Способ термохимической обработки призабойной зоны пласта Советский патент 1978 года по МПК E21B43/24 

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к вторичным способам воздействия на пласт путем обработки его призабойной зоны.

Известен способ обработки пласта путем воздействия на него соляной кислотой 1.

Из-за быстрой реакции кислоты с породой способ недостаточно эффективен.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны пласта путем закачки в нее металлического магния с последующей закачкой раствора соляной кислоты 2.

Способ недостаточно эффективен из-за невысокой температуры прогрева призабойной зоны.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки путем увеличения степени и длительности прогрева призабойной зоны пласта.

Это достигается тем, что одновременно с магнием в пласт закачивают аммиачную селитру.

Способ осуществляют следующим образо}л.

Аммиачную селитру смешивают с гранулированным магнием или его опилками в жидкостях на углеводородной основе и подают смесь в пласт. Затем в пласт закачивают соляную кислоту.

Повышение эффективности термохимической обработки призабойной зоны пласта достигается за счет получения азотной кислоты непосредственно в призабойной зоне пласта при разложении аммиачной селитры. Инициатором разложения аммиачной селитры служит высокая температура, получаемая при реакции магния с соляной кислотой. Получение азотной кислоты при этом идет согласно реакции

4NH4NO3 : 3N2+2NO2-f 8Н2О+

+ 29,5 ккал/моль

2NOj+H,O HNO3-fHNO.,

3HNO2 HNO3+2NO+HjO.

При этом каждая граммолекула аммиачной селитры дает 29,5 ккал тепла 1/3 молекулы азотной кислоты, концентрация которой составляет в среднем 15,5%. Катализаторами реакции разложения служат магний, соляная кислота, водяные пары и окислы азота. 1 кг аммиачной селитры дает около 350 ккал тепла. Очень важным является и то, что смесь азотной и соляной кислот переводит в раствор все продукты инициирующей реакции магния с соляной кислотой, а также труднорастворимые в соляной кислоте соли, и тем самым предотврагцастся закуиоривакно пор л иоьерхностен фильтрации пласта продуктами реакции и обеспечивается очистка их от рацее отложившихся солей. Получеиие очень агрессивной смеси соляиой и азотной кислот, дающих хлорид иитрозила, производится иеиосредствеппо в призабойпой зоне пласта, что предотвращает разрущение промыслового и скважиниого оборудования и 100%-е использоваиие его па обработку призабойпой зоиы пласта. Получение дополиительиого тепла при разложении аммиачион селитры увеличивает общее количество тепла, а выделяемый азот удлиняет время р|ракции с выделением теила, что сиособствует лучшему расплавлению асфальто-смолистых веществ и парафина в призабойиой зоне пласта и увеличивается зона иагрева иризабойиой зоны пласта. Полученная окись азота вступает в реакцию с водородом, полученным при реакции магния с соляной кислотой. Соединение равных объемов водорода с окисью азота при тех температурах, которые возиикают при выщеописанных реакциях в цризабойной зоне, приводят к взрыву с выделением больщого количества тепла

2NO+2H,.,+2H2O4-159 ккал.

Для достижеиия максимального теплового эффекта необходимо выбирать такое соотнощеиие между количеством магния и количеством аммиачной селитры, чтобы весь водород, полученный при связывании магния, соединялся с выделивщейся окиСЬЮ азота. Теоретически соотнощение следующее: на 1 молекулу магния 6 молекул аммиачной селитры. Выделивщийся свободный азот замедляет реакцию кислот с породами, что позволяет обработать более удаленные зоны пласта. При создании депрессии на пласт для вызова притока после обработки скважины пузырьки свободиого азота то расщиряясь, то сл имаясь создают условия для частичного разрушеПИЯ пород пласта и отлипания с поверхностей трещин и пор различных осадков и вынос их к забою скважины. С ростом величины деирессин ца пласт этот эффект увеличивается. Кроме того, свободный азот в процессе пуска скважины в эксплуатацию аэризирует жидкость и облегчаются условия освоения скважины. В карбонатных коллекторах для обработки призабойиой зоиы не требуется закачка крупнозернистого песка, так как трещины пласта расп.1иряются за счет выщелачивания карбонатов кальция и магния, увеличиваются в объеме и обычно не смыкаются после снятия нагрузки.

Предварительные исследования и расчеты иоказывают, что для обработки одной скважины с мощностью продуктивного пласта 10-15 м необходимо закачивать в пласт смесь следующего состава: гранулированного магния от 20 до 250 кг, аммиачной селитры от 100 кг до 10 т и более, соляиой кислоты из расчета не менее 20 л 15%-цой концентрации на 1 кг магния, крупнозернистого песка до 10 т и более, жидкостей на углеводородной основе, например иефти, конденсата и др., до 10 л на 1 кг смеси.

Формула изобретения

Способ термохимической обработки призабойиой зоны пласта путем закачки в нее металлического магния с последующей закачкой раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повыщения степени и длительности прогрева призабойиой зоны, одновремеиио с магнием в пласт закачивают аммиачную селитру. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 289194, кл. Е 21В 43/27, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 467173, кл. Е 21В 43/27, 1973.