Научная статья на тему 'Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах'

Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
175
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Территория Нефтегаз
ВАК
Ключевые слова
КИСЛОТНАЯ ОБРАБОТКА / ACID TREATMENT / ТЕРРИГЕННЫЙ КОЛЛЕКТОР / TERRIGENOUS RESERVOIR / РАСТВОРИМОСТЬ ПОРОДЫ / ROCK SOLUBILITY SEDIMENTATION / ОСАДКООБРАЗОВАНИЕ / КИСЛОТНЫЙ СОСТАВ / ACID COMPOSITION / СТЕПЕНЬ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ / CRYSTALLINITY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Магадова Л. А., Давлетшина Л. Ф., Пахомов М. Д., Давлетов З. Р.

В данной статье представлены результаты исследования растворения терригенной породы в различных фторсодержащих кислотных составах. Рассмотрено влияние основных факторов на процесс растворения: температура обработки, время выдержки, вид и концентрация фторсодержащего реагента, концентрация соляной кислоты. Процесс растворения изучен с помощью гравиметрического метода, рентгенофазового анализа кернового материала и рентгенофлуоресцентного анализа отработанных растворов кислот. Определено, что увеличение растворимости терригенной породы при повышении температуры и продолжительности обработки приводит к снижению степени кристалличности и отношения Si/Al в отработанных растворах кислот, указывая на осаждение продуктов реакций. Выявлено, что зависимости растворимости терригенной породы от концентрации соляной кислоты в составах, содержащих плавиковую кислоту и фторид аммония в эквивалентных количествах, значительно различаются в области низких концентраций соляной кислоты: композиции на основе фторида аммония обладают значительно меньшей растворяющей способностью. Также было выявлено, что при более высоких концентрациях соляной кислоты вид фторсодержащего реагента перестает оказывать существенное влияние на параметры растворения терригенной породы: значения растворимостей и степеней кристалличности становятся практически идентичными. При этом обнаружено, что растворы фторида аммония обладают большими осадкоудерживающими свойствами по сравнению с составами на основе фтористоводородной кислоты. По результатам рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии установлено, что основными фазами осадков, полученных при охлаждении отработанных растворов кислот, являются гексафторсиликаты, гексафторалюминаты калия, натрия, аммония, кремнезем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Магадова Л. А., Давлетшина Л. Ф., Пахомов М. Д., Давлетов З. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TERRIGENOUS RESERVOIRS ROCK DISSOLUTION INVESTIGATION IN THE FLUORINATED ACID COMPOUNDS

This article presents the results of a terrigenous reservoirs rock dissolution investigation in various fluorinated acid compounds. Influence of the main factors on the process of dissolution: treatment temperature, exposure time, type and concentration of the fluorine-containing agent, concentration of hydrochloric acid. Dissolution process was studied using gravimetric method. X-ray analysis of core samples and XRF analysis of spent acid solutions. It was determined that the terrigenous reservoirs rock solubility increase at the temperature and duration of treatment increase leads to a decrease of crystallinity and a Si / Al ratio in the spent acid solutions, indicating the precipitation of reaction products. It was found that terrigenous reservoirs rock solubility function of the concentration of hydrochloric acid in the compounds containing equivalent amounts of hydrofluoric acid and ammonium fluoride; vary considerably in the area of low concentration of hydrochloric acid: compounds based on ammonium fluoride have much lower solubility. It was also found that at higher concentrations of hydrochloric acid the type of fluorine-containing agent ceases to have significant influence on the parameters of terrigenous reservoirs rock dissolution: solubility and crystallinity values are almost identical. It was found that the solutions of ammonium fluoride have high sediment retention properties compared with compositions based on hydrofluoric acid. Results of X-ray analysis and infrared spectroscopy revealed that the main phases of sediments obtained by spent acid solutions cooling are hexafluorosilicate, potassium, sodium, ammonium hexaphtorousalyuminate, silica.

Текст научной работы на тему «Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах»

УДК 622.276.63

Л.А. Магадова1, e-mail: [email protected]; Л.Ф. Давлетшина1, e-mail: [email protected]; М.Д. Пахомов1, e-mail: [email protected]; З.Р. Давлетов1, e-mail: [email protected]

1 Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина (Москва, Россия).

Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах

В данной статье представлены результаты исследования растворения терригенной породы в различных фторсодержащих кислотных составах. Рассмотрено влияние основных факторов на процесс растворения: температура обработки, время выдержки, вид и концентрация фторсодержащего реагента, концентрация соляной кислоты. Процесс растворения изучен с помощью гравиметрического метода, рентгенофазового анализа кернового материала и рентгенофлуоресцентного анализа отработанных растворов кислот. Определено, что увеличение растворимости терригенной породы при повышении температуры и продолжительности обработки приводит к снижению степени кристалличности и отношения Si/Al в отработанных растворах кислот, указывая на осаждение продуктов реакций. Выявлено, что зависимости растворимости терригенной породы от концентрации соляной кислоты в составах, содержащих плавиковую кислоту и фторид аммония в эквивалентных количествах, значительно различаются в области низких концентраций соляной кислоты: композиции на основе фторида аммония обладают значительно меньшей растворяющей способностью. Также было выявлено, что при более высоких концентрациях соляной кислоты вид фторсодержащего реагента перестает оказывать существенное влияние на параметры растворения терригенной породы: значения растворимостей и степеней кристалличности становятся практически идентичными. При этом обнаружено, что растворы фторида аммония обладают большими осадкоудерживающими свойствами по сравнению с составами на основе фтористоводородной кислоты. По результатам рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии установлено, что основными фазами осадков, полученных при охлаждении отработанных растворов кислот, являются гексафторсиликаты, гексафторалюминаты калия, натрия, аммония, кремнезем.

Ключевые слова: кислотная обработка, терригенный коллектор, растворимость породы, осадкообразование, кислотный состав, степень кристалличности.

L.A. Magadova1, e-mail: [email protected]; L.F. Davletshina1, e-mail: [email protected]; M.D. Pakhomov1, e-mail: [email protected]; Z.R. Davletov1, e-mail: [email protected]

1 Gubkin Russian State University of Oil and Gas (Moscow, Russia).

Terrigenous reservoirs rock dissolution investigation in the fluorinated acid compounds

This article presents the results of a terrigenous reservoirs rock dissolution investigation in various fluorinated acid compounds. Influence of the main factors on the process of dissolution: treatment temperature, exposure time, type and concentration of the fluorine-containing agent, concentration of hydrochloric acid. Dissolution process was studied using gravimetric method, X-ray analysis of core samples and XRF analysis of spent acid solutions. It was determined that the terrigenous reservoirs rock solubility increase at the temperature and duration of treatment increase leads to a decrease of crystallinity and a Si / Al ratio in the spent acid solutions, indicating the precipitation of reaction products. It was found that terrigenous reservoirs rock solubility function of the concentration of hydrochloric acid in the compounds containing equivalent amounts of hydrofluoric acid and ammonium fluoride; vary considerably in the area of low concentration of hydrochloric acid: compounds based on ammonium fluoride have much lower solubility. It was also found that at higher concentrations of hydrochloric acid the type of fluorine-containing agent ceases to have significant influence on the parameters of terrigenous reservoirs rock dissolution: solubility and crystallinity values are almost identical. It was found that the solutions of ammonium fluoride have high sediment retention properties compared with compositions based on hydrofluoric acid. Results of X-ray analysis and infrared spectroscopy revealed that the main phases of sediments obtained by spent acid solutions cooling are hexafluorosilicate, potassium, sodium, ammonium hexaphtorousalyuminate, silica.

Keywords: acid treatment, terrigenous reservoir, rock solubility sedimentation, acid composition, crystallinity.

OIL AND GAS PRODUCTION

Таблица 1. Минералогический состав кристаллической фазы исследованного кернового материала Table 1. Mineral composition of the crystalline phase of the investigated core samples

Наименование минерала Name of mineral Кварц Quartz Альбит Albite Микроклин Microdine Мусковит Muscovite Каолинит Kaolinite Хлорит Chlorite Пирит Pyrite

Содержание фазы, % Phase content, % 60 24 8 3 3 2 Следы Traces

В кислотных составах для воздействия на минералы терригенного пласта, как правило, используют глинокислоту -смесь фтористоводородной (НР) и соляной (НС1) кислот. Вследствие высокой токсичности, а также для удобства транспортирования и хранения вместо НР на практике зачастую применяют ее аммонийные соли [1]. Как известно, при протекании химических реакций с участием НР образуются различные продукты, которые способны выпадать в осадок, кольматируя поры призабойной зоны пласта, что, в свою очередь, может значительно снизить эффективность кислотной обработки [2-4]. Несмотря на то что избежать образования осадков в процессе растворения породы терригенных коллекторов практически невозможно, подробное исследование данного процесса для установления основных закономерностей позволит управлять его протека-

нием и представляется важным этапом повышения эффективности кислотных обработок.

В связи с этим целью данной работы являлось изучение влияния основных факторов на процесс осадкообразования при кислотных обработках терригенных коллекторов: температуры обработки, времени выдержки кислоты на реакцию с породой, вида и концентрации фторсодержащих реагентов, концентрации соляной кислоты.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В качестве объекта исследования использовали экстрагированный керно-вый материал полимиктового терригенного коллектора. Минералогический состав исследуемого образца представлен в таблице 1.

В ходе проведения работы была исследована растворимость породы в растворах плавиковой и соляной кислот.

Растворимость изучали гравиметрическим методом с использованием дезинтегрированной породы (размер частиц < 50 мкм). При приготовлении базовых кислотных составов использовали наиболее распространенные концентрации кислот: в случае HF - 1-3% мас., HCL -8-12% мас. [2].

Для определения минералогического состава породы использовали порошковый рентгеновский дифракто-метр ARL X'TRA (Thermo Scientific). В качестве источника излучения применяли рентгеновскую трубку с медным анодом.Дифрактограммы регистрировали в интервале углов от 40 до 600 20. Качественный и количественный рентгенофазовый анализ полученных дифрактограмм проводили с помощью программ CrystaLLographica Search-Match и Siroquant соответственно. Степень кристалличности рассчитывали по полученным дифрактограммам с

20 40 60 80

Температура, °С Temperature, °С

30

012345678 Время обработки, ч Treatment time, h

Рис. 1. Зависимость растворимости кернового материала от _

температуры обработки (продолжительность - 4 часа) Рис. 2. Зависимость растворимости кернового материала от времени

Fig. 1. Core material solubility dependence on the treatment выдержки при 80 °С

temperature (duration - 4 hours) Fig. 2. Core material solubility dependence on the exposure duration 80 °С

Ссылка для цитирования (for references):

Магадова Л.А., Давлетшина Л.Ф., Пахомов М.Д., Давлетов З.Р. Исследование растворения породы терригенных пластов во фторсодержащих кислотных составах // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015. № 12. С. 94-100.

Magadova L.A., Davletshina L.F., Pakhomov M.D., Davletov Z.R. Terrigenous reservoirs rock dissolution investigation in the fluorinated acid compounds (In Russ.). Territorija «NEFTEGAZ» = OH and Gas Territory, 2015, No. 12. P. 94-100.

Таблица 2. Минералогический состав кристаллической фазы образцов кернового материала (температура обработки - 80 °С, кислотный состав - 3% HF/12% HCL)

Table 2. Mineral composition of the crystalline phase of core material samples (treatment temperature - 80 °С, acid composition - 3% HF/12% HCL)

Наименование минерала Name of mineraL Время обработки,ч Treatment time, h

1,0 2,0 4,0 8,0

Кварц Quartz 75 77 82 87

Альбит ALbite 13 12 9 8

Микроклин MicrocLine 7 7 6 5

Мусковит Muscovite 3 2 2 Следы Traces

Каолинит KaoLinite 2 2 1 -

Хлорит ChLorite - - - -

Пирит Pyrite Следы Traces Следы Traces Следы Traces Следы Traces

использованием программного пакета CrystaLLinity.

Элементный состав отработанных растворов кислотных составов определяли с помощью последовательного рентге-нофлуоресцентного спектрометрa ARL PERFORM'X (Thermo Scientific). Расчет содержаний элементов проводили в программном комплексе UniQuant. ИК-спектры осадков снимали с помощью ИК Фурье-спектрометра Thermo Scientific NicoLet iS10 с приставкой однократного нарушенного полного внутреннего отражения Smart iTR (кри-

сталл ZnSe). Спектральный диапазон съемки составлял 4000-650 см-1.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

На первом этапе исследования была определена растворимость терригенной породы в смесях плавиковой и соляной кислот при их различных соотношениях в зависимости от температуры обработки и времени выдержки (рис. 1 и 2). Было обнаружено, что растворимость породы коллектора возрастает в 1,8-2 раза при увеличении концентрации HF с 1 до 3% мас., а при повышении

температуры обработки с 20 до 80 0С - в 1,6-1,8 раза. Изменение времени выдержки кислоты с породой с 1 до 8 часов значительно не влияет на растворимость: увеличение составило 1,2-1,3 раза. Основная доля растворения происходит в течение первого часа, что, вероятно, обусловлено реакциями минеральных кислот с наиболее чувствительными компонентами коллектора - слюдистыми и глинистыми минералами. Данное предположение было подтверждено с помощью рент-генофазового анализа.

— 1% HF + 8% HCI

- * - 2% HF + 10% HCI

— 3% HF + 12% HCI

65

до обработки Before treatment

Температура, °С Temperature, °С

Рис. 3. Зависимость степени кристалличности кернового материала от температуры обработки (продолжительность - 4 часа) Fig. 3. Core material crystaLLinity dependence on the treatment temperature (duration - 4 hours)

1% HF + 8% HCI

- * - 2% HF + 10% HCI

— ■— 3% HF + 12% HCI

Время обработки, ч Treatment time, h

Рис. 4. Зависимость степени кристалличности кернового материала от времени выдержки при 80 °С

Fig. 4. Core materiaL crystaLLinity dependence on the exposure duration 80 °С

Минералогические составы кристаллических фаз кернового материала после обработки (табл. 2) свидетельствуют об отсутствии глинистого минерала хлорита во всех исследованных образцах, что согласуется с данными [5-7]. При повышенной температуре (80 0С) и длительном времени выдержки (8 часов) в образцах практически полностью растворяются мусковит и каолинит. Очевидно, что кислотное воздействие оказывает влияние на кристаллическую структуру минералов горной породы. Изменения степени совершенства структуры обработанного кернового материала определяли по степени кристалличности.

Степень кристалличности исходного образца составляла около 85%; для обработанных кислотой образцов значение показателя варьировалось в диапазоне 66-82% (рис. 3 и 4), причем наименьшая кристалличность соответствует максимальной концентрации HF, высоким температурам и продолжительностям обработки. По всей видимости, существенные количества аморфной фазы вызваны разложением минералов коллектора и осаждением продуктов реакций. Для подтверждения процесса осадкообразования были определены элементные составы отработанных растворов кислот. Как правило, степень протекания химических реакций и осадкообразования устанавливают по изменениям концентраций кремния и алюминия. Считается, что первоначально отношение Si/AL при растворении алюмосиликатов соответствует данному отношению в исходных минералах [4, 8]. Дальнейшее развитие вторичных и третичных реакций уменьшает данный показатель.

Зависимости отношения Si/AL от температуры обработки и времени выдержки представлены на рисунках 5 и 6. Результаты анализа свидетельствуют о непрерывном повышении концентрации AL и одновременном снижении содержания Si, что приводит к снижению отношения Si/AL при увеличении температуры обработки и времени выдержки кислоты с породой. Данный факт указывает на осаждение соединений кремния, образующихся в процессе растворения минералов коллектора.

Необходимо отметить, что в отработанных растворах кислотного состава 3%HF/12%HCl после реакции с породой при повышенных температурах (60-80 0С) наблюдается выпадение осадка при охлаждении до комнатной температуры. При значительном количестве осадок отфильтровывали и промывали дистиллированной водой. Высушенный осадок взвешивали и рассчитывали его массовую долю по отношению к исходной навеске керна и массе растворенного керна. Исходя из этого обстоятельства, можно предположить, что в случае кислотного состава 3%HF/12%HCl и повышенных температур (60-80 0С) представленные значения отношений Si/AL (рис. 5 и 6) являются несколько искаженными. Далее было исследовано влияние вида фторсодержащего реагента на процесс растворения породы. С этой целью плавиковую кислоту в составах заменяли на фторид аммония в эквивалентных количествах вещества. Сравнительный анализ кислотных составов приведен в таблице 3.

Полученные значения растворимостей и степеней кристалличности обработанного кернового материала для составов на основе плавиковой кислоты и фторида аммония в присутствии HCL практически не отличались. Помимо этого, для растворов HF и NH4F аналогичны закономерности изменений растворимости и степени кристалличности кернового материала, отношения Si/AL в отработанных растворах при изменениях времени выдержки и концентрации фторсодержащего реагента. В составах, содержащих 5,55% мас. NH4F (количество вещества эквивалентно 3% мас. HF), концентрация соляной кислоты составляла 12% и 17,475% мас. В последнем случае введение дополнительного количества HCL (5,475% мас.) продиктовано представлением о необходимости учета реакции фторида аммония с соляной кислотой. Согласно этому положению, должны быть получены схожие результаты в случае кислотных составов 3% HF/12% мас. HCL и 5,55% NH4F/17,475% мас. HCL. Однако сравнение экспериментов № 5, 6, 9, 10 (табл. 3) указывает, что значительно более близкие результаты на-

РОССИИСКИИ РАЗРАБОТЧИК И ПРОИЗВОДИТЕЛЬ противокоррозионных и огнезащитных лакокрасочных материалов марки Акрус®, специального и промышленного назначения.

НАДЕЖНЫЕ СТРАТЕГИИ ЗАЩИТЫ

Мы производим

только защитные покрытия.

Это позволяет нам

концентрироваться

на особенностях

их изготовления

и потребления.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: Нефтехимическая индустрия

Нефтегазодобывающая промышленность Судостроение Машиностроение Мостостроение Гражданское строительство Огнезащитные покрытия

TERRITORIJA NEFTEGAS - OIL AND GAS TERRITORY No. 12 december 2015

«ллли.акрус.рф www.akrus-akz.ru infoaakrus-akz.ru 117420, г. Москва, ул. Наметкина, д. 10Б тел./факс: +7(495) 363 5669

Таблица 3. Сравнительный анализ растворяющих способностей кислотных составов на основе плавиковой кислоты и фторида аммония при 80 °С TabLe 3. Comparative anaLysis of acid compounds soLvent abiLity based on hydrofLuoric acid and ammonium fLuoride at 80 °С

№ п/п No. Содержание реагента, % мас. Agent content, % wt. Время обработки, ч Treatment time, h Растворимость, % мас. Solubility, % wt. Степень кристалличности образца породы, % Crystallinity of the rock sample, % Отношение Si/Al в отработанном растворе Si/Al ratio in the spent solution Массовая доля осадка к исходной навеске керна, % мас. Mass fraction of the sediment in the originaL core hitch, % wt. Массовая доля осадка к растворенной массе керна, % мас. Mass fraction of the sediment in the core dissoLved weight, % wt.

HF nh4f HCl

1 1,0 - 8,0 1,0 11,67 82,3 0,339 -* -*

2 - 1,85 8,0 1,0 11,12 82,1 0,587 -* -*

3 3,0 - 12,0 1,0 21,47 81,6 0,678 0,9 4,1

4 - 5,55 12,0 1,0 20,95 81,2 0,832 -* -*

5 3,0 - 12,0 4,0 23,75 70,2 0,432 1,2 4,9

6 - 5,55 12,0 4,0 23,67 70,7 0,671 0,9 3,4

7 3,0 - 12,0 8,0 25,45 65,7 0,293 2,1 9,2

8 - 5,55 12,0 8,0 25,91 66,9 0,534 1,4 6,0

9 3,0 - 17,48 4,0 25,58 62,5 0,320 1,4 5,3

10 - 5,55 17,48 4,0 25,44 61,9 0,456 1,1 4,2

* Незначительное количество осадка.

* Small amount of sediment.

блюдаются для составов с одинаковым содержанием соляной кислоты, что свидетельствует о существенно большем влиянии количества HCl на растворяющую способность кислот по сравнению с видом фторсодержащего реагента, взятом в эквивалентном количестве. Интересные результаты получены при расчетах отношений Si/Al в отработанных растворах кислот. При прочих равных условиях (количество вещества фторсодержащего реагента, концентра-

ция НС1, время выдержки, температура обработки) в отработанных кислотах на основе HF отношение Б1'/А1 существенно меньше, чем в составах, содержащих N1-1^. Наряду с этим в отработанных составах на основе ИР образуется большее количество осадка (табл. 3) по сравнению с растворами ЫИ4Р. Таким образом, экспериментальные данные свидетельствуют о больших осад-коудерживающих свойствах кислотных составов на основе фторида аммония по

сравнению с растворами, содержащими ИР. По всей видимости, наблюдаемые закономерности обусловлены солевым эффектом, заключающимся в увеличении растворимости малорастворимых соединений при повышении ионной силы раствора [9-10], возрастание которой происходит при замене слабого электролита ИР на ее аммонийную соль. Исследование осадков, полученных при охлаждении отработанных растворов кислот, проводили с использованием

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1,6 1,4 1,2

<

0,8 0,6 0,4 0,2

□ 196 HF +896 HCl

□ 296 HF + 10)6 HCl ■ 396 HF + 1296 HCl

_D

Температура, °C Temperature, °C

Рис. 5. Зависимости отношения Si/AL от температуры обработки (продолжительность - 4 часа)

Fig. 5. Si/AL ratio dependences on the treatment temperature (duration -4 hours)

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

—«— 1% HF + 8% HCl

— • — 294 HF + 10% HCl

- A— 3% HF + 12% HCl

3 4 5

Время обработки, ч Treatment time, h

Рис. 6. Зависимости отношения Si/AL от времени выдержки при 80 °С

Fig. 6. Si / AL ratio dependences on the exposure duration at 80 °С

OIL AND GAS PRODUCTION

рентгенофазового анализа и ИК-спек-троскопии. Результаты рентгеновской дифракции свидетельствуют о том, что основными фазами осадков, выпавших из растворов HF/HCl, являются гексаф-торсиликаты, гексафторалюминаты калия и натрия, кремнезем; из растворов NH4F/HCl происходит осаждение гексафторсиликатов и гексафторалю-минатов калия,натрия и аммония. На ИК-спектрах осадков наблюдаются полосы поглощения в области волновых чисел 710-720, 1430 и 3315 см-1 (последние два значения отмечаются в случае растворов NH4F), которые были соотнесены с присутствием гексафторсили-кат-аниона и катиона аммония [11-12]. Влияние концентрации соляной кислоты было дополнительно изучено в диапазоне 0-12% мас. на примере составов, содержащих 3% мас. HF и 5,55% мас. NH4F (рис. 7). Увеличение концентрации HCl для обоих типов составов приводит к повышению растворимости кернового материала, указывая на активирующую роль соляной кислоты в процессе растворения терригенной породы. Однако

и го

s

о

г

s Cl О ш н и го

Q.

27

5 >

15

о

ьо

- 3%HF + HCI —А— 5,55% NH F + HCl

6 8 10 12 Содержание HCl, % мас. HCl content, %wt.

14

16

18

Рис. 7. Зависимости растворимости кернового материала от концентрации HCl при 80 °С (продолжительность - 4 часа)

Fig. 7. Core material solubility dependences on the HCl concentration at 80 °С (duration - 4 hours)

Em

□ЕТэнергешшнтнж

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА

ДЛЯ ЛЮБЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТ • ПОСТАВКА • МОНТАЖ • СЕРВИС

Мы предлагаем

• Разработку, производство, проектирование, монтаж

и обслуживание систем промышленного электрообогрева

• Поставку электротехнической продукции, тепловой изоляции, специальных кабельных изделий, промышленных электронагревателей

• Внедрение комплексных инженерных решений для нефтегазовой промышленности РФ

141008, Россия, МО, Мытищи, Проектируемый проезд 5274, стр. 7 тел./факс [495) 627-72-55, www.sst-em.ru infoOsst-em.ru

ДОБЫЧА НЕФТИ И ГАЗА

ход кривых для растворов HF и NH4F значительно различается в области концентраций HCl 0-6% мас., что может быть вызвано в данном случае снижением кислотности систем на основе NH4F за счет расхода соляной кислоты на реакцию с фторидом аммония. При дальнейшем повышении содержания HCl (6-10% мас.) зависимости сначала сближаются, а затем становятся практически идентичными (10-17,5% мас. HCl).

ВЫВОДЫ

1. Увеличение растворимости терриген-ной породы при повышении температуры, продолжительности обработки, кон-

центрации соляной кислоты приводит к снижению степени кристалличности и отношения Si/Al в отработанных растворах кислот, что указывает на протекание осаждения продуктов реакций. 2. Зависимости растворимости тер-ригенной породы от концентрации соляной кислоты в составах, содержащих HF и NH4F в эквивалентных количествах, значительно различаются в области низких концентраций HCl: растворы NH4F обладают меньшей растворяющей способностью. При дальнейшем увеличении концентрации HCl происходит сближение кривых растворимостей.

3. В области высоких концентраций HCl вид фторсодержащего реагента не оказывает существенного влияния на параметры растворения терригенной породы - значения растворимости и степени кристалличности. Обнаружено, что растворы NH4F обладают большими осадкоудерживающими свойствами по сравнению с составами на основе HF.

4. Основными фазами осадков, полученных при охлаждении отработанных растворов кислот, являются гексафтор-силикаты, гексафторалюминаты калия, натрия, аммония (последний осаждается в случае NH4F), кремнезем.

Литература:

1. Ибрагимов Г.З., Сорокин В.А., Хисамутдинов Н.И. Химические реагенты для добычи нефти: Справочник рабочего. М.: Недра, 1986. 240 с.

2. Гейхман М.Г. и др. Кислотная обработка терригенных и карбонатных коллекторов: Обз. инф. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007. 104 с. (Серия «Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений»).

3. Глущенко В.Н., Силин М.А. Нефтепромысловая химия: Изд. в 5 тт. Т. 4. Кислотная обработка скважин / Под ред. И.Т. Мищенко. М.: Интерконтакт Наука, 2010. 703 с.

4. Магадова Л.А. и др. Осадкообразование при взаимодействии кислотных составов с минералами терригенного коллектора // Нефтепромысловое дело. 2015. № 9. С. 31-36.

5. Simon D.E., Anderson M.S. StabiLity of CLay MineraLs in Acid. Paper SPE 19422.

6. Hartman R.L. et aL. Acid-Sensitive ALuminosiLicates: DissoLution Kinetics and FLuid SeLection for Matrix-StimuLation Treatments. SPE Production & Operations, May 2006. P. 194-204.

7. Хисметов Т.В. и др.Подбор кислотных композиций для обработок призабойной зоны по данным ядерно-физических методов // Нефтяное хозяйство. 2012. № 5. С. 78-81.

8. Crowe C.W. Precipitation of Hydrated SiLica From Spent HydrofLuoric Acid: How Much of a ProbLem Is It? JournaL of PetroLeum TechnoLogy, November 1986. P. 1234-1240.

9. Алексеев В.Н. Количественный анализ / Под ред. П.К. Агасяна. Изд. 4-е, перераб. М.: Химия, 1972. 504 с.

10. Золотов Ю.А. и др. Основы аналитической химии: В 2 кн. Кн.1. Общие вопросы. Методы разделения: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2004. 361 с.

11. MiLLer F.A., WiLkins C.H. Infrared Spectra and Characteristic Frequencies of Inorganic Ions. AnaLyticaL Chemistry, 1952, VoL. 24, No. 8. P. 1253-1294.

12. Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A: Theory and AppLications in Inorganic Chemistry. 6th Edition. John WiLey & Sons, Inc., 2009. 432 pp.

References:

1. Ibragimov G.Z., Sorokin V.A., Khisamutdinov N.I. Himicheskie reagenty dlja dobychinefti: Spravochnik rabochego [Chemicals for oil production: Operator Manual]. Moscow, Nedra PubL., 1986. 240 pp.

2. Geikhman M.G. et aL. Kislotnaja obrabotka terrigennyh i karbonatnyh kollektorov: Obz. inf. [Acid treatment of terrigenous and carbonate reservoirs: Summary information]. Serija «Razrabotka i jekspLuatacija gazovyh i gazokondensatnyh mestorozhdenij» [Series «Development and operation of gas and gas condensate fields»]. Moscow, Information and Advertising Center of Gazprom LLC, 2007. 104 pp.

3. GLushchenko V.N., Silin M.A. Neftepromyslovajahimija [Oilfield chemistry]. Ed. in 5 vols. Vol. 4. Kislotnaja obrabotka skvazhin [Oil-well acidizing]. Ed. by I.T. Mishchenko. Moscow, Interkontakt Nauka, 2010. 703 pp.

4. Magadova L.A. et aL. Osadkoobrazovanie pri vzaimodejstvii kisLotnyh sostavov s mineraLami terrigennogo koLLektora [Sedimentation at the acidic compounds interaction with terrigenous reservoir minerals]. Neftepromyslovoe delo = Oil field business, 2015, No. 9. P. 31-36.

5. Simon D.E., Anderson M.S. Stability of Clay Minerals in Acid. Paper SPE 19422.

6. Hartman R.L. et aL. Acid-Sensitive ALuminosiLicates: Dissolution Kinetics and Fluid Selection for Matrix-Stimulation Treatments. SPE Production & Operations, May 2006. P. 194-204.

7. Khismetov T.V. et aL. Podbor kisLotnyh kompozicij dLja obrabotok prizabojnoj zony po dannym jaderno-fizicheskih metodov [SeLection of acid compounds for bottom hoLe area treatment according to nucLear methods data]. Neftjanoe hozjajstvo = Oil facility, 2012, No. 5. P. 78-81.

8. Crowe C.W. Precipitation of Hydrated SiLica From Spent HydrofLuoric Acid: How Much of a ProbLem Is It? JournaL of PetroLeum TechnoLogy, November 1986. P. 1234-1240.

9. ALekseyev V.N. KoLichestvennyj anaLiz [Quantitative anaLysis]. Ed. by P.K. Agasyan. Ed. 4th, revised. Moscow, Chemistry, 1972. 504 pp.

10. ZoLotov Yu. A. et aL. Osnovy analiticheskojhimii [FundamentaLs of AnaLyticaL Chemistry]. In 2 voLs. VoL. 1. Obshhie voprosy. Metody razdeLenija [GeneraL issues. Methods of separation]. Text book for universities. 3rd ed., revised and amended. Moscow, Vysshaya ShkoLa, 2004. 361 pp.

11. MiLLer F.A., WiLkins C.H. Infrared Spectra and Characteristic Frequencies of Inorganic Ions. AnaLyticaL Chemistry, 1952, VoL. 24, No. 8. P. 1253-1294.

12. Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A: Theory and AppLications in Inorganic Chemistry. 6th Edition. John WiLey & Sons, Inc., 2009. 432 pp.

100

№ 12 декабрь 2015 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.