Простые кислотные обработки

Является наиболее распространенным видом обработок. Целевое назначение – воздействие на призабойную зону, как для разработки порового пространства, так и для очистки его от загрязняющего материала. Таким образом простые кислотные обработки проводятся с обязательным вдавливанием кислотного раствора в призабойную зону пласта.

При обработках скважин с открытым стволом простые кислотные обработки, как правило, являются вторичными обработками после проведения кислотных ванн. Они отличаются отсутствием особых мер для создания особых условий взаимодействия кислоты:

- повышенного давления на устье скважины;

- повышенной температуры раствора на забое;

- создания бесперебойных струй кислотного раствора,

Как правило, они осуществляются с помощью одного насосного агрегата, стоящего с емкостями кислотного раствора и продавочной жидкости.

Подготовка скважины заключается, прежде всего, в тщательной очистке ее от забойной пробки. Поэтому проверка состояния забоя перед обработкой обязательна.

При наличии сильно уплотненных пробок забой прорабатывают долотом при интенсивной промывке или высоконапорной струей кислотного раствора, подаваемого через гидромониторные насадки – сопла направленные вниз под углом 15^о к оси НКТ. Особенно эффективна такая промывка с применением аэрированной кислоты.

При наличии на забое отложений органических веществ (парафино-смолистых, асфальтено-смолистых) они после чистки пробки удаляются растворителями путем производства сначала ванны из растворителя, а затем медленной промывкой этим же растворителем. Кроме растворителей органические отложения можно термохимической обработкой с помощью забойных нагревателей или прокачкой горячей нефти.

В скважинах дающих нефть с водой, при слабом водопроявлении и при нижнем положении обводненного интервала можно ограничится заливкой на забой бланкета концентрированного раствора хлористого кальция или тяжелой и вязкой эмульсии типа «вода в нефти». В отдельных случаях необходимо выполнение работ по изоляции притока воды, например с применением твердых смол.

Объемы кислотного раствора для простых обработок, в расчете на 1 м мощности пласта, рекомендуется следующие (м³)

а) Для первичных обработок пористых пород:

- малопроницаемых, тонкопористых 0,4 – 0,6 м³;

- высокопроницаемых 0,6 – 1,0 м³.

б) Для вторичных обработок пористых пород:

- малопроницаемых, тонкопористых 0,6 – 1,0 м³;

- высокопроницаемых 1,0 – 1,5 м³.

в) Для первичных обработок трещиноватых пород 0,6 – 0,8 м³;

г) Для вторичных обработок трещиноватых пород 1,0 – 1,5 м³.

Для последующих обработок общая растворяющая способность всего раствора должна увеличиваться как за счет наращивания объема, так и за счет повышения концентрации кислоты, если не требуется коренное изменение технологии обработок, например перехода на другие их виды.

За основную концентрацию рабочего кислотного раствора следует принимать 15% НСI , а за максимальную – 20% НСI. В состав рабочего раствора обязательно должны входить ингибитор и ПАВ, желательно катионоактивный, или один только ПАВ, если он одновременно является ингибитором. Так же желательна добавка уксусной кислоты, как замедлителя реакции кислотного раствора с породой, так и стабилизатора окисных соединений железа.

Для производства простых кислотных обработок нагнетательных скважин на месторождениях с карбонатными коллекторами можно ориентироваться на те же примерные составы, но Катапин А и Марвелан К в них следует заменить на неионогенные ПАВ (среднее 0,3-0,2%), а как ингибитора 0,05%.

Кроме того, здесь особенно необходима добавка уксусной кислоты. Продавочной жидкостью при таких обработках скважин обычно служат нефть того же месторождения. При обработках газовых скважин лучше применять для задавливания кислоты воду или газ. При обработке нагнетательных скважин воду с добавками ПАВ типа ОП-10 в первые ее порции.

Техника закачки кислотного раствора и продавочной жидкости определяется необходимостью выполнения основного условия обработки, а именно уровень кислоты в затрубном пространстве в период закачки и продавливании ее в пласт должен находится только в приделах интервала ствола скважины, выбранного для данной обработки.

Обработку скважины осуществляют в три этапа:

1. Заполняют скважину жидкостью: в эксплуатационную скважину закачивают нефть (воду, если пластовое давление велико) до устойчивого переливания через отвод из затрубного пространства, в нагнетательную – воду.

2. 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. После закачки расчетного количества кислоты задвижку на отводе из затрубья закрывают.

3. 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. Если обработку кислотой проводят на скважине в первый раз, давление, развиваемое насосами при продавке, не рекомендуется развивать выше 8-10 МПа, при последующих обработках необходимо создавать высокое давление, обеспечивая при этом проникновение кислоты по пласту на максимальное расстояние от скважины

4. После задавливания всего объема кислоты задвижку на устье закрывают и ожидают, пока не произойдет реакция.

5. С помощью спущенной колонны промывают скважину, удаляя продукты реакции кислоты. Затем скважина начинает эксплуатироваться.

Рисунок 2.3.1- Схема расположения оборудования при простой кислотной обработке.

Кислотные обработки под давлением

При закачке растворов кислоты под обычным давлением, по технологии простых кислотных обработок кислота будет устремляться в наиболее проницаемые интервалы. В эти же интервалы будет проникать основная масса кислоты и при последующих обработках скважины. При этом остальная часть разреза, представленная породами низкой проницаемости, часто по мощности и запасам значительно превышающая интервал высокопроницаемых пород, подвергается воздействию кислоты в малой мере и лишь в приствольной части призабойной зоны.

В этих условиях возникает необходимость создать высокое давление для продвижения кислоты в малопроницаемые интервалы продуктивного пласта при одновременном исключении или большем ограничении поглощения кислоты высокопроницаемыми частями разреза скважины. Это может быть при подходящих условиях достигнуто разделением высокопроницаемых интервалов пакером; ограничение поглощения - предварительной закачкой в высокопроницаемые участки пласта буфера высоковязкой эмульсии типа "кислота в нефти".

Таким способом можно значительно увеличить охват всей мощности продуктивного пласта воздействием кислоты. Помимо увеличения производительности скважин, это приведет к более полному извлечению запасов нефти и газа при обработках нефтяных и газовых скважин и позволит полнее вытеснить нефть из пласта водой или другим вытесняющим агентом в результате обработок нагнетательных скважин.

Объектами для кислотных обработок под давлением могут служить нефтяные, газовые и нагнетательные скважины на любой стадии разработки месторождения с учетом того, что подавляющее большинство месторождений с карбонатными коллекторами разрабатываются без поддержания пластового давления.

Кислотную обработку под давлением проводят следующим образом.

1. Спускают до забоя колонну НКТ и промывают скважину.

2. 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.

3. 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.

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.

4. Закачанную эмульсию продавливают водой в пласт и закрывают скважину на время, необходимое для реакции (2-8 ч.).

5. Открывают затрубное пространство и вытесняют глинистый раствор водой, после чего пускают скважину в эксплуатацию.