1 (en) Method to stimulate oil production process
WO2020165574A1 (en) Treatment of subterranean formations
RU2675617C1 (en) Method of thermal acid treatment of oil and gas plates (options)
RU2812983C1 (en) Method for producing high-viscosity oil with in-well thermal activation of binary solution
RU2812996C1 (en) Method for producing high-viscosity oil with in-well thermal activation of binary solution
RU2812385C1 (en) Method for producing high-viscosity oil with in-well thermal activation of binary solution
RU2812985C1 (en) Method for producing high-viscosity oil with in-well thermal activation of binary solution
CA3129700A1 (en) Treatment of subterranean formations
RU2527437C2 (en) Method of thermochemical fracturing

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20171130

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180727