Состав для обработки призабойной зоны пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к физико-химическому воздействию на призабойную зону скважин с целью повышения продуктивности. Технический результат - повышение растворяющей способности состава не только относительно глинистых минералов, но и карбонатных компонентов, включая соединения железа 2-х и 3-х валентного. Состав для обработки призабойной зоны пласта содержит, мас.%: бисульфат натрия - 8,0-15,0, лимонная кислота - 0,5-1,0, борная кислота - 1,0-1,8, вода - остальное. 2 табл.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к физико-химическому воздействию на призабойную зону скважин с целью повышения продуктивности.

Известен состав для разглинизации прифильтровой зоны водяной скважины, содержащий хлористый алюминий, бисульфат натрия, гидрозинсульфат и воду.

Компоненты, входящие в данный состав, являются сухими продуктами, хранятся и транспортируются в полиэтиленовый таре, обычно в мешках. Состав приготавливается непосредственно перед обработкой скважины путем растворения реагентов в воде.

Данный состав разрушает структурные связи в глинистых агрегатах и частично растворяет глинистые минералы, так как бисульфат натрия обладает кислотными свойствами, но растворяющая способность состава недостаточна для эффективной очистки призабойной зоны. (Авторское свидетельство СССР №810947.)

Наиболее близким к предлагаемому является состав для обработки призабойной зоны, содержащий 8-15 мас.% бисульфата натрия, 1-3 мас.% бифторид-фторид аммония. (Патент СССР №1728478.)

Состав разрушает структурные связи в глинистых агрегатах и частично растворяет глинистые минералы, т.к. бисульфат натрия обладает кислотными свойствами, но растворяющая способность состава недостаточна для эффективной очистки призабойной зоны.

Целью изобретения является повышение растворяющей способности состава не только относительно глинистых минералов, но и карбонатных компонентов, включая соединения железа 2-х и 3-х валентного.

Это достигается тем, что состав для обработки призабойной зоны пласта, содержащий бисульфат натрия и воду, согласно изобретению дополнительно содержит лимонную и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%

Бисульфат натрия	- 8,0-15,0
Лимонная кислота	- 0,5-1,0
Борная кислота	- 1,0-1,8
Вода	- остальное

Основной растворяющий агент состава - серная кислота. Добавка лимонной кислоты применяется в качестве стабилизатора сульфато- и железосодержащих пористых коллекторов. Добавка лимонной кислоты предотвращает выпадение труднорастворимых гелеобразных соединений железа. С повышением содержания лимонной кислоты «удерживающая» способность возрастает, что видно из таблицы.

Таблица 1
содержание Fe в кислотном растворе, %	0,1-0,3	0,3-0,5
содержание лимонной кислоты, %	0,5	1,0

Наиболее эффективными являются добавки лимонной кислоты 0,5-1,0%.

При взаимодействии лимонной кислоты с карбонатами происходит реакция с образованием солей лимонной кислоты - цитратов, а также углекислого газа и воды. При растворении известняка, доломита, сидерита образуются продукты реакции, хорошо растворимые в воде.

Борная кислота или ее соли применяются в качестве замедлителей реакции образования нерастворимых осадков типа фторидов кальция, магния, бария, имеющих место при обработке коллекторов породы терригенного типа глинокислотой.

Для экспериментальной проверки предлагаемого и известного составов готовят растворы с различным соотношением компонентов.

Составы готовятся растворением сухих компонентов в воде. При растворении бисульфата натрия образуется:

2NaHSO₄↔Na₂SO₄+H₂SO₄.

С учетом того что бисульфат натрия берется в избытке, в приготовленном составе одновременно образуются: сульфат натрия, серная кислота, лимонная кислота, борная кислота.

Эффективность предлагаемого состава оценивалась в лабораторных условиях с использованием весового метода по убыли веса 1 г породы, содержащего как глинистые, так и карбонатные соединения, после обработки известным и предлагаемым составами при 60°С в течение 2 часов. Данные лабораторных испытаний приведены в таблице 2.

Таблица 2
п/н	Содержание компонентов, мас.%	Количество растворенной породы, мас.%	Примечание
Бисульфат натрия	Бифторы д-фторид аммония	Лимонная кислота	Борная кислота	Вода
1	5,0	1,0.			94,0	18,5
2	8,0	2,0			90,0	19,5
3	7,0	3,0			90,0	20,5
4	8,0	4,0			88,0	21,5
5	9,0	5,0	-		86,0	22,5
6	8,0		0,5	1,0	90,5	30,9
7	8,0		1,0	1,8	89,2	39,5	наибольшая скорость фильтрации
8	10,0	-	0,5	1,0	88,5	42,0
9	10,0	-	1,0	1,8	87,2	45,5
10	15,0	-	0,5	1,0	83,5	30,1	скорость фильтрации замедлена
11	15,0		1,0	1,8	82,2	28,7
12	15,0		1,0	3,0	81,0	26,2

Из данных таблицы 2 следует, что положительные свойства состава проявляются во всех заявленных значениях содержания компонентов.

В качестве оптимального следует принять состав, содержащий 8,0-10,0% мас. бисульфата натрия, 0,5-1,0% мас. лимонной кислоты, 2% борной кислоты, т.к. при таком содержании фильтрация через породу протекает значительно быстрее.

Нижние пределы содержания компонентов обусловлены недостаточным повышением растворяющей способности составов.

В промысловых условиях состав готовят следующим образом: в мерную емкость агрегата ЦА-320 загружается вода, засыпается бисульфат натрия, лимонная кислота и борная кислота. Круговой циркуляцией производят полное растворение компонентов, после чего состав готов к закачке в скважину по традиционной технологии.

Применение предлагаемого состава позволяет использовать вместо агрессивной соляной кислоты кислотообразующую соль - бисульфат натрия, относящуюся к третьему классу опасности по классификаций вредных веществ. Существенно снижены затраты на транспортировку и хранение реагентов.

Использование предлагаемого состава для обработки призабойной зоны повышает эффективность работ в условиях как карбонатных отложений, так и глинистых.

Состав для обработки призабойной зоны пласта, содержащий бисульфат натрия и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит лимонную и борную кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бисульфат натрия	8,0-15,0
Лимонная кислота	0,5-1,0
Борная кислота	1,0-1,8
Вода	Остальное