RU2728401C1 - Способ кислотной обработки продуктивного пласта - Google Patents

Способ кислотной обработки продуктивного пласта Download PDF

Info

Publication number
RU2728401C1
RU2728401C1 RU2019118499A RU2019118499A RU2728401C1 RU 2728401 C1 RU2728401 C1 RU 2728401C1 RU 2019118499 A RU2019118499 A RU 2019118499A RU 2019118499 A RU2019118499 A RU 2019118499A RU 2728401 C1 RU2728401 C1 RU 2728401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formation
composition
reaction products
acid
acid composition
Prior art date
Application number
RU2019118499A
Other languages
English (en)
Inventor
Рустем Халитович Саетгараев
Булат Назипович Юсупов
Елена Зайтуновна Абдуллина
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
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 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2019118499A priority Critical patent/RU2728401C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2728401C1 publication Critical patent/RU2728401C1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK 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
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с низкопроницаемым коллектором. Технический результат – повышение эффективности способа кислотной обработки продуктивного пласта, возможность работы с различными по составу коллекторами. В способе кислотной обработки продуктивного пласта, включающем последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт, перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химического состава продуктов реакции с породой, рассчитывают необходимый объем закачки на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции, наиболее эффективно нейтрализующей кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и ее объема на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт. Сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанном исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого. После технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранную щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого. Продавку продуктов реакции дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава. 1 пр.

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с низкопроницаемым коллектором.
Известен способ обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины (патент RU № 2416717, МПК E21B 43/22, B09B 1/00, опубл. 20.04.2011 в Бюл. № 11), включающий отбор пробы для определения значения водородного показателя - рН жидкости после кислотной обработки, определение необходимого количества раствора для нейтрализации кислотных составляющих жидкости, приготовление раствора для нейтрализации с плотностью, меньшей плотности жидкости, поступающей из пласта, дозирование полученного раствора, запуск скважины в работу, ежедневный отбор пробы жидкости из скважины, определение значений рН продуктов кислотной обработки и по достижении значения рН продуктов кислотной обработки, равного значению рН пластовых флюидов, остановку дозирования раствора для нейтрализации, причем предварительно раствор для нейтрализации в объеме, определяемом из условия поддержания значения рН жидкости на устье скважины при обезвреживании продуктов кислотной обработки большего, чем рН пластовой жидкости, закачивают в межтрубное пространство скважины, закрывают его, проводят технологическую выдержку для прохождения реакции между раствором для нейтрализации и пластовой жидкостью на границе контакта жидкостей, затем продолжают указанное дозирование периодически.
Недостатками данного способа являются отсутствие удаления продуктов реакции из призабойной зоны пласта (ПЗП), кислотная обработка пласта проводится без учета свойств пласта и изначально поддерживают необходимого рН жидкости только на устье, при этом извлечении продуктов
реакции путем создания депрессии продукты реакции кислотной композиции с породой пласта оседают в призабойной зоне, что в совокупности может с большой вероятностью привести к кольматации призабойной зоны пласта.
Наиболее близким по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи (патент RU № 2156352, МПК E21B 43/22, опубл. 20.09.2000 в Бюл. № 26), включающий отбор нефти через добывающие скважины, закачку через нагнетательные скважины рабочего агента и проведение интенсификационных работ с размещением на забое нагнетательных скважин щелочноземельного металла, причем при проведении интенсификационных работ на забое нагнетательной скважины размещают щелочной, или щелочноземельный металл, или сплав на его основе в изолированном от скважинной жидкости виде, организуют контактирование щелочного, или щелочноземельного металла, или сплава на его основе со скважинной жидкостью, закачивают продукты реакции в призабойную зону скважины, проводят технологическую выдержку и закачивают раствор глинокислоты, а продукты реакции продавливают в пласт рабочим агентом, причем перед проведением интенсификационных работ заполняют забой скважины кислотным раствором.
Недостатками данного способа являются обработка реагентами проводится без учета свойств пласта, обработка кислотный раствор – щелочной металл – кислотный раствор снижает химическую активность ингредиентов, что в совокупности снижает эффективность воздействия на пласт, а использование только глинокислоты сужает область применения из-за ее низкой эффективности в карбонатных коллекторах.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание эффективного способа кислотной обработки продуктивного пласта благодаря использования реагентов, воздействующих на пласт, и реагентов, нейтрализующих вещества после воздействия, подбираемых исходя из свойств продуктивного пласта для возможности работы с различными по составу коллекторами.
Техническая задача решается способом обработки продуктивного пласта, включающим последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт.
Новым является то, что перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химический состав продуктов реакции с породой, также определяют необходимый объем закачки на единицу длины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции наиболее эффективно нейтрализующего кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и его объема на единицу длины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт, сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанным исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого, после технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранный щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого, продавку продуктов реакции в дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.
Способ реализуется следующим образом.
Проводят исследования в лабораторных условиях для изучения реакции материала кернов, взятых с различных месторождений, с различными кислотами. Для каждого месторождения определяют кислотный состав, позволяющий повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химический состав продуктов реакции с породой. Определяют необходимый объем закачки на единицу длины вскрытого продуктивного пласта и проводят
исследования для определения щелочной композиции наиболее эффективно нейтрализующего кислотный состав до рН, допустимого для каждой скважины, и его объема на единицу длины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт. Сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанным исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого. После технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранный щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого. Продавку продуктов реакции в дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.
Пример конкретного выполнения.
Кислотную обработку применяют для увеличения проницаемости карбонатных и теригенных коллекторов в нефтегазодобывающих скважинах и нагнетательных скважинах после бурения, во время эксплуатации и ремонтных работ.
Для обработки карбонатных коллекторов преимущественно применяют солянокислотные растворы, а для терригенных коллекторов глинокислотные растворы.
Рассмотрим механизм кислотного воздействия на коллектор с позиций степени растворимости пород и скорости реакции, образования продуктов реакции и изменения проницаемости пород после обработки. Считается, что растворимость пород, которые подвергаются кислотной обработке, должна обеспечить увеличение пористости не менее чем на 10 %, а растворимость инородных материалов, загрязняющих поры и трещины пласта, должна быть наиболее полной. Исходя из этих принципов, подбирается состав активной части растворов - кислот.
Например, 1 м3 кислоты растворяет:
15 % HСl - 200 кг известняка CaCO3 или около 70 кг легкорастворимой части эоценового песчаника, содержащего 89 % SiO2, 3 % карбонатов и 7 % глин;
4 % HF - 48 кг каолина;
10 % HСl + 1% HF - 70 кг глинопорошка, состоящего из гидрослюды и монтмориллонита.
Продукты реакции кислотной обработки вызывают снижение проницаемости пород если они откладываются в поровом пространстве в виде геля, либо твердой породы или взаимодействуют с пластовыми флюидами, образуя осадки или эмульсии.
Во время взаимодействия соляной кислоты образуются:
с карбонатами пород - водорастворимые соли CaCl2, MgCl, газ CO2, вода;
с окисями железа и его соединениями в составе пород - хлорное железо FeCl3, которое после нейтрализации кислоты гидролизирует в виде осадка Fe(OH)3, способного закупоривать поры;
c сульфатами кальция в составе пород с температурой до 66 С° – осадок гипса;
с окисью кремния в глинах – осадок, гель кремниевой кислоты;
с окисью щелочных и щелочноземельных металлов в глинах – соответствующие соли.
Во время взаимодействия глинокислоты образуются:
с кварцем – газоподобный SiF4, а после снижения кислотности – гель кремниевой кислоты Si(OH)4, который закупоривает поры;
с алюмосиликатами (глинами) – газоподобный SiF4;
с кварцем и алюминием – параллельно с SiF4 образуется гексафторокремниевая кислота Н2SiF6, соли которой Na2SiF6 и K2SiF6 выпадают в осадок.
Известно, что реакция глинокислотного раствора с глинами проходит значительно быстрее, чем с кварцем, поэтому в песчаниках преимущественно
растворяются глинисто-карбонатный цемент и частицы, загрязнившие пласт, а зерна кварца (матрицы породы) - значительно меньше.
Таким образом, во время реакции солянокислотной и глинокислотной композиции с породами образуются временно растворимые и нерастворимые продукты, способные закупоривать поровое пространство. Для предотвращения осаждения в поровых каналах призабойной зоны пласта нерастворимых продуктов реакции их необходимо удалить из призабойной зоны пласта в кратчайшие сроки.
Объем щелочной композиции необходимый для проведения продавки кислотного состава зависит от мощности обрабатываемого интервала пласта и определяется на основе ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины.
Для приготовления 1м3 нейтрализующей композиции необходимо смешать расчетное количество щелочи с 1м3 технологической жидкости. Композиция тщательно перемешивается до образования однородной массы.
рН среды для скважины определяется по ГОСТ 6307-75 «Метод определения наличия водорастворимых растворов кислоты и щелочи».
Объем щелочной композиции необходимый для проведения продавки кислотного состава зависит от мощности обрабатываемого интервала пласта и определяется на основе ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины.
Для приготовления 1м3 нейтрализующей композиции необходимо смешать расчетное количество щелочи с 1м3 технологической жидкости. Композиция тщательно перемешивается до образования однородной массы.
рН среды определяется по ГОСТ 6307-75 «Метод определения наличия водорастворимых растворов кислоты и щелочи».
Последовательность выполнения расчетов необходимого количества реагентов.
Объем композиции– Vк, м3, необходимый для проведения продавки вычисляют по формуле:
Vк = hобр × qк (1)
где hобр – мощность интервала перфорации пласта, м.
qк – удельный расход композиции на 1 погонный метр обрабатываемого интервала, м3/м.
Удельный расход композиции qк, м3/м, определяется разработчиком технологии для каждой конкретной скважины на основании ретроспективного анализа истории эксплуатации и ОПЗ скважины, и с учетом ее текущих геолого-промысловых характеристик (параметров).
Концентрацию щелочи необходимой для проведения продавки, находим по графику зависимости рН среды от концентрации кальцинированной соды в технологической жидкости.
Пример выполнения расчета.
В скважине, выбранной для обработки, интервал перфорации составляет 3 м. Необходимо провести обработку всего интервала, т.е. hобр=3 м. Удельный расход композиции qк, м3, на обработку 1 погонного метра, принимаем равным 4 м3/м, т.е. qк = 4,0 м3/м тогда, согласно (1)
Vк = 3 × 4,0 = 12,0 м3 – расход композиции на интервал перфорации.
Зная Vк согласно графика (до доведения рН = 6) вычисляем необходимый объем кальцинированной соды для создания композиции
V(Na2CO3) = 10 кг×12 м3=120 кг.
Критерии для выполнения технологии.
Определяют допустимое давление закачки – Рдоп, при котором не происходит нарушения целостности пласта (гидроразрыва).
Необходимый объем кислотного состава закачивают в пласт при давлении Р ≤ 0,8×Рдоп.
После реагирования кислотного состава в пласте (технологической выдержки), заполняют ствол скважины, а затем продавливают в пласт расчетный объем щелочной композиции при давлении Р ≤ 0,8×Рдоп.
После нейтрализации (до доведения рН = 6) кислотного состава в пласте (технологической выдержки) производят продавку продуктов реакции в пласт
из призабойной зоны пласта технологической жидкостью (пресной или минерализованной водой).
В результате проведенных работ проницаемость повысилась на 11 – 12 %, время освоения бригадами текущего и капитального ремонта скважин снизилось более чем в 2 раза, при этом транспортные расходы затраты также снизились на 30 – 40% за счет отказа от свабных установок. Способ показал свою эффективность.
Предлагаемый способ кислотной обработки продуктивного пласта эффективен в применении благодаря использованию реагентов, воздействующих на пласт, и реагентов, нейтрализующих вещества после воздействия, подбираемых исходя из свойств продуктивного пласта для возможности работы с различными по составу коллекторами.

Claims (1)

  1. Способ кислотной обработки продуктивного пласта, включающий последовательную закачку в пласт щелочной композиции и кислотного состава в сочетании с технологическими выдержками, а также продавку продуктов реакции в пласт, отличающийся тем, что перед закачкой составов проводят исследования для определения допустимого давления закачки, кислотного состава, позволяющего повысить проницаемость пласта как минимум на 10%, и химического состава продуктов реакции с породой, рассчитывают необходимый объем закачки на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта и проводят исследования для определения щелочной композиции, наиболее эффективно нейтрализующей кислотный состав до рН, допустимого для данной скважины, и ее объема на единицу толщины вскрытого продуктивного пласта для растворения при этом продуктов реакции до величины, достаточной для дальнейшей продавки в пласт, сначала в пласт закачивают выбранный кислотный состав в необходимом объеме, рассчитанном исходя из длины вскрытого продуктивного пласта, и с давлением не выше 80% от допустимого, после технологической выдержки, достаточной для реагирования с породой пласта, закачивают выбранную щелочную композицию необходимого объема с давлением не выше 80% от допустимого, продавку продуктов реакции дальше в пласт в удалённые зоны, которые не задействованы в разработке на данном этапе, производят после технологической выдержки, достаточной для нейтрализации кислотного состава.
RU2019118499A 2019-06-14 2019-06-14 Способ кислотной обработки продуктивного пласта RU2728401C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118499A RU2728401C1 (ru) 2019-06-14 2019-06-14 Способ кислотной обработки продуктивного пласта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118499A RU2728401C1 (ru) 2019-06-14 2019-06-14 Способ кислотной обработки продуктивного пласта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2728401C1 true RU2728401C1 (ru) 2020-07-29

Family

ID=72085312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118499A RU2728401C1 (ru) 2019-06-14 2019-06-14 Способ кислотной обработки продуктивного пласта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2728401C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA10936C2 (ru) * 1994-04-14 1996-12-25 Веніамин Дмитрович Куртов Способ обработки продуктивного пласта
RU2106484C1 (ru) * 1997-06-03 1998-03-10 Валентин Тимофеевич Гребенников Способ реагентной обработки скважины
US5979557A (en) * 1996-10-09 1999-11-09 Schlumberger Technology Corporation Methods for limiting the inflow of formation water and for stimulating subterranean formations
RU2166626C1 (ru) * 2000-07-03 2001-05-10 Гребенников Валентин Тимофеевич Способ реагентной обработки скважины
RU2270913C2 (ru) * 2004-06-03 2006-02-27 Тимергалей Кабирович Апасов Способ обработки призабойной зоны скважины
RU2337126C2 (ru) * 2006-10-10 2008-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" Кислотный состав для обработки терригенных коллекторов и удаления солеотложений (варианты)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA10936C2 (ru) * 1994-04-14 1996-12-25 Веніамин Дмитрович Куртов Способ обработки продуктивного пласта
US5979557A (en) * 1996-10-09 1999-11-09 Schlumberger Technology Corporation Methods for limiting the inflow of formation water and for stimulating subterranean formations
RU2106484C1 (ru) * 1997-06-03 1998-03-10 Валентин Тимофеевич Гребенников Способ реагентной обработки скважины
RU2166626C1 (ru) * 2000-07-03 2001-05-10 Гребенников Валентин Тимофеевич Способ реагентной обработки скважины
RU2270913C2 (ru) * 2004-06-03 2006-02-27 Тимергалей Кабирович Апасов Способ обработки призабойной зоны скважины
RU2337126C2 (ru) * 2006-10-10 2008-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта-пром" Кислотный состав для обработки терригенных коллекторов и удаления солеотложений (варианты)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛОГИНОВ Б. Г. и др. Руководство по кислотным обработкам скважин, Москва, "Недра", 1966, с. 21-31, 151, 152, 157-162. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9970265B2 (en) Multi-functional surfactant complexes for use in subterranean formations
RU2373385C1 (ru) Способ обработки призабойных зон добывающих скважин
US7131495B2 (en) Method for preparing a chlorine dioxide block-removing agent in oil wells
CA2744556C (en) Methods of treating the near-wellbore zone of the reservoir
CN109996930B (zh) 处理井底地层带的方法
CN108559481A (zh) 一种低滤失酸化油田井用解堵液及其制备方法
CN105370260B (zh) 一种适用于碳酸盐岩储层的自生盐酸酸化方法
RU2074957C1 (ru) Способ повышения продуктивности скважины
RU2467163C1 (ru) Способ технологической обработки ствола скважины, преимущественно пологой и горизонтальной, для удаления кольматирующих образований из призабойной зоны пласта
Nasr-El-Din et al. Field application of gelling polymers in Saudi Arabia
RU2456444C2 (ru) Способ кислотной обработки призабойной зоны нефтяного пласта
RU2728401C1 (ru) Способ кислотной обработки продуктивного пласта
RU2368769C2 (ru) Способ обработки призабойной зоны пласта
RU2540767C1 (ru) Способ удаления кольматирующих образований из призабойной зоны пласта после первичного вскрытия для восстановления фильтрационно-емкостных свойств коллектора
RU2271444C1 (ru) Способ изоляции водопроницаемого пласта
RU2373388C2 (ru) Способ изоляции притока подошвенной воды в газовых скважинах
RU2545582C1 (ru) Состав для кислотной обработки призабойной зоны пласта и способ кислотной обработки призабойной зоны пласта
Mahmoud Removing of formation damage and enhancement of formation productivity using environmentally friendly chemicals
RU2261323C1 (ru) Способ обработки призабойной зоны терригенного пласта газовой скважины в условиях аномально низких пластовых давлений
RU2111351C1 (ru) Способ изоляции притока пластовых вод
RU2168618C2 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения
RU2374425C1 (ru) Способ обработки продуктивного пласта водоизолирующей композицией
RU2792491C1 (ru) Способ разработки карбонатного коллектора верей-башкирских объектов
RU2270914C1 (ru) Способ обработки обводненных карбонатных трещиновато-пористых гидрофобизированных коллекторов
RU2756823C1 (ru) Способ увеличения нефтеотдачи пластов