СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 1997 года по МПК E21B43/24 

Описание патента на изобретение RU2100582C1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам термохимической обработки призабойной зоны пластов.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта, заключающийся в размещении в призабойной зоне металлического магния и алюминия с последующей прокачкой через них соляной кислоты совместно с аммиачной селитрой. Недостатком способа является то, что в основном осуществляется прогрев участка призабойной зоны вблизи линии нагнетания, в то время как более удаленные участки остаются не охваченными воздействием. Кроме того, в результате химической реакции между магнием и алюминием выделяется газообразный водород, что приводит к интенсификации коррозии нефтепромыслового оборудования. Помимо этого недостатком способа является использование большого количества дорогостоящих химреагентов (магний, алюминий, аммиачная селитра).

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с низким охватом обработки по глубине и толщине пласта, интенсификацией коррозии нефтепромыслового оборудования и необходимостью проведения дополнительных спуско-подъемных операций.

Целью изобретения является увеличение охвата обработки по глубине и толщине пласта, а также уменьшение коррозии нефтепромыслового оборудования и исключение спуско-подъемных операций.

Цель достигается тем, что в способе термохимической обработки призабойной зоны пласта, включающем прогрев призабойной зоны пласта в результате экзотермической химической реакции водного раствора соляной кислоты и реагентного материала в качестве реагентного материала используют водный раствор диэтиламина. Кроме того, первоначально в призабойную зону закачивают водный раствор диэтиламина с последующей закачкой водного раствора соляной кислоты в стехиометрическом соотношении.

При выборе в качестве реагентного материала водного раствора диэтиламина и его первоначальной закачки в призабойную зону с последующей закачкой водного раствора соляной кислоты в стехиометрическом соотношении экзотермическая химическая реакция между водными раствором соляной кислоты и реагентным материалом (водным раствором диэтиламина) в отличие от прототипа протекает непосредственно в призабойной зоне пласта на заданной глубине. Повышение температуры в результате реакции на заданной глубине приводит к разжижению твердых углеводородов (парафина, смол, асфальтенов и др.), которые затем удаляются при пуске скважины в эксплуатацию. В результате повышается охват обработки по толщине и глубине пласта. Кроме того, первоначальная закачка водного раствора диэтиламина, относящегося к классу аминов, являющихся хорошими ингибиторами коррозии, а также отсутствие в продуктах реакции диэтиламина и соляной кислоты газообразного агента, обеспечивает снижение коррозии нефтепромыслового оборудования. Вместе с тем использование предлагаемого изобретения исключает проведение дополнительных спуско-подъемных операций.

В качестве реагентного материала в предлагаемом способе используют водный раствор диэтиламина. Диэтиламин (СН3СН2)2NH (ТУ 6-09-68-79), представляет собой вязкую жидкость со следующими физико-химическими свойствами: количество активной массы в товарном продукте 100% вязкость 1,25 мПа•с; плотность 702-706 кг/м3 (0,702-0,706 т/м3); удельная теплоемкость 4 кДж/кг град; растворимость в воде полная.

При смешении диэтиламина с соляной кислотой протекает химическая реакция с тепловым эффектом 2300 кДж/кг.

(СН3СН2)2NH+HCI[(CH3CH2)2 NH2]CI
Продукт реакции диэтиламоний солянокислый хорошо растворим в воде.

В способе используют соляную кислоту по ГОСТ 3118-77, марка 4. Массовая доля основного вещества в водном растворе 35-38% вязкость 1,32 мПаoс, плотность 1180-1190 кг/м3 (1,18-1,19 т/м3), удельная теплоемкость 4,8 кДж/кг град.

Необходимый объем диэтиламина и соляной кислоты определяется из стехиометрического соотношения на основе потребного объема обрабатываемой призабойной зоны.

Пример. Рассчитать объем диэтиламина и соляной кислоты для обработки призабойной зоны объемом 10 м3.

Вначале определяем количество теплоты необходимое для повышения температуры общего объема закачиваемых жидкостей на 100oС, по формуле
Q = cmΔt,
где с удельная теплоемкость жидкости в кДж/кг град,
m масса жидкости,
Δt перепад температуры.

В рассматриваемом случае следует использовать для расчета параметры воды, так как реагенты подаются в водных растворах. Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 кДж/кг град, а масса 10 м3 воды равна 103 кг. Δt принимаем равным 100oС. Подставляя указанные значения в формулу получаем Q 4,18•106 кДж. В результате реакции 1 кг диэтиламина выделяет 230 кДж теплоты, тогда потребное количество диэтиламина составит 4,18•106/2,3•103 1820 кг 1,82 т. Из стехиометрических расчетов определено, что для полной нейтрализации диэтиламина соляной кислотой их массовое соотношение должно составлять 2:1. Тогда потребное количество соляной кислоты составил 1,82/2 0,91 т. Принимая объемы водных растворов соляной кислоты и диэтиламина равными (по 5 м3 каждый), определяем объемную концентрацию диэтиламина и соляной кислоты в воде. Потребный объем диэтиламина составляет 1,82/0,706 2,58 м3, а его объемная концентрация в воде (2,58/5)х100% 51,6% Потребный объем соляной кислоты составляет 0,91/1,19 0,76 м3, а ее объемная концентрация в воде (0,76/5)х100% 15,2%
Способ проверен в лабораторных условиях. Опыты проводили на трех моделях пласта различной длины. Проницаемость моделей пористой среды составляла 1,0 мкм2. Длина моделей составляла 0,5; 1,0 и 1,5 м, диаметр 0,03 м. Пористая среда была представлена кварцевым песком различных фракций. На первом этапе опытов первая модель длиной 0,5 м насыщалась нефтью с высоким содержанием смол, асфальтенов и парафина (10%) и производилась фильтрация нефти до установления постоянного расхода Q1. На втором этапе, в модель последовательно, в стехиометрическом соотношении, подавались водные растворы диэтиламина и соляной кислоты. (Общий объем подаваемых реагентво равнялся объему пор образца с пористой средой. Модель в течение некоторого времени оставлялась в покое на реагирование, после чего фильтрация возобновлялась, и устанавливался новый расход Q2. Оценка эффекта производилась по безразмерному параметру R Q2/Q1, Q1, Q2 - соответственно, расходы нефти до закачки реагирующих реагентов и после. Аналогичные эксперименты были проведены и на моделях длиной 1,0 и 1,5 м. Далее были проведены эксперименты и для прототипа. Результаты экспериментов приведены в таблице, из которой видно, что при использовании предлагаемого способа на моделях пласта длиной 1 и 1,5 м безразмерный параметр R на 30-50% выше, чем для прототипа, в то время как на модели длиной 0,5 м безразмерный параметр R для прототипа и предлагаемого способа практически одинаков. Кроме того, с увеличением длины модели пласта эффект от предлагаемого способа возрастает, а от прототипа уменьшается. Таким образом, использование способа в отличие от прототипа, позволяет транспортировать тепло на заданную глубину и тем самым увеличить охват обработки по глубине и толщине пласта.

Для реализации способа в промысловых условиях используют оборудование, обычно применяемое для обработки призабойной зоны. Определяют необходимый объем обрабатываемой призабойной зоны на основе емкостных характеристик коллектора. Из стехиометрических соотношений определяют необходимые объемы соляной кислоты и диэтиламина. Перед проведением мероприятия на растворном узле или на устье скважины готовятся водные растворы диэтиламина и соляной кислоты. Далее в скважину закачивают водный раствор диэтиламина, который продавливают в пласт водным раствором соляной кислоты. Водный раствор соляной кислоты продавливают в пласт легкой нефтью или водой. Закачанные растворы выдерживают в скважине на реагирование, а затем отбирают из скважины.

Предлагаемое изобретение существенно отличается от существующих высоким охватом обработки по глубине и толщине пласта, снижением коррозии нефтепромыслового оборудования и исключением дополнительных спуско-подъемных операций.

Эффект достигается за счет увеличения дебита нефти.

Похожие патенты RU2100582C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ СКВАЖИНЫ 1997
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж[Az]
  • Литвишков Юрий Николаевич[Az]
  • Сулейманов Багир Алекпер[Az]
  • Аббасов Эльдар Мехти[Az]
  • Чукчеев Олег Александрович[Ru]
  • Ибрагимов Риф Галиевич[Ru]
  • Зазирный Дмитрий Владимирович[Ru]
RU2100576C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА 1997
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба Оглы
  • Панахов Гейлани Минхадж Оглы
  • Сулейманов Багир Алекпер Оглы
  • Аббасов Эльдар Мехти Оглы
  • Ибрагимов Р.Г.(Ru)
  • Чукчеев О.А.(Ru)
  • Санамова С.Р.(Ru)
RU2114291C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА 1997
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба Оглы
  • Панахов Гейлани Минхадж Оглы
  • Сулейманов Багир Алекпер Оглы
  • Аббасов Эльдар Мехти Оглы
  • Исмагилов Р.Г.(Ru)
  • Берман А.В.(Ru)
RU2114292C1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ИНТЕРВАЛОВ В СКВАЖИНЕ 1996
  • Мирзаджанзаде Азат Халилович[Ru]
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]
  • Галеев Фирдаус Хуснутдинович[Ru]
  • Мандрик Илья Эммануилович[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж[Az]
  • Сулейманов Багир Алекпер[Az]
  • Аббасов Эльдар Мехти[Az]
RU2075590C1
Способ исследования пласта 1987
  • Акульшин Александр Алексеевич
  • Бантуш Виктор Васильевич
  • Зарубин Юрий Александрович
  • Бойчук Иван Яковлевич
  • Хойская Людмила Петровна
  • Яцура Ярослав Васильевич
SU1514916A1
Способ термохимической обработки пласта 1989
  • Бантуш Виктор Васильевич
  • Зарубин Юрий Александрович
  • Акульшин Алексей Иванович
  • Балакиров Юрий Айрапетович
  • Светлицкий Виктор Михайлович
SU1739014A1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА 1996
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]
  • Мамедов Борис Абдулович[Ru]
  • Ибрагимов Риф Галиевич[Ru]
  • Мандрик Илья Эммануилович[Ru]
  • Чукчеев Олег Александрович[Ru]
  • Галеев Фирдаус Хуснутдинович[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж[Az]
RU2077665C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННОЙ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ 1996
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]
  • Чукчеев Олег Александрович[Ru]
  • Мандрик Илья Эммануилович[Ru]
  • Зазирный Дмитрий Владимирович[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж[Az]
  • Сулейманов Багир Алекпер[Az]
  • Аббасов Эльдар Мехти[Az]
RU2083809C1
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ В СКВАЖИНЕ 1996
  • Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]
  • Мамедов Борис Абдулович[Ru]
  • Ибрагимов Риф Галиевич[Ru]
  • Панахов Гейлани Минхадж[Az]
  • Сулейманов Багир Алекпер[Az]
  • Литвишков Юрий Николаевич[Az]
  • Аббасов Эльдар Мехти[Az]
RU2083816C1
СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА 2000
  • Позднышев Г.Н.
  • Манырин В.Н.
  • Досов А.Н.
  • Манырин В.Н.
RU2165011C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 100 582 C1

Реферат патента 1997 года СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Использование: в нефтедобывающей промышленности, в частности в термохимической обработке призабойной зоны пластов. Обеспечивает увеличение охвата обработки по глубине и толщине пласта, а также уменьшение коррозии нефтепромыслового оборудования и исключение спуско-подъемных операций. Сущность изобретения: способ термохимической обработки призабойной зоны пласта включает прогрев призабойной зоны пласта. Это осуществляют химической реакцией водного раствора соляной кислоты и реагентного материала. В качестве реагентного материала используют водный раствор диэтиламина. Кроме того, первоначально в призабойную зону закачивают водный раствор диэтиламина с последующей закачкой водного раствора соляной кислоты в стехиометрическом соотношении, 1 з.п.ф., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 100 582 C1

1. Способ термохимической обработки призабойной зоны пласта, заключающийся в прогреве призабойной зоны пласта в результате экзотермической химической реакции закачиваемой в призабойную зону пласта водного раствора соляной кислоты и реагентного материала, отличающийся тем, что в качестве реагентного материала в призабойную зону пласта закачивают водный раствор диэтиламина. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водный раствор соляной кислоты закачивают последовательно после закачки водного раствора диэтиламина. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрацию диэтиламина и соляной кислоты в водных растворах берут в стехиометрическом соотношении.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2100582C1

SU, авторское свидетельство, 1657628, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 100 582 C1

Авторы

Шахвердиев Азизага Ханбаба[Ru]

Курбанов Рахман Алискендер[Az]

Панахов Гейлани Минхадж[Az]

Сулейманов Багир Алекпер[Az]

Аббасов Эльдар Мехти[Az]

Ширинзаде Алчин Али Сафтар[Az]

Гайнаншин Шамиль Имгизарович[Ru]

Даты

1997-12-27Публикация

1997-05-29Подача