Исследование эффективности кислотного воздействия в холодных нефтяных пластах

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Характеристика соляно-кислотного воздействия на карбонатный коллектор 6
1.2 Причины снижения проницаемости призабойной зоны пласта 6
1.3 Виды соляно-кислотных обработок скважин 9
1.4 Химические реагенты, применяемые в кислотных составах 15
1.5 Техника и технология проведения СКО 17
1.6 Критерии подбора скважин кандидатов для СКО 21
1.7 Опыт лабораторных исследований и определение оптимальных кислотных составов для коллекторов с низкими температурами 23
1.8 Промышленный опыт проведения кислотных обработок в пластах с низкими температурами. 37
2 ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ И ЛАБОРАТОРНОГО ОБУРУДОВАНИЯ 43
2.1 Правила подготовки кернового материала 43
2.2 Описание фильтрационной установки 44
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 51
3.1 Методика проведения фильтрационного теста по тестированию КС 51
3.2 Эксперимент 1 52
3.3 Эксперимент 2 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62

Весь текст будет доступен после покупки

В течение последних лет в нефтяной промышленности Российской Федерации наблюдается устойчивая тенденция к ухудшению структуры запасов нефти, что проявляется в увеличении доли трудноизвлекаемых запасов с осложненными геолого-физическими условиями, в том числе коллекторов с низкой проницаемостью, аномально высокими давлениями и пониженными/повышенными пластовыми температурами.
Увеличение эффективности разработки карбонатных коллекторов является актуальной задачей, которая тесно связана с применением различных методов воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП). Одним из наиболее эффективных методов воздействия на ПЗП является применение различных кислотных обработок, однако успешность их применения не превышает 50 %.
Несмотря на накопленный опыт проведения обработок призабойной зоны пласта, процесс кислотной обработки холодного коллектора является сложным технологическим процессом, с точки зрения подбора технологии и требует проведения комплексного анализа многих факторов с дальнейшим обоснованием адекватности, рациональности и экономической выгоды принимаемых технологических решений, чтобы добиться повышения продуктивности скважины.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Характеристика соляно-кислотного воздействия на карбонатный коллектор

Соляно-кислотная обработка (СКО) является одним из химических методов интенсификации притока жидкости к скважине, вскрывающей карбонатный тип коллектора. Ее воздействие основано на химических реакциях, которые происходят при взаимодействии соляной кислоты и основных минералов, слагающих карбонатный пласт – доломит (CaMg(CO_3 )_2) и известняк(CaCO_3) [1]. При этом эффективность операций зависит от правильного подбора кислоты и параметров проведения операции. Рассмотрим причины снижения проницаемости в призабойной зоне пласта, а также различные виды кислотных обработок, применяемых в настоящее время.

1.2 Причины снижения проницаемости призабойной зоны пласта

Кислотные обработки применяются для восстановления проницаемости призабойной зоны пласта. Причиной низкой продуктивности скважины может быть не только низкая проницаемость и некачественная перфорация, но и снижение проницаемости в призабойной зоне пласта из-за появления скин-фактора.
Призабойной зоной пласта называется область около скважины, которая наиболее сильно влияет на приток. Существует много факторов, способных приводить к загрязнению призабойной зоны:
1) Бурение: неверно рассчитанные рабочие давления могут стать причиной проникновения бурового раствора или фильтрата в пласт. При взаимодействии фильтрата с пластовой водой может произойти образование солей и выпадения их в осадок, набухание пород, снижение фазовой проницаемости скважин
2) Выпадение отложений – поровое пространство в призабойной зоне может быть закупорено парафином и асфальто-смолистыми веществами, которые начинают выпадать вследствие снижения температуры или давления.
3) Загрязнение скважины может происходить во время ремонтных работ и процедуры глушения.
4) Призабойная зона нагнетательных скважин может загрязняться в случае недостаточной степени очистки закачиваемой воды. Все это приводит к снижению продуктивности скважины, и, следовательно, необходимо проводить мероприятия по ее восстановлению.
Все это приводит к снижению продуктивности скважины, и, следовательно, необходимо проводить мероприятия по ее восстановлению [2].
При обработке соляной кислотой происходят следующие реакции:
2HCl + CaCO3 = CaCl2+ Н2О + СО2 - воздействие на известняк;
4HCl + CaМg(CO3)2 = CaCl2 + МgCl2 + 2Н2О + 2СО2 - воздействие на доломит;
Образованные продукты CaCl2 и МgCl2 хорошо растворяются в воде, а СО2 легко удаляется из скважины, или растворяется в воде при пластовом давлении (свыше 7,6 МПа).
Под воздействием соляной кислоты в призабойной образуются «червоточины» – полые каналы разъедания, проникающие в пласт на глубину до нескольких метров и обладающие высокой проводимостью, в результате чего происходит увеличение проницаемости призабойной зоны пласта (Рисунок 1). Благодаря данному эффекту, после обработки дебит добывающих скважин может увеличиться в несколько раз. [4]


Суммарный объем дополнительно добытой нефти можно определить путем сопоставления кривой снижения производительности скважины без обработки с фактической кривой добычи нефти после обработки. На основании среднемесячного коэффициента падения дебита за прошлое время строят кривую падения дебита на последующее время. Путем вычитания из фактической добычи нефти за время t предполагаемого количества ее, которое могло бы быть получено из скважины без обработки, мы найдем дополнительное количество добытой нефти. Расчет ведется до периода времени, при котором кривые фактической и теоретической производительности сливаются (Рисунок 2). [6]

Непосредственно после проведения мероприятия, результаты обработки проверяют по величине коэффициента продуктивности скважины до и после обработки при одинаковой депрессии. [1]

1.3 Виды соляно-кислотных обработок скважин

На сегодняшний день на практике используются следующие виды соляно-кислотных обработок скважин:
1. Кислотные ванны – самый простой вид кислотных обработок, предназначен для очистки ствола и забоя скважин от глинисто-цементных отложений и продуктов коррозии металла. Цель такого мероприятия – подготовка скважины к последующим обработкам, т.к. оно способствует увеличению зоны охвата кислотным воздействием при вторичных и т.д. операциях. Кислотные ванны, как правило, осуществляются на скважинах с открытым стволом, когда пласт – коллектор не закреплен обсадной колонной, при этом используется раствор с концентрацией HCl 10-12%, который после закачки в скважину выдерживается в теение 2 – 24 ч. Перед закачкой раствора в скважину, он соответствующим образом стабилизируется и ингибируется. Отработавший раствор, так же, как и шлам с продуктами реакции удаляется из скважины путем прямой (в этом случае, в качестве промывочной жидкости используется нефть) или обратной промывки (здесь обычно используется вода). [1]

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки