RU1777619C

RU1777619C - Непрерывный способ гидравлического растрескивани с генерированием азотсодержащей пены на месте

Info

Publication number: RU1777619C
Application number: SU884355915A
Authority: RU
Inventors: Наджиб Халил Карлос; Де Алмейда Франко Задсон
Original assignee: Петролео Брасилейро С.А. - Петробрас
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1992-11-23
Also published as: GB8813359D0; GB2205340A; CA1283040C; US4846277A; GB2205340B; BR8702856A

Abstract

Сущность изобретени : на поверхности готов т водные растворы хлорида аммони , 2- 6 моль/л концентрацией, нитрата натри 6-9 моль/л концентрацией и 40 об.% раствор уксусной кислоты. Раствор хлорида аммони загущают гидроксиэтилцеллюлозой в количестве 0,3-1,2 кг/м3. Растворы одновременно закачивают в скважину. Скорость потока пропорциональна концентрации раствора в смеси. Уксусна кислота обеспечивает рН среды 4,75-5,50. После образовани пены в защищенный раствор хлорида аммони добавл ют песок до 0,92 кг/л закачиваемой смеси. Завершают обработку образованием подушки пены и свабирова- нием, а затем скважину ввод т в эксплуатацию . 2 з. п. ф-лы, 13 табл. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к гидравлическому растрескиванию с помощью пены.

Известен способ обработки призабой- ной зоны пласта, включающий закачку в пласт состава, содержащего хлорид аммони , нитрит натри и воду (1).

Цель изобретени - повышение эффективности способа.

Как хорошо известно, газообразный азот широко используетс в операци х обработки скважин, причем азот поставл етс из криогенных баллонов. Теперь за витель установил, что возможно осуществл ть гидравлическое растрескивание свиты пластов азотной пеной, котора образуетс на месте , при использовании традиционного оборудовани , средств перекачивани и смешени дл осуществлени обработки, причем не требуетс оборудование дл хранени жидкого азота и традиционной установки высокого давлени , криогенной перекачки и блока испарени . Растрескивание пласта, в котором раздробл юща жидкость состоит из пены, представл ет собой широко распространенную операцию. Эти пены содержат до 95% газообразной фазы, причем наиболее обычным интервалом содержани газообразной фазы вл етс 65-85%. В качестве растрескивающей жидкости пены обеспечивают различные преимущества: высока степень уноса песка и суспензионна емкость, малые потери фильтрата, низкое гидростатическое давление , малое падение давлени за счет трени , быстрое выделение жидкости, малое повреждение пласта и отсутствие снижени проводимости трещин за счет жидких компонентов . Хот больша часть применений пены была осуществлена в газовых резервуарах с низкой проницаемостью, нефт ные

XJ XJ XI

О

ч

со

резервуары были успешно подвергнуты обработке такого типа, причем эксплуатационные затраты были такими же или несколько ниже, чем при обработке с традиционными жидкост ми. Пены в качестве растрескивэ- ющих жидкостей представл ют собой дисперсии газа, обычно азота, в жидкости, обычно в воде, с небольшим количеством поверхностно-активного пен щегос агента . Обычно валюмометрическое содержание газа (именуетс качество пены) находитс в интервале между 65 и 85%. Поверхностно-активное вещество составл ет от 0.5 до 1,0% от объема жидкости. Стабильность пены возрастает за счет добавлени дополнительного количества поверхностно- активного вещества, либо пен щегос , либо загущающего агента. Эти пены представл ют собой гомогенные смеси с узким интервалом размеров пузырьков, причем средний размер пузырьков ниже 200 мкм вл етс стабильным в течение нескольких часов. Научна и техническа литература относитс к различным аспектам, св занным с физико- химическими и реологическими свойствами пен и их применением при обработке скважин .

В основном, пена определ етс как груба дисперси газа в жидкости, причем каждый пузырек газа заключаетс в тонкую пленку жидкости. Пен щийс агент взаимодействует на поверхности раздела системы, причем предпочтительно пол рна часть молекулы ориентирована по направлению к жидкой фазе, а непол рна часть ориентирована по направлению к газовой фазе. В основном стабильность данной пены св зана с двум факторами: стремлению жидкости к стеканию и тенденцией пленки к размыву вследствие последовательности случайных возмущений.

Количество вл етс физико-химической характеристикой,с помощью которой легко идентифицируетс данна пена. Качество пены (Г) определ етс отношением между объемом газа (в диспергированной фазе) и общим объемом пены

V.

д

VA Ч- Vi

где общий объем включает объем агрегатов газа и жидкости, которые образуют пену.

При заданных услови х давлени и температуры может быть определена сжимаемость пены, или более точно, газовой фазы. В свою очередь, эта сжимаемость вли ет на качество пены в случае варьировани давлени и/или температуры К данной пене при

заданной температуре можно непосредственно примен ть закон Бойл , пренебрега растворимостью газа и сжимаемостью жидкости

1

+

Ра Га

-1/

где Г - это качество пены при заданном давлении;

Р и Га - качество пены при атмосферном давлении.

Текстура данной пены св зана с распределением размера газовых пузырьков. Чем меньше пузырьки и чем более однородно их распределение, тем больше будет в зкость пены. Реологические свойства пен вл ютс функцией в зкости жидкой фазы,

качества пены и скорости сдвига. В соответствии с некоторыми гипотетическими модел ми пена с показателем качества между О и 0,54 имеет значение в зкости,близкое к в зкости жидкой фазы, причем ее поведение будет ньютоновским. Пены с показател ми качества между 0,54 и 0,96 обладают значени ми в зкости, превышающими в зкость жидкой фазы, причем их в зкость возрастает с увеличением показател качества и уменьшаетс с ростом скорости сдвига, то есть они обладают псевдопластическими свойствами. Дл показателей качества свыше 0,96 систему начинают классифицировать как туман, причем ее в зкость уменьшаетс до значени в зкости газа , то есть до нул . Раздробл ющие пены в насто щее врем образуют с помощью одновременной накачки водной жидкости, котора содержит пен щийс агент, и

инертного газа, обычно азота, получаемого из криогенных емкостей. Диспергирование газа в жидкой фазе достигаетс с помощью диффузора, в который компоненты подаютс в турбулентном режиме. Насто щее изобретение , аналогично некоторым упом нутым ссылкам, основано на взаимодействии между ионами аммони и ионами нитрита в водном растворе этих солей, при этом выдел ютс газообразный азот и теп

лота. С другой стороны, отличительными

признаками насто щего изобретени , по сравнению с состо нием уровн техники, вл ютс концентрации реагентов, тот факт, что взаимодействие насто щего изо- бретени ускор етс (в то врем как в упом нутой литературе используютс обычно реакции, замедл емые щелочными буферами ), отсутствие потребности в каком-либо вспенивающем агенте, и то. что генерирование пены достигаетс на поверхности, вместо того чтобы достигатьс внутри пласта. Другие специфические аспекты насто щего изобретени относ тс к времени полупревращени реакционной смеси, которое в насто щем изобретении составл ет 60 мин, а объемное соотношение газ/жидкость составл ет здесь 72/1.

Таким образом, насто щее изобретение относитс к способу гидравлического растрескивани пласта, основанного на получении азотсодержащей пены, образующейс в результате экзотермической реакции азотсодержащих солей. Этот водный раствор, генерирующий газообразный азот, содержит: а) вещество, включающее по меньшей мере один атом азота, с которым св зан по меньшей мере один атом водорода и который может быстро и экзотермиче- ски окисл тьс в кислотном водном растворе, дл выделени теплоты, газообразного азота и жидких или растворенных побочных продуктов, практически инертных по отношению к трубе скважины и компонентам резервуара, б) по меньшей мере один окисл ющий агент, способный окисл ть азотсодержащее вещество а), с) буферную систему, способную поддерживать рН раствора почти равным или ниже 5,0, загущающее вещество, которым может быть любой водорастворимый полимер или гель, способствующий увеличению эффективной в зкости генерируемой пены. Вещества а) - б), которые в водном растворе образуют окислительно-восстановительную пару, могут представл ть собой, например, мочеви- на-гипохлорит натри , гидроксид аммони -гипохлорид натри , мочевина-нитрат натри , хлорид аммони -нитрит натри . Последн пара была выбрана дл взаимодействи с образованием азотсодержащей пены насто щего изобретени , вследствие легкого кинетического регулировани реакции , сильной экзотермичности, чувствительно к значению рН среды и к температуре. Буферна система с) состоит из водного раствора уксусной кислоты концентрацией 40 об. %, и загущающее вещество предпочтительно представл ет собой гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ). Один из выгодных аспектов насто щего изобретени состоит в том, что в отличие от обычной практики за витель использует вместо поверхностно-активного вещества загущающее вещество - ГЭЦ. Эш действительно так, поскольку используемый поверхностно-активный агент может риз«ать при контакте с пластом:

а) изменение смачив .ти породы, б) эмульгирование ,-)дечие, вызванное несовместимостью с водой пласта. С другой стороны, загущающее вещество (ГЭЦ) обеспечивает более высокую в зкость пены при более низкой концентрации, чем 5 поверхностно-активное вещество. Примен ема дл растворени азотсодержащих реагентов вода представл ет собой любую промышленную воду хорошего качества, в которой отсутствуют загр знени , так же

10 как минеральна кислота, спирт, щелочи, дихроматы и соли трехвалентных ионов. Раствор нитрита натри не должен содержать сильной кислоты, дл того чтобы предотвратить выделение азотистой кислоты,

5 котора разлагаетс до диоксида азота - соединени , обладающего раздражающим запахом. Раствор хлорида аммони не должен содержать щелочных соединений, дл того чтобы предотвратить выделение амми0 ака. Взаимодействие между веществами, выдел ющими азот, включает стадии растворени реагентов, образовани комплекса и дальнейшее разложение комплекса на азот и воду. Реакци разложени может слу5 жить дл изменени скорости процесса, в том случае, если в среду ввод тс кислотные части водорода (протоны Н). Таким образом , уравнение, которое описывает скорость взаимодействи , зависит от

Q концентрации ионов аммони , нитрита и протонов. Другие параметры, оказывающие вли ние, как температура, перемешивание и в зкость, св заны со степенью близости химических частиц нитрита и аммони при

5 образовании комплекса. С другой стороны, давление, температура и растворимость будут определ ть состо ние (PVT-давление- объем-температура) образующегос газа. Необходимо указать, что удаление продукта

Q реакции из реакционной среды благопри тствует взаимодействию с образованием продуктов. С другой стороны, дл реакции выделени азота наблюдаетс стехиометри 1:1 (эквимол рна ) между хлоридом амс мони и нитритом натри . Это может быть подтверждено тем, что. поддержива экви- мол рное соотношение между реагентами и измен мол рность между 1 и 3, скорость реакции значительно возрастает. Значение

-. рН реакционной среды также вли ет на скорость взаимодействи , так как механизм этой реакции предполагает взаимодействие протонов Н+ на стадии активированного комплекса, За витель обнаружил, что оптимальный интервал рН дл реакации выделени газообразного азота находитс вблизи 5,0 и более конкретно между 4,75 и 5,50. В зкость среды вли ет на скорость взаимодействи : чем выше в зкость, тем дольше длительность реакции Что касаотс калорп

5

метрии системы, то может быть подтверждено , что растворение реагентов в воде вл етс экзотермичным, с выделением почти 70-75 ккал/моль реагентов, причем така сильна экзотермичность вл етс очень выгодной дл процесса растрескивани пласта, который происходит без охлаждени при контактировании с введенной жидкостью . Поточна схема способа гидравлического растрескивани насто щего изобретени со встроенным генератором пены представлена на фиг. 1-3, на котором: (1) - это емкость, содержаща загущенный раствор хлорида аммони ,(2) - емкость, содержаща раствор нитрата натри , (3) - во- ронка, используема дл добавлени твердых веществ, (4) - силосна башн дл расщепл ющего песка, (5)- смеситель или миксер, (6) - строенный поршневой насос, (7) - емкость, в которой содержитс уксусна кислота, (8) - дозирующий насос и (9) - представл ет собой нефт ную скважину.

С целью получени максимальной скорости реакции и поскольку максимальна растворимость хлорида аммони в воде при температуре окружающей среды (около 30°С) приблизительно составл ет 32,1 мас.% здесь обеспечиваетс раствор мол рной концентрации, равный 6,0,тогда как мол рна концентраци нитрита натри может достигать до 9,0 (62,1 мас.%) в тех же- самых услови х. Таким образом, состав растворов хлорида аммони и нитрита натри должен поддерживатьс в массовом соотношении 1:1,934 дл мол рных концентраций между 6 и 9 соответственно, а смесь этих компонентов должна иметь волюметриче- ское соотношение (или скорость потоков) равное 1,5:1 с тем, чтобы могли реализовыватьс стехиометрические концентрации этих солей, соответствующие таким образом стехиометрии реакции. Следовательно, непрерывный способ гидравлического растрескивани со встроенными генератором азотсодержащей пены, разработанный за вителем , характеризуетс следующими стади ми:

а) приготовление растворов А и В путем растворени азотсодержащих солей хлорида аммони и нитрита натри в перемешиваемых емкост х (1) и (2), путем добавлени указанных солей к перемешиваемой воде, котора непрерывно циркулирует через воронку дл добавлени солей (3) блока перекачки , причем концентраци этих солей находитс в интервале между 2,0 и 6,0 моль/л (10,7 и 32,1 мас./об.%/ дл нитрата натри , и всегда поддерживаетс эквимо- лорность этих солей,

Ь) приготовление раствора С путем разбавлени промышленной уксусной кислоты в кислотной емкости (7) до концентрации 40 массообьемных %.

с) загущение раствора А путем добавлени гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ) к раствору хлорида аммони в концентрации от 0,3 до 1,2 массообьемных %.

d)одновременное перекачивание рас- творов А, В и С со скорост ми потоков, пропорциональными концентраци м каждого раствора в смеси, сначала дл образовани подушки пены (предварительное вспенивание ) с показателем качества между 0,50 и

0,98, затем с добавлением подпирающего агента - расщепл ющего песка (4) с концентрацией , возрастающей от нул до 0,92 кг на 1 лист раствора (7 фунт/галлон), рассчитанной как функци объема пены в услови х

давлени и температуры, которые достигаютс в ходе работы, и завершающеес обработкой с помощью подушки пены (сверх-вспенивание),

e)выделение введенных жидкостей пу- тем швабровзни , в случае необходимости,

после растрескивающего действи и падени в зкости пены (по причинам разрушени пены и/или разложени загущающего агента),

f) введенме скважины в эксплуатацию, таким образом осуществл етс испытание продуктивности.

Насто щий способ гидравлического растрескивани был испытан посредством

лабораторной методологии дл приготовлени , характеристики и моделировани выделени азотсодержащей пены.

Таким образом, подробности о приготовлении растрескивающей жидкости, определение физико-химических и реологических характеристик пены и физическое моделирование выделени пены па- риведены ниже.

Как описано ранее, азотсодержаща пена возникает из смеси трех водных растворов . Ниже в табл. 1 описан состав этих растворов, концентраци хлорида аммони может быть выражена как 6 моль/л, концентраци нитрита натри - как 9 моль/л и

.. концентраци уксусной кислоты - как 40 об;%, причем эти концентрации фактически вл ютс предпочтительными композици ми: так как существуют другие, равным образом обеспечивающие получение хороших

результатов в способе насто щего изобретени . По ути дела, концентрации и объемы растворов солей должны только удовлетвор ть требованию эквимол рности реакции. Однако при увеличении концентраций

(которые ограничены до 6 моль/л дл хлорида аммони и 9 моль/л дл нитрита натри ) повышаетс потенциал смеси с точки зрени выделени азота, и поэтому увеличиваетс количество выдел ющегос тепла и повышаетс качество пены.

Смесь растворов А, В и С в объемных количествах, пропорциональных стехиомет- рическому соотношению неорганических солей в химической реакции дл выделени азота, представл ет собой пен щуюс жидкость , в соответствии со схемой 1 и табл. 2, приведенными ниже. В упом нутой таблице обобщен состав жидкости, выраженный в единицах галлонах.

Схема I

NH4CI+NaN02+ Н+ - +N2CI +2Н20.

С целью генерировани пены смесь растворов А, В, С переноситс в градуированный цилиндр, емкостью на 2000 мл, который погружаетс в термостатируемую баню при температуре испытани (60° С).

Важным параметром дл лабораторных испытаний вл етс расчет генерировани пены и выход реакции,

Теоретический выход (принима 100% взаимодействи ) генерированной пены был рассчитан как функци эффективной мол рной концентрации солей в смеси, объема смеси и объема газообразного азота, выдел ющегос из единичного объема смеси:

Объем (пены) N (смеси + + или NaNOxV (смеси)хУ х м (азота),

С целью характеристики генерировани пены с физико-химической или реологической точки зрени были изучены описанные ниже различные параметры:

Кинетика реакции.

Скорость реакции генерировани пены была определена по выделению объема пены в ходе испытани со 100 мл смеси при температуре 60° С. Значени скорости реакаций были выражены в единицах процентов объема относительно к вычисленному из стехиометрии теоретическому значению.

Ниже в табл. 3 обобщены кинетические данные о реакции генерировани пены.

Необходимо подчеркнуть, что теоретический расчет дл 100%-ного выхода предполагает , что объем пены равен 8,16 л на 100 мл смеси, а качество пены равно 0,988 при атмосферном давлении.

Качество пены.

Расчет качества пены (Г) при атмосферном давлении и температуре 60°С был осуществлен на основе значений объема пен щейс жидкости (Vi) и объема пены (Ve), измеренных после завершени испытани

Г Т-Vr

VA+Vi

где VR Ve- Vi,

г Ve - Vi тогда Г

Ve

Также были измерены физико-химиче- ские свойства растворов, генерирующих пену , такие как плотность, в зкость, индекс свойства рН.

Плотность пены.

Определение плотности пены при ат- мосферном давлении и окружающей температуре было проведено по шкале плотности и сопоставимо со значением, рассчитанным теоретически из данных о плотности жидкости и качестве пены:

Де Д1х(1-Г).

Показатели этих свойств приведены ниже в таблицах, причем в табл. 4 записаны

эти величины дл растворов и их смесей, а в табл. 5 эти величины записаны дл полученной пены.

Реологические п свойства пены таже были измерены. Эти свойства приведены в

табл. 6 ниже, они определены при атмосферном давлении и 60 С, вовращающемс вмскозиметре Брукфилда, модель Эл-Ви- .Ти-Ди, сочлененном с подъемником по вертикальному пути с веретенным спиральным

путем А-1.

Поскольку речь идет о способности пены нести твердые вещества, то она была определена из скорости осаждени частиц песка 1,68 мм (10 меш) в статических услови х и при температуре 60°С. Ниже, в табл. 7 табулированы данные, относ щиес к ско- рости осаждени .

Несуща способность пены также может быть выражена как 0,92 кг песка (фракци 1,68 мм - 0,84 мм, 10-20 меш), на 1 литр пен щейс смеси (или до 7 фунт/галлон).

Другим важным параметром дл оценки генерируемой пены вл етс контроль потерь жидкости. Это измерение было проведено на фильтр-прессе, под давлением 7 кг/см2/100 фунт-кв. дюйм) и окружающей температуре. Используемым фильтрующим элементом была Ватмановска фильтровальна бумага № 50. В ходе испытани наблюдались изменени в объемах отфильтрованной жидкости и пены, удерживаемой в чейке. Ниже, в табл. 8 приведены результаты , относ щиес к этому параметру, где Q 7 1/2 - это объем жидкости или пены, профильтрованной за 7.5 мин, Q 30 - объем жидкости или пены, профильтрованной за 30 мин, м - отношение между А V и At 1 /2, где V объему (см ), t времени (мин)

Cw - коэффициент потери потока.

Другой важной характеристикой пены вл етс термическа стабильность. Она была оценена при атмосферном давлении и 60° С, как функци изменени объема пены во времени. При этом испытании стабильности также определ лось врем распада пены , уменьшение в зкости в жидкой фазе, количество нерастворимого остатка, концентраци хлорида натри , плотность и рН жидкой фазы.

В услови х атмосферного давлени (неблагопри тные услови ) при температуре 60° С пена обладает определенной стабильностью , характеризующейс ее стойкостью к разрушению пены, котора соответствует ее применению и гидравлическом растрескивании , с уменьшением 50 об.% пиены за один час. Жидка фаза достигает окончательной в зкости, равной 1,5 сП за 3 ч, когда подвергаетс нагреванию до температуры 60°С, содержит только следы нерастворимых остатков и имеет плотность 1,163 г/см , вследствие наличи хлорида натри - побочного продукта химической реакции - в концентрации, равной 210 г/л.

Данные о термической стабильности и распаду пены приведены соответственно в таблицах 9 и 10, ниже, причем в последней содержатс свойства пены после распада, такие как полупериод существовани , конечное значение в зкости, количество остатка , концентраци хлорида натри , плотность и рН,

Одной из основных характеристик рас- трескивающей пены вл етс ее сжимаемость . Сжимаемость такой пены при заданном давлении и температуре была рассчитана из фактора сжимаемости газообразного азота, счита жидкую фазу несжимаемой , газ - не растворимым в жидкости и выход реакции считаетс равным 100%.

Эти данные приведены в таблице 11.

Соответствие непрерывного способа гидравлического растрескивани с генерированием азотной пены на месте было проверено с помощью физического моделировани в лаборатории, причем этот процесс продемонстрирован на рис. П, на которых колбы (10) и (11) соответственно

содержат раствор хлорида аммони , загущенный гидроксиэтилцеллюлозой, и раствор нитрита натри в подход щих концентраци х, в колбе (2) содержитс

раствор уксусной кислоты, (13) представл ет собой варистальтические насосы, (14) представл ет собой стекл нную колбу в кожухе, (15) это вход нагревающей воды, (16) - выход нагревающей воды, (17) представл ет собой приемник дл сбора пены.

Состав использованных солевых растворов подробно указан ниже в таблице 12.

Моделирующее испытание осуществл лось в аппарате, приведенном на рис. П, при производстве пены с характеристиками, указанными в таблице 13.

Эти данные дают возможность удостоверитьс , что физическое моделирование

генерировани пены с помощью непрерывного процесса показало, что- приспособление процесса к полезным услови м дл использовани в гидравлическом растрескивании продуктивного пласта совершенно осуществимо, ограничива давление перекачки в головной части скважины, первоначально до значени ниже 140 кг/см2 (2000 фунт/кв.дюйм).

Таким образом,как приготовление реагентного , так и каталитического растворов и их смешивание могут быть осуществлены с традиционными полевыми ресурсами, а именно, насосами, емкост ми и смесител ми , причем за относительно короткий пери- од времени.

Одной из характеристик раствора хлорида аммони вл етс его высока в зкость (810 сП), вследствие добавлени гидроксиэтилцеллюлозы. После смешивани с раствором нитрата натри эта в зкость понижаетс до 148 сП. Другие Физико-химические свойства смеси достигают промежуточных значений относительно таковых дл растворов солей, причем значе- ние рН 4,73 будет определ ть скорость взаимодействи при заданной температуре.

Крива зависимости скорости генерировани азота в услови х испытаний от вре„ мени характеризуетс быстрым индукционным периодом в первые две минуты , в котором выдел ютс 46,4% от объема азота, за которым следует период более медленного вспенивани , причем выход достигает только 61,2% за следующие три минуты . Это обусловлено тем фактором, что скорость реакции пр мо пропорциональна концентраци м ионов аммони и нитрита, которые превращаютс в процессе выделени азота.

Качество пены, генерируемой по этому процессу, достигает значени 0,98 при атмосферных услови х, что соответствует выходу 99%.

Реологические свойства пены сущест- венно лучше реологических свойств генерирующей смеси. Псевдопластичность пены (п 0,23) выше таковой дл смеси (п 0,84), причем отношение между величинами кажущейс в зкости пены и смеси (f.ie и р.т ) возрастает экспоненциально с уменьшением скорости сдвига. Этот факт продемонстрирован на рисунке III.

Насто щий способ обеспечивает пре- имущества, которые уже ожидались: повышенна (скорость и эффективность выделени введенной жидкости, без утилизации , после растрескивани , систем жидкого азота или швабровани , и пониженный объем примен емой жидкости, таким обро- азом понижаетс образование эмульсий с нефтью резервуара.

Кроме того, существует преимущество, св занное с повышенной температурой вво- димой жидкости, что обеспечиваетс экзо- термичностью реакции, генерирующей азот. Предполагаетс , что повышенна температура вл етс выгодной дл скважин, содержащих парафинистую нефть, и что дл пены достигаютс значени качества более высокие, чем те, которые ожидаютс при температуре пласта.

В ходе операции закачивани раствора становитс необходимым осуществл ть эффективное регулирование скоростей потока, особенно в св зи с дозирующим насосом уксусной кислоты. Предварительные испытани могут быть проведены дл наилучшего регулировани скорости реак- ции генерировани азота в зависимости от концентрации уксусной кислоты. Подпирающий агент должен вводитьс в смесь, генерирующую пену, в смесителе при концентрации, рассчитанной дл объема пены в сосуде с полым дном.

После завершени работы открывание скважины в цел х прочищени должно быть медленным и постепенным, чтобы избежать удалени подпирающего агента вблизи скважины, до тех пор, пока трещина полностью не закроетс .

Из кривой стабильности пены, определенной при температуре 60°С и атмосферном давлении, следует. что

полупериод ее существовани составл ет 65 минут.

Предполагаетс , что уменьшение давлени пены в процессе ее выделени обес5 10

15 20

25 о

5 п с

-«

5

печит ее значительное расширение на поверхности . В зависимости от качества и объема выделенной пены может быть использована методика разрушени пены с помощью разбрызгивани этилового спирта , таким образом значительно уменьшаетс объем жидкости.

Таким образом, насто щее изобретение обеспечивает способ гидравлического растрескивани с генерированием азотсодержащей пены на месте, причем указанный способ обеспечивает возможность значительного проникновени части расщепл ющей жидкости с малой потерей жидкости и поэтому с почти нулевым осаждением потока и низким повреждением пласта. Качество образующейс пены вл етс высоким, то есть отношение между объемом газа и объемом газа плюс объем жидкости в потоке, вл етс высоким. Тот факт, что скорость осаждени подпирающего агента (песка) близка к нулю дает возможность избежать разделени путем осаждени между подпирающим агентом и потоком. Кроме того;высокое содержание газа в пенах, получаемых в насто щем изобретении, обеспечивает возможность удалени большинства жидкости из пласта после завершени обработки с растрескиванием.

Claims

1. Непрерывный способ гидравлического растрескивани с генерированием азотсодержащей пены ,на месте, включающий закачку в пласт хлорида аммони , нитрита натри и воду, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности способа, перед закачкой в пласт в отдельных емкост х путем добавлени указанных солей к перемешиваемой воде, поддерживаемой при посто нном циркулировании с помощью воронки дл добавлени песка, готов т водные растворы хлорида аммони с концентрацией 2-6 моль/л, нитрита натри с концентрацией 6-9 моль/л,дополнительно готов т водный раствор уксусной кислоты с концентрацией 4U оо.7о, при этом раствор хлорида аммони загущают добавлением гидроксиэтилцеллюлозы в количестве 0,3-1,2 кг/м , после чего осуществл ют одновременную закачку в скважину приготовленных загущенного раствора хлорида аммони , нитрита натри и водного раствора уксусной кислоты со скорост ми потоков пропорционально концентрации раствора в смеси, причем-расход растворов хлорида аммони и нитрита натри обеспечивает их эквимол рное соотношение, а расход раствора уксусной кислоты обеспечивает

рН закачиваемой среды, равной 4,75-5,50, а после образовани в скважине поддерживающей пены с показателем качества 0,50- 0,98 в закачиваемый загущенный раствор хлорида аммони добавл ют песок, довод его содержание до 0,92 кг/л закачиваемой смеси, рассчитанной как функци объема пены в услови х давлени и температуры, которые достигаютс в процессе работы, завершают обработкой с помощью подушки пены, выдел ют введенные жидкости путем свабировани после падени в зкости пены и ввод т скважину в эксплуатацию.

0

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что при закачке раствора хлорида аммони концентрации 6,0 моль/л и раствора нитрита натри концентрации 9,0 моль/л получают объем пены 5,0 л на каждые 100 мл закачиваемой среды через 5 мин после инициировани указанной реакции.

3.Способ поп, 1, отличающийс тем, что выход пены составл ет 61,2%, а вспениваемость 0,98, а полупериод указанной эквимол рной реакции составл ет 60 мин и соотношение между объемом газа и жидким объемом пены равно 72:1.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Вискозиметр FANN-35-A, 12 об/мин, 25°С.

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Загущен ГЭЦ-Ку-Пи-ЮОМ-Н, 100 фунт/1000 галлонов.

Таблица 10

Таблица 11

Таблица 12

Пфиг.1

Vш и

±b

ь. -

V

Фиг.2

Таблица 13

Vш ил

±bU

Ипены/ / смеси

10 ROTATION (

Вращение (об/мин)

юо

фие.з