СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к составам для кислотной обработки пласта и может быть использовано для растворения карбонатных пород в призабойной зоне неоднородного по проницаемости газоносного пласта.

Известен состав для обработки призабойной зоны пласта [I] включающий соляную кислоту и спиртовую добавку-гликоль, при следующем соотношении ингридиентов, об
Раствор соляной кислоты 20 37%-ной конденсации 10 70
Гликоль 30 90
В качестве гликоля известный состав содержит этилен-, диэтилен или триэтиленгликоль.

Недостатком указанного состава является высокая скорость растворения карбонатной породы при высоких температурах (свыше 100^oC), что в промысловых условиях может привести к низкому охвату кислотным воздействием обрабатываемого пласта по глубине и толщине.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности является состав, содержащий раствор соляной кислоты, спиртовую добавку диэтиленгликоль и ПАВ-10 [2] при следующем соотношении ингридиентов, об
10% HCl 20 90
ДЭГ 10 80
ОП-10 0,3
Указанный состав приемлем для проведения кислотных обработок призабойной зоны пласта при температуре, не превышающей 80^oC. Так как свыше 80^oC происходит деструкция пенообразования ОП-10 (температура помутнения 1%-ного водного раствора ОП-10 80-90^oC).

Технический результат изобретения увеличение глубины проникновения неотреагированного кислотного раствора в высокотемпературных пластах (свыше 100^oC) путем снижения скорости реакции кислоты с реагируемой породой.

Указанный технический результат достигается тем, что состав для обработки призабойной зоны пласта содержит соляную кислоту в виде водного раствора 10 12%-ной концентрации, а в качестве ПАВ используют пенообразователь ПО-1 - состав на основе керосинового контакта, полученный при контактной очистке керосинового дистилята при следующем соотношении компонентов, мас.

Водный раствор соляной кислоты 10 12%-ной концентрации 85,0 95,0
Диэтиленгликоль 4,5 14,5
Поверхностно-активное вещество-пенообразователь ПО-1 состав на основе керосинового контакта, полученный при контактной очистке керосинового дистилята 0,5
Пенообразователь ПО-1 представляет собой темно-коричневую жидкость, состоящую из 84% керосинового контакта, 4 5%-ного клея костного, 10 - 12%-ного этилового спирта-сырца или концентрированного этиленгликоля. Керосиновый контакт поверхностно-активное вещество, способствующее образованию пены. Его получили при контактной очистке керосинового дистилята в процессе переработки нефти. В нем содержится соли сульфонатеновых кислот (до 45%), минеральные масла и свободные кислоты. Для их нейтрализации вводят едкий натр.

Вязкость при 20^oC не более 4x10^-3м²с, плотность не менее 1,1, температура застывания не более 8^oC.

Для проведения лабораторных испытаний свойств предложенного состава использовалась установка, принцип работы которой заключается в измерении количества углекислого газа, выделившегося в процессе реакции водного раствора соляной кислоты с породой (CaCO₃). Количество выделившегося углекислого газа и продолжительность его выделения, позволили определить эффективность применяемых добавок и их концентрации. Определение скорости реакции составов к цементному камню проведено с использованием образцов естественного керна (измельченного в виде порошка) с содержанием 98% CaCO₃ и высушенного при температуре 100 110^oC. Образец помещали в цилиндрическую пробирку с пробкой, где приспособлены вход для подачи исследуемого раствора и выход для углекислого газа. Пробирку помещали в ванну и нагревали до температуры 100^oC. Затем через входной канал подавали 0,6 мл раствора, одновременно включали секундомер и производили замер количества выделившегося CO₂. По времени продолжения реакции и объему выделенного углекислого газа рассчитывали скорость реакции в исследуемых растворах.

Пример 1. К 87 см³ 10%-ного водного раствора соляной кислоты прибавляли 12,5 см³ Диэтиленгликоля и 0,5 см³ пенообразователя ПО-1. Состав тщательно перемешивали путем применения лабораторной установки-мешалки в течение 3 5 мин. Полученный раствор оставляли в покое для осаждения пены. Из приготовленного раствора отбирали 0,6 см³ и подвергали испытаниям. Скорость реакции испытуемого состава с карбонатами оценивали путем отношения выделившегося углекислого газа от времени продолжения реакции. Скорость выделения углекислоты составила 0,27 см³/сек. Скорость растворения цементного камня находили отношением растворенной породы ко времени продолжения реакции. В данном примере она составила 12 x 10^-4 г/сек.

Пример 2. К 90 см³ 12%-ного водного раствора соляной кислоты прибавляли 9,5 см³ диэтиленгликоля и 0,5 см³ пенообразователя ПО-1. Проводили тоже самое, что и в первом примере. Скорость выделения углекислого газа 0,28 см³/сек, а скорость растворения цементного камня 12 x 10^-4 г/сек.

Пример 3. К 85 см³ 10%-ного водного раствора соляной кислоты прибавляли 14,5 см³ диэтиленгликоля и 0,5 см³ пенообразователя ПО-1. Последовательность проведения операции та же что и в первых двух примерах. Скорость выделения углекислого газа 0,31 см³/сек, скорость растворения цементного камня 14 x 10^-4 г/сек.

С целью сопоставления свойств предлагаемого и известного составов были приготовлены также растворы с ПАВ ОП-10 в количественном соотношении, равном предлагаемому. Полученные данные предлагаемого и известного составов представлены в таблице. Как следует из данных таблиц, наиболее эффективными являются концентрационные пределы диэтиленгликоля (ДЭГ) в заявляемом составе 4,5 14,5% а оптимальная для 10% HCl 12,5% 12% HCl 9,5% и ПО-1 - 0,5%
В промысловых условиях предлагаемый состав получают смешиванием соляной кислоты, диэтиленгликоля и ПО-10 в емкости кислотовоза "АзинМаш-30А" путем круговой циркуляции с использованием имеющегося насосного оборудования или цементировочного агрегата ЦА-320. При этом образуется раствор, который не подвержен химическим изменениям, может длительное время храниться в специальной емкости. Приготовление состава может осуществляться непосредственно на устье скважины перед началом работ или на химической базе и транспортироваться к месту назначения.

При использовании предлагаемого состава для обработки высокотемпературных пластов за счет увеличения глубины проникновения неотриагированного кислотного раствора ожидается увеличение дополнительной добычи газа по сравнению с обработкой известным составом в 1,5 2 раза.

Состав для обработки призабойной зоны пласта содержит следующие компоненты, в мас. %: водный раствор соляной кислоты 10 - 12%-ной концентрации 85,0 - 95,0, диэтиленгликоль 4,5 - 14,5, поверхностно-активное вещество - пенообразователь - ПО-1 - состав на основе керосинового контакта, полученный при контактной очистке керосинового дистилята 0,5. Состав позволяет увеличить глубину проникновения кислотного раствора в высокотемпературных пластах путем снижения скорости реакции кислоты с реагируемой породой. 1 табл.

Состав для обработки призабойной зоны пласта, содержащий соляную кислоту, диэтиленгликоль и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что соляную кислоту используют в виде водного раствора 10 12%-ной концентрации, а в качестве поверхностно-активного вещества пенообразователь ПО-1 состав на основе керосинового контакта полученный при контактной очистке керосинового дистиллята при следующем соотношении компонентов, мас.

Водный раствор соляной кислоты 10 12%-й концентрации 85,0 95,0
Диэтиленгликоль 4,5 14,5
Поверхностно-активное вещество пенообразователь ПО-1 состав на основе керосинового контакта, полученный при контактной очистке керосинового дистиллята 0,5о