Характеристики насосной установки
Тип: СИН-32, трехплунжерный
Максимальное рабочее давление, МПа, при диаметре плунжера 100 мм: 50
Максимальное рабочее давление, МПа, при диаметре плунжера 125 мм: 32
Наибольшая подача при диаметре плунжера 100 мм: 16,6
Наибольшая подача при диаметре плунжера 125 мм: 25,7
Максимальная скорость, км/ч: 75
Полная масса, кг: 20 800
Габаритные размеры, мм: 9200×2550×3570
КПД установки (не менее), % 80
Цель. Очистка призабойной зоны скважины при удалении карбонатов и ангидритов
Задачи: Основной задачей кислотной обработки скважин является восстановление коллекторских свойств в призабойной зоне пласта ( ПЗП) за счет разрушения, растворения и выноса в ствол скважины кольматирующих твердых частиц естественного и техногенного происхождения, за счет улучшения фильтрационных характеристик ПЗП путем расширения существующих и создания новых флюидопроводящих каналов по всей перфорированной ширине пласта.
Кислотная обработка. Для обработки карбонатных коллекторов, состоящих в основном из кальцита, доломита и других солей угольной кислоты, а также терригенных коллекторов с повышенным содержанием карбонатов (свыше 10 %) используют соляную кислоту. Для обработки коллекторов, представленных ангидритами, используют соляно-кислотные растворы с добавками от 6 до 10 % масс. азотнокислого натрия. Во всех случаях при проведении кислотных обработок в состав раствора вводят ингибитор коррозии.
На промыслах применяют следующие виды солянокислотных обработок: кислотные ванны, кислотные обработки под давлением, термохимические и термокислые обработки. Наиболее широко распространены кислотные ванны, при которых раствор соляной кислоты заливают в скважину и оставляют там без продавливания его в пласт. Этот вид обработки самый простой. Его используют для очистки забоя и стенок скважины от цементной и глинистой корки, смолистых веществ, отложений парафина и продуктов коррозии.
Перед кислотными ваннами скважину предварительно промывают от песка, продуктов коррозии и парафина. Необходимое количество раствора кислоты, приготовленного заранее на базе хранения кислот, доставляют в специальной цистерне и заливают в скважину.
Для реакции с породой кислоту оставляют в скважине на 24 ч, после чего проводят обратную промывку, очищая забой от загрязняющих веществ.
Перед кислотной обработкой у устья скважины монтируют агрегат подземного ремонта и располагают необходимое оборудование:
1 - насосный агрегат; 2 - емкость для кислоты на агрегате; 3 - емкость для кислоты на прицепе; 4 - емкость для кислоты стационарная; 5 - емкость для продавочной жидкости; 6 - устье скважины; 7 – мерник
Обработку скважины осуществляют следующим образом:
Заполняют скважину жидкостью: в эксплуатационную скважину закачивают нефть (воду, если пластовое давление велико) до устойчивого переливания через отвод из затрубного пространства, в нагнетательную - воду. При открытом затрубном пространстве закачивают расчетный объем раствора кислоты до заполнения ею объема скважины от забоя до кровли обрабатываемого пласта и полости спущенной колонны НКТ. Вытесняемую при этом из затрубья жидкость (нефть или воду) направляют в мерник, контролируя объем вытесненной жидкости. Начинают вытеснять кислоту из скважины в пласт, для чего насосный агрегат закачивает продавочную жидкость в колонну НКТ до тех пор, пока весь объем кислоты не будет задавлен в пласт. В качестве продавочной жидкости на эксплуатационных скважинах применяют сырую дегазированную нефть, а на нагнетательных - воду. После задавливания всего объема кислоты задвижку на устье закрывают и ожидают, пока не произойдет реакция. С помощью спущенной колонны промывают скважину, удаляя продукты реакции кислоты. Затем скважина начинает эксплуатироваться.
Кислотную обработку под давлением применяют для неоднородных пластов с изменяющейся проницаемостью. В скважину предварительно закачивают высоковязкую эмульсию типа кислота в нефти. При обработке у скважины устанавливают агрегат подземного ремонта и оборудование для проведения процесса: насосный агрегат, цементировочный агрегат, несколько емкостей.
Характеристики насосной установки
Тип: СИН-32, трехплунжерный
Максимальное рабочее давление, МПа, при диаметре плунжера 100 мм: 50
Максимальное рабочее давление, МПа, при диаметре плунжера 125 мм: 32
Наибольшая подача при диаметре плунжера 100 мм: 16,6
Наибольшая подача при диаметре плунжера 125 мм: 25,7
Максимальная скорость, км/ч: 75
Полная масса, кг: 20 800
Габаритные размеры, мм: 9200×2550×3570
КПД установки (не менее), % 80
Цель. Очистка призабойной зоны скважины при удалении карбонатов и ангидритов
Обвязка наземного оборудования при кислотных обработках под давлением: кислотный агрегат, вспомогательный насосный агрегат; емкость; стационарная емкость; насос; скважина
Кислотную обработку под давлением проводят следующим образом:
спускают до забоя колонну НКТ и промывают скважину.
в затрубное пространство закачивают порядка 2 м3 легкого глинистого раствора плотностью 1,15 - 1,20 г/см3 и 27 м3 утяжеленного раствора. Для каждой скважины значения этих объемов уточняются при предварительных расчетах.
закрыв кран на боковом отводе из затрубного пространства, при максимальном расходе закачивают в колонну НКТ приготовленную эмульсию типа кислота в нефти. Эмульсия в зависимости от индивидуальных особенностей скважины может содержать до 70 - 80 % соляной кислоты и стабилизировать термостойкими эмульгаторами.
закачанную эмульсию продавливают водой в пласт и закрывают скважину на время, необходимое для реакции (2—8 ч).
открывают затрубное устройство и вытесняют глинистый раствор водой, после чего пускают скважину в эксплуатацию.
Эмульсии готовят следующим образом: насосом кислотного агрегата прокачивают нефть из емкости в бункер, одновременно подавая малыми порциями раствор кислоты из емкости. Поскольку раствор кислоты имеет больший удельный вес, чем нефть, он попадает на прием насоса вместе с нефтью и в процессе перекачивания хорошо с ней перемешивается. После образования эмульсии включают насос и перекачивают эмульсию в бункер, одновременно добавляя туда кислоту. Перекачивание эмульсии из емкости в емкость повторяют несколько раз до тех пор, пока не будет получена эмульсия требуемой вязкости, после чего она готова для закачивания в скважину. Расход эмульсии при обработке одной скважины составляет 50 - 90 м3
Термокислотную обработку скважин проводят в тех случаях, когда поры продуктивного пласта у скважины покрыты отложениями парафина, смол и асфальтенов. При этом на забой скважины подают вещество (обычно магний), которое вступает в реакцию с соляной кислотой, сопровождающуюся выделением большого количества тепла. Тепло нагревает раствор кислоты, который смывает отложения со стенок скважины и взаимодействует с веществом, слагающим ее.
Прогрев прифильтрованной части пласта и активное воздействие нагретой кислоты на породу может также осуществляться с использованием гранулированного магния по следующим схемам:
внутрипластовая термохимическая обработка - гранулы магния в смеси с песком нагнетают в трещины пласта, после чего магний растворяется кислотой. При этом происходит разогрев значительного объема пласта, удаленного от скважины, а накопленное им тепло постепенно отдается потоку жидкости, направленному к скважине, который растворяет парафин.
внутрискважинная термохимическая обработка - гранулированный магний и кислоту вводят в затрубное пространство напротив всей вскрытой толщины пласта. Реакция кислоты с магнием протекает во время прокачки ее через слой магния, после чего она поступает в пласт.
термокислотная ванна - в заполненную фильтровую часть ствола скважины намывают гранулированный магний для реакции с кислотой.
Скважины обрабатывают в следующем порядке:
заполняют скважину нефтью.
внутрь колонны насосно-компрессорных труб на штангах опускают реакционный наконечник, загруженный необходимым количеством магния. Магний загружают в виде прутков диаметром порядка 30 мм.
закачивают первую порцию раствора соляной кислоты, необходимую для первой - тепловой фазы обработки. При этом соляная кислота нагревается за счет реакции с магнием.
без остановки закачки при максимальной подаче насосов закачивают раствор кислоты для заключительной стадии обработки.
в скважину нагнетают продавочную жидкость и продавливают кислоту из полости НКТ в пласт. После этого скважину выдерживают, как при обычной кислотной обработке.
прямым или обратным способом скважину промывают и пускают в эксплуатацию.
Пенокислотную обработку проводят на скважинах, многократно подвергавшихся кислотной обработке, или на скважинах продуктивный пласт которых неоднороден и состоит из пропластков с высокой и низкой проницаемостью.
При этом в призабойную зону пласта вводят аэрированный раствор поверхностно-активных веществ в соляной кислоте, который проникает в пласт глубже, чем обычный раствор кислоты, поскольку скорость реакции замедляют пены.
Последовательность выполнения операций при обработке скважин следующая:
у устья скважины устанавливают и обвязывают наземное оборудование - кислотный агрегат, компрессор, аэратор и др., а также агрегат подземного ремонта.
извлекают из скважины насосное оборудование.
одновременно с этим раствор соляной кислоты обрабатывают поверхностно-активным веществом.
в скважину закачивают нефть до уровня, соответствующего статическому.
закачивают аэрированный раствор кислоты с добавкой ПАВ в скважину.
кислотную пену продавливают в пласт продавочной жидкостью.
скважину выдерживают под давлением на время, необходимое для реакции.
промывают скважину для удаления непрореагировавшей кислоты и продуктов реакции. После этого извлекают оборудование, использовавшееся при проведении обработки.
осваивают скважину и пускают ее в работу.
При кислотной обработке следует выполнять следующие правила техники безопасности:
кислотную обработку скважин должна проводить подготовленная бригада под руководством мастера или другого инженерно-технического работника по плану, утвержденному главным инженером предприятия, слив кислот в емкости автоцистерны должен быть механизирован. Для выливания кислоты из бутылей в мерник необходимо оборудовать удобную площадку, позволяющую работать на ней двум работникам. Переносят бутыли по трапам с перилами.
До закачки раствора кислоты в скважину нагнетательную линию опрессовывают на полуторакратное ожидаемое рабочее давление. На линии устанавливают обратный клапан.
Запрещается ремонтировать коммуникации во время закачки кислоты в скважину. При необходимости ремонта следует прекратить закачку кислоты, снизить давление до атмосферного, а коммуникации промыть водой.
На месте работы с кислотой должен быть необходимый запас воды. Запрещается закачивать кислоту при силе ветра более 12 м/с, при тумане и в темное время суток.
После окончания работ по закачке кислоты в скважину оборудование и коммуникации следует тщательно промыть водой.
В результате проведенной работы можно сделать вывод:
Кислотная обработка скважин - эффективный метод очистки продуктивного пласта от продуктов загрязнения, попавших или образовавшихся в призабойной зоне в процессе вскрытия бурением, цементажа обсадной колонны или при эксплуатации скважины.