Способ обработки прифильтровой зоны скважины Советский патент 1983 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к регенерации скважин, эксплуатируемых на воду Известно применение соляной кислоты для обработки скважин Недостатками является то, что. соляная кислота способна растворять i почти любой кольматант. Но этот реагент неудобен в применении из-за сво ей ядовитости. Последнее особенно важно, если учесть, что большинство водяных скважин располагаются в санитарной зоне, где использование ядо витых веществ крайне нежелательно. Известен способ обработки профильтровой зоны скважины г включающий приготовление в ней перемешиванием воздухом 6-8%-ного раствора гидросульфита натрия с последующей закачкой его в плас 2J. Недостатком способа является то, чтр гидросульфит натрия является довольно сильным восстановителем, а кислород воздуха, как известно один из сильнейших окислителей. Поэтому при его растворении непосредственно в скважине Чтроисходит очень интенсивное окисление растворяемого реагента кислородом воздуха. В результате значител)ная часть реаген.- та окисляется и оказывается уже непригодной для растворения кольматанта. Естественно, в этом случае при обработке скважины не достигаетсй достаточная результативность. .Цель изобретения - повышение эффективности обработки скважины. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки профильтровой зоны скважины, включаю щему приготовление в ней перемешиванием воздухом 6 8%-ного раствора гид росульфита натрия с последующей закачкой его в пласт, перед растворением гидросульфита натрия в воду добавляют этиловый спирт в количестве 0,2-4,5% от массы гидросульфита натрия. Как известно, этиловый спирт легко и беспредельно растворяется в воде. Попав в нее, он начинает в дальнейшем тормозить окисление растворяе мого гидросульфита натрия кислородом воздуха по следующим, предположительно, причинам: молекулы спирта, благодаря своим поверхностно-активным свойствам, частично перекрывают границу раздела раствор - воздух, затру няя проникновение кислорода в воду; спирт сам легко окисляется и поэтому перехватывает часть уже растворившегося кислорода на себя спирт выполняет роль антиокислительного ката лизатора, т.е. ингибирует окисление гидросульфита натрия. В действительности скорее всего проявляется одновременное действие всех перечисленных факторов. Для подтверждения тормозящего дей ствия этилового спирта на окисление ГИДРОСУЛЬФИТ .натрия при его растворении в воде проведены в лабораторных условиях специальные исследования. Предварительно приготовлен раствор хлорного железа концентрацией ионов трехвалентного железа равной / 1183 мг/л. Этот раствор использовался во всех дальнейших опытах, которые проводились в несколько серий. Серия 1. По возможности без доступа воздуха приготавливался напрокипяченной и быстро охлажденной дистиллированной воде раствор гидросульфита натрия, в 100 мл которого содержалось 1,00 г растворяемого вещества. С помощью бюретки в коническую йолбу переносилось 10 мл раствора хлорного железа, куда затем также из б 2ретки добавлялось 2 мл свежеприготовленного раствора гидросульфита натрия. Через несколько минут раствор почти полностью обеспечивсшся из-за восстановления ионов трехвалентного железа в двухвалентные. Для надежности раствор выдерживался в таком состоянии 10 мин, после чего подкислялся до рН 1,2 1,3 и нагревался до 65-70 С. В нагретый раствор добавлялся примерно 1 мл раствора сульфасалициловой кислоты концентрацией. 10%, после чего раствор оттитровывался 0,01 м трилона Б для определения количества невосстановившегося (трехвалентного ) железа. Следующий опыт этой серии проводился точно так же, только через 100 МП свежеприготовленного раствора гидросульфита натрия из газометра барботировалось 100 см воздуха. Время барботажа равнялось примерно 2,5 3,0 мин. Далее все проводилось как уже описано вплоть до определения содержания трехвалентного железа. В последующих опытах этой же серии через 100 мл раствора, содержащего 1,00 г гидросульфита натрия, пропус.калось все возрастаиощее -количество воздуха, вплоть до 900 см. Серия 2. Опыты серии 2 отличались от опытов серии 1 составом и способом приготовления обрабатывающего раствора. В мерную колбу ойъемом 1 л из бюретки вводилось 1,3 мл спиртаректификата. Затем в колбу до риски наливалось дистиллированной воды. Отсюда отбиралось в мерную колбу на 100 МП примерно 50-60 мл приготовлен ного слабого спиртового раствора и высыпалось 1,00 г точно отвешенного гидросульфита натрия. После этого колба до риски заполнялась тем же слабым спиртовым раствором. Все дальнейшее проводилось так же, как описано ранее. Серия 3. Опыты данной серии выполнялись как и опыты серий 2, только в литровую мерную колбу вводилось не 1,3, а 2,6 мл спирта 0,2% от массы используемого гидросульфита натрия ).

Серия 4. Опыты данной серии отличгшись от предадущих только тем, что в литровую мерную колбу запивалось 13 мл спирта. Серия 5. Опыты этой серии отличались от предыдущих только тем, что в литровую мерную колбу запивалось 39 мл спирта.

Серия б. Опыты серии б отличались от предыдущих только тем, что в литровую мерную колбу было залито 59 мл спирта (4,5% от массы гидросульфита натрия). Серия 7 выполнялась частично. В этом случае количество спирта доведено до 5,0%.

Полученные во всех опытах результаты определения содержания трехвалентного железа приведены Лз .

СПОСОВ ОВРАБОТКИ ПРИФИЛЬТРОВОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ включающий приготовление в ней перемешиванием воздухом б- 8%-ного раствора гидросульфита натрия с последующей закачкой его в пласт, отличающийся тем, что, с-целью повышения эффективности обработки скважины, перед растворением гидросульфита натрия в воду добавляют этиловый спирт в количестве 0,2-4,5% от массяд гидросульфита натрия. СП

При детальном рассмотрении полученных результатов можно установить следующее. Если раствор гидросульфита натрия контактирует с малым количество воздуха воздух через раствор не ба ботируется ), то гидросульфит натрия почти полностью восстанавливает вве денное трехвалентное железо. Например , в первом опыте серии 1 концент рация ионов трехвалентного железа уменьшилась под воздействием гидросульфита натрия с 1183 до 5,1 мг/л, что составило степень босстановления 99,6%. В последующих опытах серии 1 имел место барботаж воздуха через раствор гидросульфита натрия во все увеличивающемся количестве. В результате этого происходило интенсивное окисление гидросульфита, все меньшее его количество оставалось на восстановление трехвалентного железа и в итоге остатдчная концентрация последнего из опыта к опыту нарастала. В последнем опы747700 593 375

140 138 те, когда через раствор гидросульфита натрия было пропущено 900 см воздуха, остаточная концентрация ионов трехвалентного железа достигла 747 мг/л, а степень восстановления оказгитась равной всего лишь (1183-747 Ь100 36,9%. . 11бЗ При проведении опытов серии 2 перед растворением гидросульфита натрия в дистиллированную воду был введен этиловый-спирт в количестве 0,1%. В этом случае в опыте без барботажа воздуха степень восста.новления трехвалентного железа тоже очень велика. При введении барботажа она от опыта к опыту постепенно уменьшается, достигая в последнем опыте 40,8%. По сути дела введение столь малого количества спирта.практически почти не изменило общую картину. Но при введении 0,2% спирта (серия 3 ) остаточная концентрация ионов трехвалентного железа уже ощутимо меньше, чем в соответствующих опытах серии 1. Например, после барботажа 900 см воздуха процент восстановления трехвалентного железа достиг почти 50 вместо 36,9 в серии 1. Постепенно с увеличением количества введенного спирта степень восстановления трехвалентного железа увеличивается , что прямо указывает на ослабление окисления гидросульфита натрия. При содержании спирта в коли честве 4,5% последний, по-видимому уже довольно слабо окисляется, так как даже после барботажа 900 см воздуха степень восстановления трехвалентного железа достигает 88%.Дальнейшее увеличение количества спирта вводимого в воду (.серия. 7 ) дает почти такие же результаты, как и в предыдущей серии и потому нерационально На основании всего изложенного можно,утверждать, чуо этиловый спирт действительно тормозит окислительный процесс гидросульфита натрия кислородом воздуха, а ослабление окислени гидросульфита натрия, имеющее практическую ценность, ПРОИСХОДИТ в тех случаях, когда S растворяющую воду предварительно вводят этиловый спирт в количестве 0,2-4,5% Состав можно очень легко и быстро приготовить. Если, например, состав приготавливается в наземной емкости, то в нее сначала наливают расчетное количество воды и спирта и слегка перемешивают. Затем в полученный раствор высыпают также расчетное количество гидросуль-фита натрия и производят перемешивание до полного растворения последнего. Если состав приготавливают непосредственно в скважине/ то после закрытия водосливного отверстия и определения объема воды в скважине производят сначала расчет потребного количества гидросульфита натрия и спирта. После,этого спирт выливают в . скважину, опускают в нее резиновый шланг, соединенный с компрессором, и подают из ) слабую струю сжатого воздуха. Через 1-2 мин в скважину постепенно высыпают порошкообразный гидросульфит натрия. При использовании предлагаемого способа окисляемость гидросульфита натрия резко уменьшается, а это дает возможность обрабатывать скважины не ежегодно, а через год. Повсеместное внедрение предлагаемого состава и способа его приготовления может дать годовую экономию не менее 1-1,5 млн.руб.