Способ термохимической обработки призабойной зоны скважины

 

Способ термохимической обработки призабойной зоны, включающий последовательную закачку в призабойную зоны кислородосодержащего органического соединения, в качестве которого используют: метиловый, этиловый спирт, ацетат, диметиловый эфир, уксусный эфир, глицерин или их смеси, водный насыщенный раствор нитрата калия и/или натрия, 30-35%-ный водный раствор соляной кислоты, после закачки всех реагентов в призабойную скважину выдерживают до момента понижения возросшего давления в призабойной зоне с последующим вызовом пластовой жидкости, причем количество реагентов определяют из математических выражений. Кислородоорганическое соединение перед закачкой можно смешать с 30-35%-ным водным раствором соляной кислоты. Раствор соляной кислоты может дополнительно содержать поверхность - активное вещество. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к термохимическим обработкам призабойных зон добывающих скважин.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны скважины [1] , включающий последовательную закачку в призабойную зону водной суспензии металлического алюминия и 15%-ного раствора соляной кислоты с последующей выдержкой скважины на реакцию с выделением тепла. Способ обеспечивает, наряду с частичным кислотным воздействием, дополнительный нагрев части призабойной зоны для расплавления и частичного удаления асфальтосмолопарафиновых отложений. Недостатком способа является малая глубина обработки, что связано с трудностями закачки суспензии металлического алюминия на глубину призабойной зоны, превышающей 0,5-1,0 м.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ термохимической обработки призабойной зоны скважин [2], включающий последовательную закачку в призабойную зону кислородсодержащего органического соединения, водного раствора кислоты с последующей выдержкой скважины на термохимическую реакцию, сопровождающуюся кислотным, тепловым воздействием и воздействием энергией сжатых образующихся при реакции газов. Способ обеспечивает, по сравнению с аналогом [1], увеличенную глубину обработки призабойной зоны за счет того, что в призабойную зону закачивают не суспензию, а легкофильтрующуюся жидкость. Однако недостатком способа-прототипа является ограниченная глубина обработки (до 2-4 м) и повышенная взрывопожароопасность при работах за счет малого индукционного периода внутрипластовой экзотермической реакции (от единиц до десятков мин).

Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения глубины обработки и теплового эффекта внутрипластовой экзотермической реакции, а также снижение уровня взрывопожароопасности при работах.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термохимической обработки призабойной зоны скважины, включающем последовательную закачку в призабойную зону кислородсодержащего органического соединения и водного раствора кислоты, перед закачкой водного раствора кислоты закачивают водный насыщенный раствор нитрата натрия и/или калия, причем после закачки всех химреагентов скважину выдерживают до момента понижения возросшего давления в призабойной зоне с последующим вызовом притока жидкости, а в качестве водного раствора кислоты используют 30-50% водный раствор соляной кислоты, при этом количества закачиваемых химреагентов определяют из выражений: V_нв= (1) где V_нв - объем закачиваемого водного насыщенного раствора нитрата натрия и/или калия, м³; ρ_нв - плотность закачиваемого водного насыщенного раствора нитрата натрия и/или калия, кг/м³; С_нв - массовое содержание нитрата натрия и/или калия в закачиваемом водном растворе, доли ед.; К - степень карбонатности породы обрабатываемой призабойной зоны, доли ед.; π = 3,14; h - эффективная толщина обрабатываемой призабойной зоны, м; m - коэффициент пористости обрабатываемой призабойной зоны, доли ед.; R_о - радиуc обработки, м;
М_н - молекулярная масса нитрата натрия и/или калия, кг/моль;
С_кв - массовое содержание хлористого водорода в растворе соляной кислоты, доли ед.;
М_кос -молекулярная масса закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, кг/моль;
ρ_кв - плотность закачиваемого раствора соляной кислоты, кг/м³;
В - уравнивающий коэффициент при символе молекулы кислородсодержащего органического соединения в формуле внутрипластовой экзотермической реакции, единицы;
A - уравнивающий коэффициент при символе молекулы азотной кислоты в формуле внутрипластовой экзотермической реакции, единицы;
ρ_кос - плотность закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, кг/м³.

V_кв= · (1+0,8K^1/4)V_нв (2)
где V_нв - объем закачиваемого раствора соляной кислоты, м³
V_кос= V_нв+0,1πhmR²₀S_в (3) где V_кос - объем закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, м³;
S_в - водонасыщенность в обрабатываемой призабойной зоне, доли ед.

Признаками изобретения являются:
1) последовательная закачка в призабойную зону кислородсодержащего органического соединения;
2) водного насыщенного раствора нитрата натрия и/или калия;
3) 30-50%-ного раствора соляной кислоты;
4) после закачки всех химреагентов скважину выдерживают до момента понижения возросшего пластового давления в призабойной зоне с последующим вызовом притока жидкости;
5) объем закачиваемого водного насыщенного раствора нитрата щелочного металла определяют из выражения (1);
6) объем 30-50%-ного раствора соляной кислоты определяют из выражения (2);
7) объем кислородсодержащего органического соединения определяют из выражения (3).

Признак 1) является общим с прототипом, а признаки 2)-7) являются существенными отличительными признаками изобретения.

В отличие от известных технических решений [1, 2] настоящее изобретение обеспечивает большее увеличение притока нефти в добывающие скважины за счет увеличения и глубины обработки и теплового эффекта внутрипластовой экзотермической реакции.

При контакте водных растворов нитрата щелочного металла (Me) и соляной кислоты образуется азотная кислота по схеме:
MeNO₃ + HCl = MeCl + HNO₃ (4)
Образующаяся азотная кислота вступает в реакцию с кислородсодержащим органическим соединением (COR) с образованием воды, азота, двуокиси углерода и выделением тепла (Q) по схеме A˙HNO₃+B˙COR=C˙N₂+D˙CO₂+Q,(5) где A, B, C, D - уравнивающие коэффициенты в формуле приведенной внутрипластовой экзотермической реакции, единицы.

Кроме этого, закачиваемый раствор соляной кислоты воздействует на породу обрабатываемой призабойной зоны. Породорастворяющий эффект при этом усиливается за счет повышения температуры в зоне экзотермической реакции на 50-150^оС.

При повышении температуры в зоне реакции происходит расплавление и последующий отмыв накопившихся асфальтосмолопарафиновых отложений.

При закачке кислородсодержащего органического соединения в обрабатываемую призабойную зону (например, метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый спирты, ацетон, уксусный альдегид, диметиловый эфир, уксусноэтиловый эфир, глицерин) происходит растворение и удаление воды, ранее находившейся в призабойной зоне.

Выделение азота и двуокиси углерода в зоне внутрипластовой экзотермической реакции приводит к повышению давления на 4-20 мПа, что может привести к созданию искусственной трещиноватости коллектора за счет разрыва породы и существенному увеличению проницаемости.

Перечисленные механизмы обеспечивают увеличение дебита нефти скважины выше чем на 20% в течение 6 мес и более.

Выделяющиеся при внутрипластовой реакции газы насыщают пластовые жидкости, существенно снижая их вязкость, что облегчает в дальнейшем освоение обрабатываемой скважины.

Увеличение глубины обработки достигают за счет того, что индукционный период начала экзотермической реакции, включающий дополнительную, по сравнению с прототипом, стадию образования азотной кислоты, увеличивается до нескольких часов, что позволяет закачать все реагенты на глубину до десятков метров. Индукционный период увеличивается также за счет временного наличия буферного объема водного насыщенного раствора нитрата щелочного металла между новообразованной азотной кислотой и кислородсодержащим органическим соединением.

Увеличения теплового эффекта термохимической реакции достигают за счет резкого увеличения количеств реагентов, вступающих в реакцию, что связано с увеличением глубины обработки (пропорционально квадрату радиуса или глубины обработки).

Применение водного насыщенного раствора нитрата натрия и/или калия, а также 30-35% -ного раствора соляной кислоты связано с необходимостью обеспечения наибольшего теплового эффекта внутрипластовой экзотермической реакции.

Способ осуществляют следующим образом.

1, Определяют и выбирают призабойную зону добывающей скважины для обработки.

2. По данным геофизических исследований, изучения кернового материала определяют степень карбонатности породы призабойной зоны (К), водонасыщенность в призабойной зоне (S_в), коэффициент пористости коллектора призабойной зоны (m) и эффективную толщину обрабатываемого коллектора (h).

3. По данным гидродинамических исследований определяют радиус обработки (R_o).

4. Выбирают виды применяемых для обработки химреагентов: кислородсодержащего органического соединения (COR), нитрата щелочного металла (MeNO₃), концентрацию закачиваемой соляной кислоты (С_кв).

5. С учетом выбранных агентов определяют молекулярную массу кислородсодержащего органического соединения (М_кос) и нитрата щелочного металла (М_н), а также в лабораторных условиях ареометрическим способом определяют плотность кислородсодержащего органического соединения в условиях закачки (ρ_кос).

6. В поверхностных условиях закачки готовят образец закачиваемого водного насыщенного раcтвора нитрата щелочного металла и определяют в лабораторных условиях его плотность (ρ_нв) и массовое содержание нитрата в растворе (С_нв). Для приготовления раствора нитрата натрия и/или калия используют техническую воду.

7. В лабораторных условиях определяют плотность образца закачиваемого раствора соляной кислоты (ρ_кв) и уточняют массовое содержание в ней хлористого водорода (С_кв).

8. Составляют формулу экзотермической реакции окисления выбранного кислородсодержащего органического соединения азотной кислотой аналогично выражению (5) и определяют уравнивающие коэффициенты A и В.

9. По известным h, m, R_o, ρ_нв,M_н,C_кв,ρ_кв,B,A,M_кос,ρ_косК из выражения (1) определяют необходимое для обработки количество водного насыщенного раствора нитрата щелочного металла V_нв, его массу и необходимое количество нитрата и технической воды.

10. По известным К, V_нв, М_н, С_нв,ρ_кв,C_кв,ρ_кв из выражения (2) определяют необходимое для обработки количество раствора соляной кислоты V_кв.

11. По известным A, B, М_кос, М_н, ρ_нв,C_нв,ρ_кос,V_нв,π,h,mR_o,S_в из выражения (3) определяют необходимое для обработки количество кислородсодержащего органического соединения V_кос.

12. В промысловых условиях готовят необходимые количества агентов V_кос, V_нв и V_кв. В случаях модифицированного способа обработки кислородсодержащее органическое соединение предварительно смешивают с водным раствором соляной кислоты. При другом варианте в кислотный раствор дополнительно вводят поверхностно-активные вещества при их массовом содержании 0,01-2,0 мас.%.

Водный насыщенный раствор нитрата щелочного металла готовят на технической воде. Готовят буферный объем сырой нефти в объеме труб НКТ на интервале от устья до нижней отметки интервала перфорации.

Модификацию изобретения с предварительным смешиванием кислородсодержащего органического соединения с раствором соляной кислоты применяют в тех случаях, когда временной период от окончания последовательной закачки кислородсодержащего органического соединения, водного наcыщенного раствора нитрата щелочного металла и раствора соляной кислоты до начала внутрипластовой экзотермической реакции составляет более 24 ч. Предварительным смешиванием кислородсодержащего органического соединения и раствора соляной кислоты достигают сокращения времени технологической выдержки агентов после закачки в обрабатываемую призабойную зону.

Модификацию изобретения с добавлением поверхностно-активных веществ в раствор соляной кислоты применяют в случае интенсивной кислотной коррозии скважинного оборудования, а также для более полного отмыва расплавленных асфальтосмолопарафиновых веществ и продуктов внутрипластовых реакций из призабойной зоны после обработки. В качестве поверхностно-активных веществ используют также известные ингибиторы кислотной коррозии, которые добавляют в рекомендуемых соотношениях.

13. Готовят необходимое оборудование и агенты для обработки призабойной зоны добывающей скважины. Скважину оборудуют противовыбросовыми устройствами и устьевым манометром.

14. Последовательно закачивают в призабойную зону добывающей скважины в расчетных количествах кислородсодержащее органическое соединение, водный насыщенный раствор нитрата щелочного металла и 30-35%-ный раствор соляной кислоты. При модификации изобретения кислородсодержащее органическое соединение и раствор соляной кислоты в расчетных количествах предварительно смешивают, смесь закачивают в скважину и призабойную зону, а затем закачивают водный насыщенный раствор нитрата щелочного металла также в расчетном количестве. При модификации изобретения, связанной с добавками поверхностно-активных веществ (или ингибиторов кислотной коррозии) перед закачкой в расчетный объем раствора соляной кислоты добавляют поверхностно-активные вещества при их массовом содержании в смеси с кислотой 0,01-2,0 мас.%, а затем осуществляют последовательную закачку в призабойную зону кислородсодержащего органического соединения, водного насыщенного раствора нитрата натрия и/или калия и смеси раствора соляной кислоты с поверхностно-активными веществами.

14. По моменту начала понижения возросшего пластового давления в призабойной зоне определяют технологическую выдержку на реакцию химреагентов после их закачки в призабойную зону. Выдержку считают законченной после фиксирования начала падения возросших в ходе внутрипластовой экзотермической реакции показаний устьевого манометра.

15. По окончании технологической выдержки известным способом вызывают приток пластовых жидкостей в скважину и запускают ее в работу.

П р и м е р 1 реализации изобретения (в последовательности осуществления, указанной выше).

1-4. Обрабатывали призабойную зону добывающей фонтанной скважины со следующими характеристиками: глубина 2700 м, продуктивный интервал 2210-2211 м (эффективная толщина 1 м), пластовое давление 26 мПа, пластовая температура 70^оС, дебит нефти 5 т/сут, проницаемость в призабойной зоне 0,12 мкм², коэффициент пористости 0,22, водонасыщенность 0,1, карбонатные включения отсутствуют (К=0).

Принято решение об обработке призабойной зоны скважины по схеме "Последовательная закачка в призабойную зону амилового спирта, водного насыщенного раствора нитрата калия и соляной кислоты 35%-ной концентрации". Радиус обработки 2,0 м (по данным гидродинамических исследований).

5. Определили молекулярную массу амилового спирта С₅Н₁₂O:
Мкос = 5˙12 + 12˙1 + 16˙1 = 88 кг/моль и его плотность
ρ_кoс = 0,79 г/см³ = 790 кг/м³ .

Определили молекулярную массу нитрата калия KNO₃:
М_н = 1˙39 + 1˙14 + 3˙16 = 101 кг/моль.

6. В поверхностных условиях закачки приготовили образец водного насыщенного раствора нитрата калия в технической воде. В лабораторных условиях весовым способом определили массовое содержание нитрата калия в растворе: С_нв = 21 мас.% = 0,21. Ареометрическим способом определили плотность образца раствора: ρ_нв = 1,18 г/см³ = 1180 кг/м³.

7. В лабораторных условиях ареометрическим способом определили плотность закачиваемого раствора соляной кислоты: ρ_кв = 1,15 г/см³ = 1150 кг/м³. По известной плотности и справочным данным уточнили массовое содержание хлористого водорода в растворе соляной кислоты: С_кв = 35 мас.% = 0,35.

8. Составили формулу экзотермической реакции окисления амилового спирта азотной кислотой по виду выражения (5) и определили уравнивающие коэффициенты A (при символе молекулы азотной кислоты) и В (при символе молекулы амилового спирта):
6HNO₃ + C₅H₁₂O = 3N₂ + 5CO₂ + 9H₂ + Q отсюда A = 6, В = 1.

9. По известным h = 1 м; m = 0,21; R_o = 2,0м; ρ_нв = 1180 кг/м³; С_нв = 0,21; М_н = 101 кг/моль; С_кв = 0,34; ρ_кв = 1150 кг/м³; В = 1; A = 6; М_кос = 88 кг/моль; ρ_кос = 790 кг/м³; К = 0 из выражения (1) определили необходимое для обработки количество водного насыщенного раствора нитрата калия:
V_нв= =
= = 2,19 м³
Этому объему водного насыщенного раствора нитрата калия 2,19 м³соответствует масса его m_нв (кг) при известной плотности 1180 кг/м³:
m_нв=V_нв˙ρ_нв=2,19˙1180=2584кг.

Тогда массу нитрата калия m_н (кг) по известным массе его водного раствора m_нв и массовому содержанию в растворе С_нв = 0,21 определили как:
m_н = m_нв˙С_нв = 2584 ˙ 0,21 = 543 кг.

Массу технической воды m_в (кг) определили по известным массам водного раствора m_нв и нитрата калия m_н:
m_в = m_нв - m_н = 2584 - 543 = 2041 кг.

По плотности технической воды ρ_в около 1000 кг/м³ этой массе воды m_в будет соответствовать объем ее V_в:
V_в = m_в/ρ_в = 2041/1000 = 2,04 м³ 2,1 м³.

Итак, для приготовления необходимых 2,19 м³ водного насыщенного раствора нитрата калия необходимо 543 кг нитрата калия растворить в 2,1 м³ технической воды.

10. По известным К = 0; V_нв = 2,19 м³; М_н = 101 кг/моль; С_кв = 0,34; ρ_кв = 1150 кг/м³; ρ_нв= 1180 кг/м³; С_нв = 0,21 из выражения (2) определили необходимое для обработки количество соляной 34% кислоты V_кв:
+8·K^1/4)·V_нв= · (1+0,8 ×
Итак, для обработки необходимо 1,40 м³ соляной кислоты 35% концентрации.

11. По известным A = 6; B = 1; Мкос = 88 кг/моль; Мн = 101 кг/моль; ρ_нв = 1180 кг/м³; С_нв = 0,2; ρ_кос = 790 кг/м³; V_нв = 2,19 м³; h = 1,0 м; m = 0,22; R_o = 2,0 м; S_в = 0,1 из выражения (3) определяют необходимое для обработки количество амилового спирта V_кос:
V_кос= · V_нв+0,1π·h·m·R²_o·S_в=
= · 2,19+0,1·3,14·1,0·0,22(2,0)²·0,1 = 0,13м³= 130л
Итак, для обработки необходимо 0,13 м³ амилового спирта (130 л);
12-13. В промысловых условиях 543 кг нитрата калия растворили в 2,1 м³ технической воды и при перемешивании в течение 1 ч приготовили 2,19 м³ водного насыщенного pаствора нитрата калия. Приготовленный раствор поместили в емкость и доставили на скважину. 35% раствор соляной кислоты в количестве 1,4 м³ залили в емкость и доставили на скважину. Амиловый спирт в количестве 0,13 м³ = 130 литров поместили в отдельную емкость и доставили на скважину. Сырую нефть в объеме НКТ на интервале от устья до нижнего уровня интервала перфорации поместили в отдельную емкость и доставили на скважину. На скважину доставили насосный агрегат ЦА-320 и передвижную установку с плунжерным насосом. Скважину заглушили известным способом и спустили воронку НКТ до нижнего уровня перфорации 2111 м. Устье скважины оборудовали манометром и противовыбросовым оборудованием, предусматривающим резкое повышение давления в стволе скважины. При открытой затрубной задвижке в колонну НКТ агрегатом ЦА 320 последовательно закачали амиловый спирт и водный насыщенный раствор нитрата калия. При достижении закачиваемыми жидкостями объема колонны НКТ затрубную задвижку закрыли и продавили жидкости в призабойную зону. Соляную кислоту закачивали плунжерным насосом и продавили сырой нефтью. Показания устьевого манометра на момент окончания закачки были 17,5 мПа. Скважину закрыли на реакцию.

14. Контролировали показания устьевого манометра. Через 4,5 ч после закрытия скважины давление в стволе поднялось до 29,5 мПа и сохранялось повышенным после этого в течение 1,5 ч. Снижение устьевого давления до уровня 2,0 мПа зафиксировано через 14 ч после закрытия скважины на реакцию. Это время и определено в качестве технологической выдержки.

15. По окончании технологической выдержки открытием скважины вызывали приток пластовых жидкостей и запустили скважину в работу. После запуска скважины дебит нефти в течение 6 месяцев в среднем составил 12 т/сут.

П р и м е р 2 реализации изобретения. 1-4. Обрабатывали призабойную зону добывающей скважины, оборудованную ЭЦН, со следующими характеристиками: глубина 3100 м, пластовое давление 3,2 мПа, пластовая температура 30^оС, продуктивный интервал 2814-2822 м (эффективная толщина 8 м), дебит нефти 15 т/сут, проницаемость в призабойной зоне 0,32 мкм², коэффициент пористости 0,25, водонасыщенность 0,4, степень карбонатности 0,3.

Принято решение об обработке призабойной зоны скважины по схеме "последовательная закачка в призабойную зону предварительно смешанных ацетона и 30%-ного раствора соляной кислоты, а затем водного насыщенного раствора нитрата натрия". Радиус обработки 3,0 м.

5. Определили молекулярную массу ацетона С₃Н₆O:
М_кос=3˙12+6˙1+16=58кг/моль.

Ареометрическим способом определили плотность его в условиях закачки: ρ_кос = 0,80 кг/м³.

Определили молекулярную массу нитрата натрия NaNO₃:
М_н=1˙23+1˙14+3˙16=85кг/моль.

6. В поверхностных условиях закачки приготовили образец водного насыщенного раствора нитрата натрия в технической воде. В лабораторных условиях весовым способом определили массовое содержание нитрата натрия в растворе: С_нв = 44 мас.% = 0,44. Ареометрическим способом определили плотность образца раствора: ρ_нв = 1,30 г/см³ = 1300 кг/м³.

7. В лабораторных условиях ареометрическим способом определили плотность закачиваемого раствора соляной кислоты: ρ_кв = 1,14 г/см³ = 1140 кг/м³. По известной плотности и справочным данным уточнили массовое содержание хлористого водорода в растворе соляной кислоты: С_кв = 30 мас.% = 0,30.

8. Составили формулу экзотермической реакции окисления ацетона азотной кислотой по виду выражения (5) и определили уравнивающие коэффициенты A (при символе молекулы азотной кислоты) и В (при символе молекулы ацетона).

16˙HNO₃+5˙C₃H₆O=
=8˙N₂+15˙CO₂+23˙H₂O+Q, отсюда A = 16; B = 15.

9. По известным h = 8 м; m = 0,25; R_o = 3,0 м; ρ_нв = 1300 кг/м³; С_нв = 0,44; К = 0,3; М_н = 85 кг/моль; С_кв = 0,30; ρ_кв = 1140 кг/м³; В = 5; A = 16; М_кос = 58 кг/моль; ρ_кос = 800 кг/м³ из выражения (1) определили необходимое для обработки количество водного насыщенного раствора нитрата натрия:
V_нв= =
= = 43,2м³
Этому объему водного насыщенного раствора нитрата натрия 43,2 м³при его известной плотности 1300 кг/м³ соответствует масса m_нв: m_нв=V_нв˙ρ_нв= 43,2˙1300=56160кг=56,2т.

Тогда массу нитрата натрия m_н (кг) по известным массе его водного раствора m_н и массовому содержанию в растворе С_нв = 0,44 определили как:
m_н=m_нв˙С_нв=56,2˙0,44=24,7т=24700кг.

Массу технической воды для раствора m_в (г) определили по известным массам водного раствора m_нв и нитрата натрия m_н:
m_в=m_нв-m_н=56,2-24,7=31,5т.

При плотности технической воды ρ_в около 1 т/м³ этой массе воды m_вбудет соответствовать ее объем V_в:
V_в=m_в/ρ_в=31,5/1,0=31,5м^3.
Итак, для приготовления необходимых 43,2 м³ водного насыщенного раствора нитрата натрия необходимо 24,7 т нитрата натрия растворить в 31,5 м³ технической воды.

10. По известным К = 0,3; V_нв = 43,2 м³; М_н = 85 кг/моль; С_кв = 0,30; ρ_кв = 1140 кг/м³; ρ_нв= 1300 кг/м³; С_нв = 0,44 из выражения (2) определили необходимое для обработки количество раствора 30%-ной соляной кислоты V_кв:
V_кв= : (1+0,8K^1/4) =
· (1+0,8·0,3^1/4)·0,432 = 50,1 м³
Итак, для обработки необходимо 50,1м³ соляной кислоты 30% концентрации.

11. По известным A = 16; B = 5; М_кос = 58 кг/моль; М_н = 85 кг/моль; ρ_нв = 1300 кг/м³; С_нв = 0,44; ρ_кос = 800 кг/м³; V_нв = 43,2; h = 8 м; m = 0,25; R_o = 3,0 м; S_в = 0,4 из выражения (3) определяют необходимое для обработки количество ацетона V_кос:
V_кос= · V_нв+0,1π·h·m·R²_o·S_в=
= ·43,2+0,1·3,14·8·0,25·(3)²·0,4=8,85м³≈ 8,9м³
Итак, для обработки необходимо 8,9 м³ ацетона.

12-13. В промысловых условиях 24,7 т нитрата натрия растворили в 31,5 м³ технической воды, получив 43,2 м³ водного насыщенного раствора нитрата натрия. Раствор готовили в стационарной емкости, размещенной у устья обрабатываемой скважины. В другой стационарной емкости, размещенной также у устья обрабатываемой скважины, предварительно смешивали 50,1 м³ соляной кислоты 30% -ной концентрации с 8,9 м³ ацетона. Сырую нефть в объеме НКТ на интервале от устья до нижнего уровня интервала перфорации поместили в отдельную емкость и доставили на скважину. Обрабатываемую скважину заглушили известным способом, подняли насос, спустили до нижнего уровня интервала перфорации колонну НКТ с воронкой. Устье скважины оборудовали манометром и противовыбросовым оборудованием, предусматривающим резкое повышение давления в стволе скважины. На скважину доставили насосный агрегат ЦА - 320. При открытой затрубной задвижке через НКТ стали закачивать смесь соляной кислоты и ацетона. При закачке смеси в объеме НКТ на интервале от устья до нижней отметки интервала перфорации затрубную задвижку закрыли и продолжили закачку непосредственно в обрабатываемый интервал призабойной зоны. Смесь кислоты с ацетоном в призабойную зону продавили водным насыщенным раствором нитрата натрия, а этот раствор продавили буферным объемом нефти. Показания устьевого манометра на момент окончания закачки были 11,0 мПа. По окончании закачки скважину закрыли на реакцию.

14. Контролировали показания устьевого манометра. Через 6 ч после закрытия скважины давление в стволе поднялось до 11,9 мПа и сохранялось повышенным после этого в течение 2,5 ч. Снижение устьевого давления до уровня 1,4 мПа зафиксировали через 18 ч после закрытия скважины на реакцию. Это время и определено в качестве технологической выдержки.

15. По окончании технологической выдержки подняли колонну НКТ, оборудовали ЭЦН и спустили в скважину. После спуска ЭЦН вызвали приток жидкости и запустили скважину в работу. После запуска скважины дебит нефти в течение 8 месяцев в среднем составил 24 т/сут.

П р и м е р 3. Выполняют, как пример 1, но в качестве раствора соляной кислоты используют 33%-ный раствор соляной кислоты, используют смесь водного раствора нитрата натрия и калия при их массовом соотношении в смеси 2:3 и дополнительно растворяют в соляной кислоте 1% ПАВ - неонол АФ9-12.

Расчет проводят аналогично примеру 1.

В результате обработки дебит скважины увеличился с 5 до 9 т/сут в течение 9 месяцев.

Варьирование количества ПАВ в пределах от 0,01 до 2,0 мас.% приводит к аналогичному результату.

Применение изобретения позволит повысить уровень добычи нефти на 30-100% в течение 5-6 месяцев при однократном воздействии и на 30-60% при периодическом воздействии.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ, включающий последовательную закачку в призабойную зону кислородсодержащего органического соединения и водного раствора кислоты, отличающийся тем, что перед закачкой водного раствора кислоты в призабойную зону закачивают водный насыщенный раствор нитрата натрия и/или калия, причем после закачки всех реагентов скважину выдерживают до момента понижения возросшего давления в призабойной зоне с последующим вызовом пластовой жидкости, а в качестве водного раствора кислоты используют 30 - 35%-ный водный раствор соляной кислоты, при этом количества закачиваемых реагентов определяют из выражений:
V_нв=
где V_нв - объем закачиваемого водного насыщенного раствора нитрата щелочного металла, м³,
ρ_нв - плотность закачиваемого водного насыщенного раствора нитрата щелочного металла, кг/м³,
C_нв - массовое содержание нитрата щелочного металла в закачиваемом водном насыщенном растворе, доли ед.,
K - степень карбонатности породы обрабатываемой призабойной зоны, доли ед.,
π = 3,14,
h - эффективная толщина обрабатываемой призабойной зоны, доли ед.,
R_о - радиус обработки, м,
M_н - молекулярная масса нитрата щелочного металла, кг/моль,
C_кв - массовое содержание хлористого водорода в растворе соляной кислоты, доли ед.,
ρ_кв - плотность закачиваемого раствора соляной кислоты, кг/м³,
B - уравнивающий коэффициент при символе молекулы кислородсодержащего органического соединения в формуле внутрипластовой экзотермической реакции, единицы,
M_кос - молекулярная масса закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, кг/моль,
A - уравнивающий коэффициент при сомволе молекулы азотной кислоты в формуле внутрипластовой экзотермической реакции, единицы,
ρ_кос - плотность закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, кг/м³,
V_кв= · (1+0,8K^1/4)V_нв
где V_кв - объем закачиваемого раствора соляной кислоты, м³.

V_кос= V_нв+0,1πhmR²₀S, ,
где V_кос - объем закачиваемого кислородсодержащего органического соединения, м³;
S_в - водонасыщенность в обрабатываемой призабойной зоне, доли ед.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислородсодержащее органическое соединение предварительно смешивают с 30-35%-ным раствором соляной кислоты, после чего закачивают водный насыщенный раствор нитрата натрия и/или калия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что 30 - 35%-ный раствор соляной кислоты дополнительно содержит поверхностно-активные вещества в количестве 0,01 - 2,0 мас.%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего органического соединения используют метиловый и этиловый спирты, ацетон, уксусный альдегид, диметиловый эфир, уксусный эфир, глицерин.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.11.2004

Извещение опубликовано: 20.11.2005        БИ: 32/2005

---