RU2052086C1

RU2052086C1 - Process of working of well in carbonate collector

Info

Publication number: RU2052086C1
Application number: RU93020985A
Authority: RU
Inventors: Валентин Тимофеевич Гребенников
Original assignee: Валентин Тимофеевич Гребенников
Priority date: 1993-04-22
Filing date: 1993-04-22
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: gas and oil production. SUBSTANCE: process of working of well in carbonate collector involves cyclic injection of hydrochloric acid into pool followed by subsequent forcing of it by reagent solution forming with carbonate in collector compositions hardly soluble and insoluble in acid. In their capacity there are used 2.0-5.0% aqueous solutions of acid-containing compounds of sulfur or sodium bisulfate of sodium or potassium or ammonium pyrosulfate with their subsequent removal from pool. The latter are injected in volume necessary for incrustation of bigger zone of carbonate collector than in preceding cycle. EFFECT: enhanced efficiency of process. 2 tbl

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам увеличения дебита скважин путем реагентной кислотной обработки карбонатных коллекторов. The invention relates to the oil industry, and in particular to methods for increasing well production by reagent acid treatment of carbonate reservoirs.

Известен способ кислотной обработки путем закачки в призабойную зону аэрированной кислоты с добавками в нее замедлителей реакции [1] Недостатком данного способа является неглубокое проникновение кислоты в пласт. A known method of acid treatment by injection into the bottomhole zone of aerated acid with the addition of reaction inhibitors [1] The disadvantage of this method is the shallow penetration of acid into the formation.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ циклической кислотной обработки скважины, включающий закачку в пласт раствора соляной кислоты с последующей обработкой пласта раствором реагента, образующего с карбонатными породами слаборастворимые или нерастворимые в кислоте соединения, концентрация реагента и его объем подбираются таким образом, чтобы пленка инкрустированных карбонатных пород занимала большую часть зоны, обработанной кислотой в предыдущем цикле. В качестве реагентов, образующих слаборастворимые в кислоте соединения, используют 3-5%-ный раствор H₂SO₄ или 10%-ный раствор Na₂SiO₃. При их взаимодействии с карбонатными породами образуются слаборастворимые и нерастворимые соединения в виде CaSO₄ и CaSiO₃ [2] Недостатком этого способа является возможность кольматации трещин пород тонкодисперсными студнеобразными аморфно-кристаллическими осадками соединений кальция.The closest in technical essence to the invention is a method of cyclic acid treatment of a well, which includes injecting a solution of hydrochloric acid into the formation followed by treating the formation with a reagent solution that forms poorly soluble or insoluble in acid compounds with carbonate rocks, the concentration of the reagent and its volume are selected so that the film inlaid carbonate rocks occupied most of the acid treated zone in the previous cycle. As reagents forming poorly soluble in acid compounds, use 3-5% solution of H ₂ SO ₄ or 10% solution of Na ₂ SiO ₃ . When they interact with carbonate rocks, poorly soluble and insoluble compounds are formed in the form of CaSO ₄ and CaSiO ₃ [2] The disadvantage of this method is the possibility of colmatization of rock cracks with finely dispersed gelatinous amorphous-crystalline precipitates of calcium compounds.

Целью изобретения является предотвращение кольматации продуктивного пласта в процессе обработки, а также упрощение технологического процесса обработки. The aim of the invention is to prevent the mudding of the reservoir during processing, as well as the simplification of the technological process of processing.

Цель достигается путем циклической закачки раствора соляной кислоты с продавкой ее в пласт раствором порошкообразных кислородсодержащих соединений серы, который, в свою очередь, продавливают в пласт пластовой водой, после чего производят его удаление из пласта. Затем цикл повторяют. The goal is achieved by cyclically injecting a solution of hydrochloric acid with selling it into the formation with a solution of powdered oxygen-containing sulfur compounds, which, in turn, is forced into the formation by formation water, after which it is removed from the formation. Then the cycle is repeated.

При закачке раствора соляной кислоты в пласт используют 12-15%-ный раствор соляной кислоты, что не вызывает сильной коррозии оборудования и достаточно для протекания реакции в карбонатных коллекторах, а в качестве порошкообразных кислородсодержащих соединений серы могут быть использованы бисульфат натрия, пиросульфат натрия, пиросульфат калия, персульфат аммония или их смеси и т.п. что не упрощает технологический процесс за счет облегчения транспортировки, хранения, приготовления раствора на объекте и не требует специальных мер безопасности при работе. When injecting a hydrochloric acid solution into the formation, a 12-15% hydrochloric acid solution is used, which does not cause severe corrosion of the equipment and is sufficient for the reaction to proceed in carbonate reservoirs, and sodium bisulfate, sodium pyrosulfate, and pyrosulfate can be used as powdered oxygen-containing sulfur compounds. potassium, ammonium persulfate or mixtures thereof, and the like. which does not simplify the process by facilitating transportation, storage, solution preparation at the facility and does not require special safety measures during operation.

Экспериментами установлено, что при взаимодействии рекомендуемых реагентов с карбонатной породой реакция происходит практически мгновенно с породой на поверхности монолита, в результате чего на поверхности образуется гипс, полностью инкрустирующий породу. The experiments established that when the recommended reagents interact with the carbonate rock, the reaction occurs almost instantly with the rock on the surface of the monolith, resulting in the formation of gypsum on the surface, completely encrusting the rock.

Теоретически в лабораторных условиях достаточная концентрация составляет не менее 0,1% При обработке в пласте необходимо учитывать потери на взаимодействие с НКТ, разбавление пластовым флюидом вследствие фильтрационной дисперсии при закачке в пласт, растворения примесей в карбонатном коллекторе и др. Поэтому оптимальная концентрация кислородосодержащего соединения серы в водном растворе составляет 2-5%
Механизм образования гипса при реакции кислородосодержащих соединений серы с карбонатной породой основан на реакции нейтрализации, в ходе которой образуется твердая фаза (гипс) и выделяется газовая составляющая (СО₂).Theoretically, in laboratory conditions, a sufficient concentration is at least 0.1%. When processing in a reservoir, it is necessary to take into account losses due to interaction with tubing, dilution with reservoir fluid due to filtration dispersion during injection into the reservoir, dissolution of impurities in a carbonate reservoir, etc. Therefore, the optimal concentration of oxygen-containing sulfur compounds in aqueous solution is 2-5%
The mechanism of formation of gypsum by reaction of oxygen-containing sulfur compounds with carbonate rock is based on the neutralization reaction, during which formed solids (gypsum) and released gas component (CO _2).

При обработке карбонатных коллекторов необходимо принимать во внимание их литологический состав. Главнейшими их составляющими являются кальций, доломит и примеси в виде песчаного, алевролитового и глинистого материала, образующие нерастворимый осадок при воздействии на карбонатные породы раствором соляной кислоты. Нередки также примеси опала, халцедона и кварца, встречается также гипс, ангидрит, сидерит, магнезит и др. When processing carbonate reservoirs, their lithological composition must be taken into account. Their main components are calcium, dolomite and impurities in the form of sandy, siltstone and clay material, which form an insoluble precipitate when exposed to carbonate rocks with a solution of hydrochloric acid. Impurities of opal, chalcedony and quartz are also frequent, gypsum, anhydrite, siderite, magnesite, etc. are also found.

Исходя из литологического состава карбонатных пород, после обработки раствором, растворяющим карбонатные породы, следует ожидать образование целого ряда нерастворимых соединений, которые в последующем могут кольматировать трещины пласта. После последующей обработки раствором кислородосодержащих соединений серы и образования гипса производят удаление из пласта прокачкой как нерастворимых соединений после первичной обработки, так и раствора кислородсодержащих соединений серы, что в дальнейшем исключает инкрустацию гипсом карбонатных пород, предварительно не обработанных раствором, растворяющим карбонатные породы. Последнее обеспечивает также и такая технологическая операция, как дальность подачи в пласт раствора, образующего с карбонатной породой соединения в виде гипса, не должна превышать дальности подачи в пласт раствора, растворяющего карбонатную породу. Based on the lithological composition of carbonate rocks, after treatment with a solution dissolving carbonate rocks, the formation of a number of insoluble compounds can be expected, which subsequently can clog formation fractures. After the subsequent treatment with a solution of oxygen-containing sulfur compounds and the formation of gypsum, both insoluble compounds after primary treatment and a solution of oxygen-containing sulfur compounds are removed from the formation by pumping, which further excludes gypsum incrustation of carbonate rocks not previously treated with a solution that dissolves carbonate rocks. The latter is also provided by such a technological operation as the range of supply of a solution into the formation, which forms compounds in the form of gypsum with carbonate rock, should not exceed the range of supply of a solution that dissolves carbonate into the formation.

Примеры конкретного выполнения. Examples of specific performance.

П р и м е р 1. Скважина диаметром 146 мм пробурена на глубину 1242 м и вскрывает продуктивные известняки в интервале 1240-1225 м. Результаты обработки графика восстановления давления в координатах Δ Р lgt и lg Δ P-t свидетельствуют, что дренируемый скважиной участок пласта имеет ухудшенную фильтрационную характеристику в зоне перфорации в радиусе 22 м и относится к трещиновато-поровому коллектору с трещинной пористостью 0,225% Коэффициент вытеснения принят равным 0,5. PRI me R 1. A well with a diameter of 146 mm was drilled to a depth of 1242 m and reveals productive limestones in the range of 1240-1225 m. The results of processing the pressure recovery schedule in the coordinates Δ Р logt and log Δ Pt indicate that the section of the formation drained by the well has a deteriorated filtration characteristic in the perforation zone within a radius of 22 m and refers to a fractured-pore reservoir with a fractured porosity of 0.225%; the displacement coefficient is assumed to be 0.5.

После обвязки наземного оборудования из скважины извлекают насосное оборудование, колонну НКТ диаметром 73 мм устанавливают в зону нижней перфорации. Ствол скважины подготавливают путем его промывки пластовой водой с добавкой ПАВ (0,1%). After tying the ground equipment, the pumping equipment is removed from the well, the tubing string with a diameter of 73 mm is installed in the lower perforation zone. A wellbore is prepared by washing it with formation water with the addition of a surfactant (0.1%).

При открытом межтрубном пространстве в колонну НКТ начинают закачку раствора соляной кислоты 15%-ной концентрации. После выхода раствора из башмака НКТ и заполнения межтрубного пространства циркуляцию прекращают и раствор соляной кислоты закачивают в пласт с расходом закачки 2,1 л/с при давлении 10 МПа. Объем закачанной кислоты 12,5 м³. В качестве пpодавочной жидкости используют раствор гидросульфата натрия концентрацией 5% Время закачки раствора соляной кислоты 2 ч, дальность подачи его в пласт 15 м. Не останавливая агрегата, производят закачку раствора гидросульфата натрия в объеме 12 м³. В качестве продавочной жидкости используют пластовую воду.With an open annular space into the tubing string, the injection of a solution of hydrochloric acid of 15% concentration begins. After the solution leaves the tubing shoe and the annulus is filled, the circulation is stopped and the hydrochloric acid solution is pumped into the reservoir with an injection rate of 2.1 l / s at a pressure of 10 MPa. The volume of injected acid is 12.5 m ³ . A solution of sodium hydrosulfate with a concentration of 5% is used as a supplying liquid. The injection time of a solution of hydrochloric acid is 2 hours, and the delivery range of it is 15 m. Without stopping the unit, a solution of sodium hydrogen sulfate is injected in a volume of 12 m ³ . As squeezing liquid, produced water is used.

После закачки раствора гидросульфата натрия приступают к компрессорной прокачке скважины до появления пластового флюида. Далее аналогичным образом в пласт закачивают 13,7 м³ раствора соляной кислоты 15%-ной концентрации. В качестве продавочной жидкости используют пластовую воду с добавкой ПАВ (0,1% ), объем продавочной жидкости 11,9 м³. Через 3 ч 24 мин раствор соляной кислоты был подан в пласт на расстояние 22 м, после чего приступили к освоению скважины.After pumping the sodium hydrogen sulfate solution, they begin pumping the well until the formation fluid appears. Then, in a similar manner, 13.7 m ³ of a hydrochloric acid solution of 15% concentration is pumped into the formation. As the squeezing fluid, use produced water with the addition of surfactants (0.1%), the volume of the squeezing fluid is 11.9 m ³ . After 3 hours and 24 minutes, a solution of hydrochloric acid was fed into the reservoir at a distance of 22 m, after which they began to develop the well.

В табл. 1, 2 представлены сведения об остальных примерах реализации изобретения, выполняемых аналогично примеру 1, при использовании различных составов реагентов. In the table. 1, 2 presents information about the remaining examples of the invention, carried out analogously to example 1, using various compositions of the reagents.

Скважины, обработанные по примерам 1-4, после обработки приобретают проектный дебит, в то время как обработка по прототипу не позволяет достичь этого. Wells processed according to examples 1-4 after processing acquire a project flow rate, while processing according to the prototype does not allow to achieve this.

Claims

WELL TREATMENT METHOD IN CARBONATE COLLECTORS, which includes cyclic injection of hydrochloric acid into the formation followed by its injection with a reagent solution, which forms slightly soluble or insoluble in acid compounds with a carbonate reservoir, in an amount necessary for encrusting a larger zone of carbonate reservoirs than the previous carbonate reservoirs that as aqueous solutions forming poorly soluble or insoluble compounds with carbonate reservoirs, 2-5% aqueous oxygen solutions are used sulfur-containing compounds, or sodium bisulfite or sodium pyrosulfate, potassium pyrosulfate, or, or an ammonium pyrosulfate, followed by their removal from the formation.