СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМОГАЗОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИН Российский патент 1997 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к взрывчатым материалам, используемым в горном деле, а конкретно к материалам, применяемым в скважинах с целью увеличения притоков из продуктивных пластов.

Термогазохимическая обработка (ТГХО) скважин является одним из способов интенсификации притоков и, в перспективе, повышения нефтеотдачи продуктивных пластов [1] В отечественной и мировой практике ТГХО проводится с использованием либо штатных порохов, смесевых топлив и изделий на их основе, либо с помощью составов, специально разработанных для этих целей. К числу таких специальных составов относятся, в частности, вязкие или маловязкие горюче-окислительные смеси, воспламеняемые в скважинах либо с помощью штатных пороховых генераторов и аккумуляторов давления либо самопроизвольно под действием внешних температурных воздействий пласта.

Основными недостатками вязких горюче-окислительных составов являются следующие для закачки в скважину требуется высоконапорное заправочное оборудование; не обеспечивается должная пожаро- и взрывобезопасность работ из-за саморазогрева вязких жидкостей при продавливании через узкие каналы и щели.

Маловязкий состав типа аммонийная селитра+вода+перекись водорода специального заправочного оборудования не требует, однако весьма опасен в пожарном отношении, поскольку термораспад перекиси водорода, в особенности в присутствии окислов железа, происходит самопроизвольно (или, иначе говоря, в несанкционированных режимах).

От перечисленных недостатков свободен состав, принятый нами в качестве прототипа и содержащий окислитель нитрат аммония 52,7.61,2 мас. горючее фенол 4,3.5,4 мас. и растворитель воду (остальное). Этот состав является гомогенным раствором, то есть не требует специального заправочного оборудования для закачки в скважину и полностью пожаро- и взрывобезопасным, поскольку наличие воды порядка 30.40 мас. исключает возможность как самопроизвольного воспламенения, так и самораспространения пламени от любого, даже самого мощного источника поджига при внешних начальных давлениях ниже 12.14 МПа.

Главным и по существу единственным недостатком состава-прототипа является его токсичность, поскольку один из его компонентов фенол относится к группе кожно-нарывных ядов. В силу этого осложнена технология работ при изготовлении состава на месте его применения, при закачке состава в скважину и при выполнении заключительных операций (промывка и пропаривание оборудования, шлангов, насосно-компрессорных труб и т.д.). Кроме того не исключена опасность заражения местности и глубинных пластов фенолом, в особенности, в аварийных ситуациях (проливы при ведении работ на устье скважины, выплески, неполнота горения состава и т.п.).

Целью изобретения является разработка жидкого горюче-окислительного состава, содержащего нетоксичные компоненты и образующего нетоксичные продукты горения в интересах охраны труда и экологической защиты окружающей среды при ТГХО скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в известный состав, содержащий нитрат аммония и воду, вводится глицерин в качестве горючего при следующих соотношениях между компонентами мас.

Нитрат аммония 48.60%
Глицерин 8.12%
Вода Остальное.

Применение глицерина в качестве горючего в подобных составах, как следует из анализа доступной авторам научно-технической и патентной литературы, неизвестно.

Для проверки возможности изготовления и работоспособности предлагаемого состава в указанных пределах соотношения между компонентами были изготовлены и испытаны опытные образцы (см. таблицу).

Таким образом, с точки зрения взаимной растворимости компонентов в диапазоне температур Т_о≥ + 20^oC и обеспечения горючести состава приемлемым следует считать образцы NN 1, 3, 4 и 5; при Т_о≥ + 10^oC только составы NN 1, 3 и 5.

Источники информации:
Чазов Г. А. Якимов В.Н. Савич А.Н. Термогазохимическое воздействие на малодебитные скважины, М. Недра, 1986.

Состав для термогазохимической обработки скважин содержит в мас.% нитрат аммония 48,2 - 60,4, глицерин 8,0 - 12,0, вода остальное. 1 табл.

Состав для термогазохимической обработки скважин, включающий нитрат аммония, воду и органическое горючее, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности состава за счет повышения его воспламеняемости, он содержит в качестве органического горючего глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.

Нитрат аммония 48,2 60,4
Глицерин 8 12
Вода Остальноеб