Способ контроля эффективности кислотной обработки пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам контроля эффективности обработки пластов реагентами.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля обработки пласта за счет исключения влияния содержания воды в продукции скважины.

Способ основан на дренировании пласта после обработки, отборе проб жидкости и определении объектов вынесенного из пласта отработанного кислотного раствора и непрореагировавшей кислоты. Перед закачкой в пласт в кислоту вводят совместимый с ней индикатор, определяют содержание последнего в отбираемых из

скважины пробах жидкости, а об эффективности обработки пласта судят по величине отношения содержания в отработанном растворе индикатора и соляной кислоты, Кроме того, в качестве совместимого с кислотой индикатора в нее вводят карбамид.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

В закачиваемую кислоту вводят растворимый индикатор. В пробах жидкости, выносимой из пласта, определяют остаточную концентрацию кислоты титрометрическим методом, концентрацию индикатора и степень разбавления водой кислотного раствора по степени разбавления индикатора (по отношению к его начальной концентрации).

00

о о ю

Введение в кислоту водорастворимого индикатора позволяет дифференцированно определить величину снижения концентрации кислоты в результате разбавления сква- жинной или пластовой водой и в результате нейтрализации при взаимодействии с породой пласта.

По результатам определения концентрации индикатора и кислоты в пробах и жидкости, выносимой из пласта, рассчитывают общее количество извлеченного индикатора и кислоты:

Ми,к /Q(t)C(t)dt,(1)

о

где Ми.к. - количество извлеченного из пласта индикатора, кислоты, кг;

Q(t) - дебит воды, л/ч;

C(t) - концентрация индикатора, кислоты, кг/л;

t - время (продолжительность выноса индикатора, кислоты с концентрацией С), ч.

Количество извлеченного индикатора (в процентах) от общего количества, закачанного в пласт, свидетельствует об объемном выносе из пласта отработанного кислотного раствора. Поданным о количестве вынесенной из пласта кислоты и объеме выноса индикатора, а значит и отработанного кислотного раствора (в процентах от закач- ного в пласт) по следующей формуле рассчитывают общее количество непрореагировавшей кислоты:

,

Ми

где Мк - общее количество непрореагировавшей в пласте кислоты, кг;

Мк количество извлеченной из пласта кислоты, кг;

Ми - количество извлеченного из пласта индикатора от количества закачанного в пласт, %.

ч Кроме того, определяют общее количество кислоты, прореагировавшей с породой пласта;

Мк иМк-мЛ(3)

где Мк - количество прореагировавшей кислоты, кг;

Мк - количество закачанной в пласт кислоты, кг.

По данным количества прореагировавшей кислоты с помощью стехиометрических коэффициентов химической реакции взаимодействия конкретной кислоты с породой определенного минералогического состава определяют общее количество растворенной породы. Зная пористость пласта, определяют объем растворенной породы.

Таким образом, способ позволяет определить следующие показатели эффективности кислотной обработки пласта: объем вынесенного из пласта отработанного кис5 лотного раствора, количество кислоты, вынесенной из пласта в процессе эксплуатации скважины, количество кислоты, нейтрализованной при взаимодейстч -, с породой, а также непрореагировавшеь в пласте, общее

10 количество и объем растворенной кислотной породы.

В качестве индикатора iv.oryr быть использованы любые водорастворимые химические индикаторы, индикаторы радикального типа

15 или радиоактивные индикаторы. Вид используемых индикаторов не влияет на технологию обработки л интерпретацию результатов исследований, а только на методику регистрации индикатора. Необходи20 мым условием применения любого индикатора должна быть его совместимость с раствором кислоты. Поэтому при использовании различных кислот проводятся специальные лабораторные исследования по

25 подбору совместимого индикатора. Концентрация радиоактивных индикаторов в исходном растворе кислоты должна обеспечивав санитарные нормы безопасных условли труда,

30 Лабораторными исследованиями установлена .гт:1мость химического индикатора карбамида с растворами соляной кислоты. Это позволяет определять концентрацию карбамида в растворах соляной кис35 лоты по данным оптической плотности растворов с использованием известных методов. Возможное влияние кислотной среды на оптическую плотность растворов устраняется путем нейтрализации кислоты

40 основанием, например едким натром.

При использовании индикатора карбамида с соляной кисло ой его содержание в кислотном растворе и пробах воды из пласта определяют следующим образом. Опре45 деляют зависимость оптической плотности эталонных растворов кислоты от концентрации карбамида. По этим данным строят калибровочную кривую, по чсторой определяют концентрацию индикатора в пробах пласто50 вой жидкости.

Оптическая ппотчость растворов карбамида определяют с помощью фотометра по известной методике. При использовании фотометра ЛМФ-72 оптическая плотность

55 растворов карбамида определяется со светофильтром № 2 - длина волны 430 нм.

Необходимое количество индикатора, вводимого в кислоту, определяется следующими факторами: чувствительностью аппаратуры, адсорбцией индикатора на

компонентах пластовой системы, определяемой на основании лабораторных исследований; степенью разбавления индикатора пластовой водой и скважинной водой, которая определяется экспериментально по результатам опытных работ.

Пример. Необходимо определить эффективность соляно-кислотной обработки карбонатного пласта в нефтяной скважине.

Объект исследования: нефтяная скважина, вскрывшая продуктивный пласт толщиной 12 м. Продуктивный пласт представлен карбонатной породой пористостью 8% с содержанием доломита 95%. Остаточная во- донасыщеиность пласта 22%.

Для обработки пласта использована соляная кислота 12%-ной концентрация объемом 1,2 м3 на 1 м толщины пласта (всего 15 м3). В качестве индикатора используют химический индикатор карбамид.

Строят калибровочную кривую зависимости оптической плотности эталонных растворов кислоты от концентрации карбамида. Готовят раствор соляной кислоты с индикатором карбамидом. Для этого в 7,5 м пресной воды растворяют 120, кг карбамида, затем раствор карбамида (7.5 м3) равномерно перемешивают с 7,5 м раствора соляной кислоты 24%-ной концентрации.

Проводят закачку в пласт 15м3 раствора соляной кислоты с индикатором,Закрывают скважину на 24 ч для реагирования кислоты. После этого пускают скважину в эксплуатацию, отбирают пробы жидкости из пласта, определяют с помощью фотометра ЛМФ- 72 по калибровочной кривой концентрацию индикатора и концентрацию кислоты титро- метрическим методом. По формулам (1)(3) рассчитывают общее количество вынесенного из пласта индикатора, объем отработанного кислотного раствора, количество кислоты, вынесенной из пласта в процессе эксплуатации скважины, количество кислоты, нейтрализованной при взаимодействии с породой, а также непрореагировавшей в пласте. Способ поясняется табл. 1-3.

Общее количество кислоты, вступившей в реакцию с породой (табл. 1), рассчитывают по количеству вынесенной кислоты и объему выноса из пласта отработанного кислотного раствора, который принимают пропорциональным выносу из пласта индикатора (в % к общему количеству, закачанному в пласт): 225 кг.

По стехиометрическим коэффициентам химической реакции взаимодействия соляной кислоты с доломитом рассчитывают общее количество растворенной породы с

учетом полной нейтрализации 1764 кг кислоты.

СаМд(СОз)2 + 4НД, CaCl2 + MgCia + 2H20 + 145,8

+-2С02

Из уравнения следует, что 1 кг соляной кислоты растворяет 1,26 кг доломита. Значит при взаимодействии 1764 кг кислоты растворилось 2223 кг доломита. Учитывая,

0 что плотность доломита 2860 кг/м и пористость породы 8%, при проведении обработки растворено 0,73 м3 породы.

Таким образом, при проведении соляно-кислотной обработки произошла практи5 чески полная нейтрализация кислоты (1764 кг или 88,6% закачанной Б пласт), при этом растворено 0,73 м3 породы. Однако объем отработки из пласта нейтрализованного кислотного раствора составляет только

0 25,8%, что свидетельствует о создании блокады в призабойной зоне, возможном снижении фазовой проницаемости пласта и продуктивности скважины.

При взаимодействии 972 кг кислоты

5 растворилось 1224 кг доломита, что составляет 0,29 м породы пористостью 8%. Таким образом, при проведении произошла частичная нейтрализация кислоты (890 кг или 44.7% от закачанной в пласт). Объем выноса

0 из пласта киспогного раствора составляет 87,5%, что свидетельствует о практически полной отработке из скважины продуктов реакции.

При взаимодействии 1951.5 кг кислоты

5 растворилось 2458,9 кг допомита. что составляет 0,79 м породы.

Таким образом, при проведении обработки произошла полная нейтрализация кислоты с отработкой из пласта практически

0 всего объема продуктов реакции,

Использование способа контроля эффективности кислотной обработки пласта обеспечивает в сравнении с известными способами повышение эффективности кон5 троля кислотной обработки пласта в различных категориях скважин, определение объема выноса из пласта отработанного кислотного раствора, количество вынесенной из пласта кислоты, а также количество

0 кислоты, вступившей в реакцию с породой и непрореагировавшей в пласте, определение объема растворенной породы и возможность оценки причин и низкого качества кислотных обработок в конкретных геолого5 промысловых условиях и повышения эффек- тивности кислотного воздействия в нефтегазоносных пластах.

Формула изобретения 1. Способ контроля эффективности кислотной обработки пласта, включающий закачку кислоты в пласт, дренирование пласта после обработки, отбор проб жидкости и определение объемов выносимого из пласта отработанного кислотного раствора и непрореагировавшей кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет исключения влияния содержания воды в продукции скважины, перед закачкой в пласт в кислоту вводят совместимый с ней индикатор, определяют содержание последнего в отбираемых из скважины пробах жидкости, а об эффективности обработки пласта судят по величине отношения содержания в отрабо- тайном растворе индикатора и кислоты.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в пласт закачивают соляную кислоту, а в качестве совместимого индикатора в нее вводят карбамид.

Таблица 1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Целью изобретения является повышение достоверности контроля обработки пласта за счет исключения влияния содержания воды в продукции скважины. Для этого дренируют пласт после обработки. Отбирают пробы жидкости. Определяют объемы выносимого из пласта от- работанного кислотного раствора и непрореагировавшей кислоты. Перед закачкой в пласт в кислоту вводят совместимый с ней индикатор. Определяют содержание последнего в отбираемых из скважины пробах жидкости. Об эффективности обработки пласта судят по величине отношения содержания в отработанном растворе индикатора и соляной кислоты. В качестве совместимого с кислотой индикатора в последнюю вводят карбамид. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. сл

Таблица 2

Таблица 3