Раствор для разглинизациипРифильТРОВОй зОНы ВОдяНОйСКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B43/25 

1

Изобретение относится к области освоения скважин на воду, в частности, к растворам для разглинизации скважин на воду с применением химических реагентов.

известен водный раствор, применяемый для освоения скважин на воду, включающий и,,0 вес. 7о хлорида алюминия 1J.

Недостатками известного раствора являются сравнительно низкая эффективность обработки, обусловленная обменным механизмом взаимодействия раствора AiCla с глинистыми агрегатами и оольшая длительность оораоотки. 1ак, например, увеличение проницаемости ооразца при продавливании и,4-i,U7o-Horo раствора AiCla составляет не оолее 10-it)7o, а рекомендуемое время оораоотки для получения эффективных результатов составляет от одних до семи суток.

Известен раствор для разглинизации прифильтровой зоны водяной скважины, содержащий хлористый алюминий, гидразин и воду L2J.

Недостатком известного способа является низкая разглинизирующая способность.

Ц«ль изооретения - повышение разглинизирующел спосооности.

дель достигается тем, что раствор дополнительно содержит бисульфат натрия, а в качестве гидразина содержит гидразинсульфат при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Хлористый алюминий0,5-1,0

Ъисульфат натрия5,0-8,0

Гидразин-сульфат1,5-3,0

ВодаОстальное

Раствор для разглинизации скважин готовят следующим образом.

В определенном количестве воды сначала растворяют расчетные количества хлористого алюминия и бисульфата натрия, а затем небольшими порциями при перемешивании добавляют необходимое количества гидразин-сульфата. Готовить раствор можно как в заливочной емкости, так и непосредственно в стволе скважины.

При разглинизации скважин на воду с применением предлагаемого раствора происходит химическое взаимодействие реагентон с глинистыми частицами. Если хлористый алюминий степень набухания глины за счет обменных реакций, то раствор бисульфата натрия, обладающий кислотными свойствами, частично растворяет глинистые минералы, а также разрушает структурные связи в глкнистых агрегатах. Ь результате реакции раствора с глинистыми частицами образуются рыхлые хлопьевидные глинистые агрегаты, не слипающиеся между собой и легко удаляемые

lijpH прокачке скважины-. Сравнительно невысокая растворимость гидразин-сульфата в воде, ограничивающая рабочие концентрации реагента, компенсируется тем, что при взаимодействии его с глинистыми частицами происходит выделение азота, который способствует механическому разрушению глинистых агрегатов.

Эффективность действия предлагаемого раствора и оптимальность рекомендуемых концентраций реагентов иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Готовят водный раствор, содержащий 0,5% Aids, 5,0% iNaHS04 и l,b% N2H4-H2S04. Приготовленным раствором обрабатывают сферические образцы Na-бентонитовой глины (диаметр 18-20мм, вес 9,5-10,0 г, весовая влажность 40- 50%). Фиксируют время полного распада образца. Среднее время полного разрушения (по шести опытам) 12 ± 0,5 мин. В процессе распада образца образуются Эффективность

хлопьевидные, не слипающиеся между собой частички глины размером 0,5-2,0 мм, Пример 2. Аналогичным образом проводят опыт при содержании в растворе 1,0% А1С1з, 7,0% NaHSO4 и 2% N2H4H2SO4. Среднее время разрушения образца И ±0,5 мин. Характер разрушения не меняется.

Пример 3. Аналогичным образом проводят опыт при содержании в растворе 1,0% А1С1з, 8,0% NaHSO4 и 3,0% Ы2П4H2SO4. Среднее время разрушения образца 11 ±0,5 мин. Характер разрушения аналогичен описанному в примерах 1 и 2.

Уменьшение концентрации NaHSO4 и N2H4-H2SO4 в растворе приводит к увеличению времени разрушения образцов (см. табл. 1). Увеличение концентрации NaHSO4 свыше 8,0% нецелесообразно, так как не приводит к существенному увеличению эффективности раствора. процесса разрушения глинистых образований (разглинизааии) реагентным раствором Таблица 1

Моделирование процесса разглинизации в фильтрационной колонне подтвердило высокую эффективность предлагаемого раствора (см. табл. 2). Модель фильтра кольматировалась 5%-ным раствором бентонитового глинопорошка и естественных глин (Тамбовская область; образцы глин получены при бурении скважин сельхозводоснабжения), обрабатывалась предлагаемым раствором и для сравнения раствором хлорида алюминия (10% веса). До и после кольматации, а также после обработки реагентными растворами определялся коэффициент фильтрации модели.

Эффективность обработки модели фильтра, §ak6л&мйtиpoвaннoгo 3%-ным глинистым раствором, различными реагентами

Предлагаемый раствор по сравнению с известным обеспечивает резкое сокращение времени обработки - 10 ч вместо 7 сут - и значительное увеличение проницаемости закольматированной фильтрующей поверхности- до 88% от первоначальной проницаемости вместо 10-15%, получаемых при длительной обработке известным раствором.

Экономический эффект от массового применения предложенного раствора (300 скважин), рассчитанный по снижению себестоимости отбираемой воды, составит ориентировочно 1,0 млн. руб.

Формула изобретения

Раствор для разглинизации прифильтровой зоны водяной скважины, содержащий

Таблица 2

хлористый алюминий, гидразин и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения разглинизирующей способности, он дополнительно содержит бисульфат натрия, а в качестве гидразина содержит гидразин-сульфат при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Хлористый алюминий0,5-1,0

Бисульфат натрия5,0-8,0

Гидразин-сульфат1,5-3,0

ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2749704/22-03, кл. С 09К 7/02, 20.02.79 (прототип).