CC BY
15
максимизацию притока углеводородов из нефтяного коллектора [3].
Использованные источники:
1. Fredd C.N., Fogler H.S. // SPE Journal. - 1998. - № 3. - 34 p.
2. Hoefner M.L., Fogler H.S. // AIChe Journal. - 1988. - № 1. - 44 p.
3. Солодовников А.О., Андреев О.В., Киселев К.В. // Вестн. ТюмГУ. - 2011. - № 5. - 149 с.
УДК 622.276.63
Мухаметов Э.Р. студент магистратуры 2 курса Уфимский государственный нефтяной технический университет
Россия, г. Уфа
АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ КИСЛОТНЫХ ОБРАБОТОК КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
Аннотация: В данной статье рассмотрен вопрос повышения эффективности кислотных обработок карбонатных коллекторов, основанный на снижении скорости реагирования кислоты с породой. Предложены рекомендации по подбору состава кислотных композиций на основе минералогических характеристик коллектора, подкрепленные лабораторными исследованиями.
Ключевые слова: повышение продуктивности скважины, кислотная обработка, скорость реагирования, проникающая способность, концентрация кислоты, замедлитель.
Mukhametov E.R., graduate student
2 year
Ufa State Petroleum Technological University
Russia, Ufa
ANALYSIS OF WAYS OF IMPROVING THE EFFICIENCY OF CARBONATE RESERVOIRS ACID TREATMENTS
Annotation: This article considers the issue of increasing the efficiency of acid treatments of carbonate reservoirs, based on reducing the rate of reaction of acid with the rock. Recommendations for the selection of the compound of acid compositions based on the mineralogical characteristics of the reservoir, confirmed by laboratory researches.
Keywords: increasing the well productivity, acid treatment, reaction rate, penetrating ability, concentration of the acid, inhibitor.
Одним из самых часто встречающихся способов воздействия на призабойную зону скважины и пласта для увеличения её продуктивности считается кислотная обработка. В наши дни ключевой составляющей кислотных композиций, которая используется для обработки карбонатных коллекторов, является ингибированная соляная кислота. Множество кислотных составов, созданных на ее базе, считаются универсальными для
множества коллекторов, но в данном случае упор не идет на минералогические различия залегающих пород. Понятно, что кислоты одинакового состава действуют на коллекторы разнообразных минералогических характеристик разнообразно по растворяющей способности [1].
Одной из ключевых характеристик кислотных составов (КС) для обработок призабойной зоны пласта (ПЗП) считается скорость ее реагирования с коллектором. Для обрабатывания карбоната методом фильтрования через него кислотного состава нужно, чтобы скорость реакции была наименьшей, потому что иначе вся кислотная композиция тратится при вхождении в ПЗП. Малая скорость реагирования с коллектором повышает глубину проникновения КС, эффект кислотных обработок увеличивается. Внедрение в состав кислотного состава определенных добавок, уменьшающих скорость растворения карбонатов, или замена соляной кислоты другими, менее активными кислотами является одним из самых доступных и эффективных путей ограничения расщепления породы. Для уменьшения скорости реагирования с карбонатным коллектором выбираются следующие реагенты: сульфаминовая кислота, ацетат аммония, полимерный реагент, неионогенные поверхностно-активные вещества (НПАВ).
Одним из способов понижения темпа растворения коллектора и повышения глубины проникновения кислоты рассматривается уменьшение концентрации соляной кислоты в растворе. Отрицательной чертой этого является то, что при этом сильно уменьшается растворяющая способность кислотной композиции. С целью поддержания нужного потенциала растворения КС рекомендуются к использованию иные кислоты, например сульфаминовую кислоту. Растворы сульфаминовой кислоты менее коррозионно-активны, в отличие от растворов соляной кислоты [1].
Лабораторные исследования говорят о том, что наблюдаются неодинаковые скорости растворения мрамора в растворах соляной и сульфаминовой кислот при одинаковых концентрациях. Итоги этого изображены на рисунке 1, где наблюдается скорость растворения мрамора в сульфаминовой кислоте в 5 раз меньше, чем в соляной, при тех же концентрациях кислот.
О 5 10 15 20
Массовая доля кислоты, %
Рисунок 1 - Скорость растворения мрамора в кислотных растворах при различных концентрациях соляной и сульфаминовой кислот
Одна из ключевых проблем кислотных обработок - загрязнение ПЗП. При нагнетании кислотной композиции в НКТ в раствор попадают соединения трехвалентного железа, растворяющиеся в кислой среде, а в случае полного реагирования кислотного состава (изменении водородного показателя среды) возможно образование осадка вида геля гидроксида железа в призабойной зоне пласта, который вызывает повторное закупоривание пор. С целью снижения вероятности выпадения осадка данного рода возможно добавление ацетата аммония, которые еще и замедляет темп реакции КС с коллектором [2].
В кислотные композиции добавляют различные ПАВ как добавку. Например, маслорастворимые ПАВ, кроме уменьшения скорости реагирования КС с коллектором, меняют смачиваемость, уменьшают поверхностное натяжение на границе вытесняющий агент-нефть и помогают с отмывом нефти с поровой поверхности. Неионогенные ПАВ (НПАВ) -самые слабо чувствительные к ионной силе композиции, и это позволяет им быть эффективными в кислой среде. Для разработок составов был применен НПАВ Неонол АФ9-6.
Замедлителем реакции КС послужил биополимер -высокомолекулярный экзополисахарид. Характер растворения мраморного кубика в растворах 10%-й ингибированной соляной кислоты при разных концентрациях биополимера изображены на рисунке 2. Биополимер в составе КС на порядок уменьшает скорость реакции КС с мрамором [3].
Мзосовая доля биополимера, % <-0 2-0,1 5-0,2 4 0,3 5-0,4
Время эьадержсм мраморного ку&иа в кислоте, ч
Рисунок 2 - Характер изменения массы мраморного кубика в растворах ингибированной кислоты (10 %) при разных концентрациях
полимера
Скорость реагирования кислоты и коллектора определялась исследованием характера изменения массы кубиков породы, опущенных в КС на 1; 2; 4; 6; 24 ч. Оптимальное время реакции кислоты и коллектора -6 ч и выше, что установлено на основе промысловых данных. В конечном итоге на основе этой информации были подобраны оптимальные кислотные композиции для различных типов коллекторов [2,3].
Выводы:
1. Концентрации кислот в композиции и объем полимера + ПАВ, требуемого для уменьшения скорости реагирования кислоты с коллектором, находятся в прямой зависимости друг от друга; малая концентрация кислот не придает кислотному составу необходимую растворяющую способность. В ходе исследований установлены следующие оптимальные концентрации соляной и сульфаминовой кислот в КС: для соляной кислоты - 5.. .10 % по массе, для сульфаминовой кислоты - 2.5 % по массе.
2. Для коллекторов кальцитового состава рекомендуется добавление полимеров, которые уменьшают скорость реакции композиции с породой и увеличивают ее проникающую способность, в большем количестве, нежели для коллекторов, в минералогии которых присутствуют силикаты, кварц (характерно для коллекторов Башкортостана).
Использованные источники:
1. Кудинов В. И. Основы нефтегазопромыслового дела. / В. И. Кудинов. -М.: Ин-т компьютерных исследований, 2005. - 720 с.
2. Крупин С.В. Концепция развития методов увеличения нефтеизвлечения / С.В. Крупин и др. - К.: Изд. Казанского математического общества, 1997. -219-240 с.
3. Харисов Р.Я. Комплексный подход к выбору оптимального кислотного состава для стимуляции скважин в карбонатных коллекторах // Нефтяное хозяйство. -2011. - № 2. - 78-82 с.
