Состав для обработки пласта Советский патент 1982 года по МПК E21B43/27 

1

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к химическому воздействию на карбонатные пласты

Известен состав для кислотной обработки, включатций соляную кислоту 25-30%-ной концентрации и ингибитор коррозии В-2 l .

Основным недостатком этого состава является быстрая нейтрализация кислоты в пласте, особенно, npli высоких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для обработки пласта, включающий соляную кислоту и хлористый кальций в концентрации до 10% 2.,

.Известный состав неэффективен при высоких температурах, так как применяемое количество хлористого кальция практически не способствует уменьшению скорости реакции соляной кислоты с карбонатами.

d табл.1 приведены результаты опытов с образцами пород из верхнемеловых отложений ЧИАССР, карбонатность пород

Целью изобретения является более глубокое проникновение состава в пласт за счет замедления реакции соляной кислоты с карбонатами при высоких температурах.

10

Поставленная цель достигается тем, что состав для обработки пласта, включающий соляную кислоту, хлористый кальций и воду, содержит компоненты в следующем соотношении,

15 вес.%:

Соляная кислота 7,3-2, Хлористый кальций .30,0-51,2 ВодаОстальное

Хлористый кальций, растворяясь

20 в соляной кислоте, вытесняет хлористый водород в ассоциированном состоянии. Причем, чем выше концентрация хлористого кальция, тем больше количество хлористого водорода высаливается из кислоты. При концентрации хлористого кальция, соответствующей его насыщенному раствору в воде, содержащейся в соляной кислоте, почт весь хлористый водород высаливается из раствора. С карбонатами взаимодействует лишь хлористый водород, оставшийся в растворе. По мере расхо дования на реакцию с карбонатами растворенного хлористого водорода выделяющийся хлористый водород (ассо циированный ) постепенно переходит в раствор, где диссоцирует на ионы хло ра и водорода. В результате обеспечивается резкое замедление скорости реакции с карбонатами и соответст вующее увеличение глубины проникнове ния активной кислоты в пласт Для лабораторных испытаний приготовлены смеси, составы которых приведены в табл.2. Опыты проводят при температуре и давлении 200 кгс/см. Среднюю скорость реакции определяют после выдержки в смесях образцов карбоната кальция в течение 20 мин. Кроме того определяют время, в течение которого концентрация хлористого водорода в кислоте уменьшается на 50%о Результаты опытов представлены в табл.3. Из табл.3 видно, что скорость растворения карбоната кальция в предлагаемом составе значительно меньше, чем в известных составах. По сравнению с прототипом предлагаемый состав позволяет увеличить время нейтрализации кислоты на 50% в 11,7-37,2 раза. Это позволяет доставить активную кислоту (нейтрализованную лишь наполовину) на расстояние от скважины в десятки раз больше, чем по прототипу. Критическая температура хлористо го водорода равна 51,°С, а критичес кое давление - 81,5 кгс/см. Отсюда следует, что введение в кислоту хлористого кальция при атмосферном давлении приводит к улетучиванию хлористого водорода. Поэтому приготовление состава необходимо производить в замкнутой системе под давлением. П р и м е р 1. Приготовляют 10 м соляной кислоты концентра984 ции, а также водный раствор хлористого кальция, для чего к 5 м воды добавляют 2648,5 кг хлористого кальция. Одновременно откачивают в скважину при давлении 100 кгс/см соляную кислоту с расходом Ю л/с и раствор хлористого кальция с расходом 5 л/с. В скважине образуется кислотный состав, содержащий хлористый водород, хлористый кальций и воду, в котором на 100 вес.ч воды приходится б5,8 вес.ч хлористого кальция. Это обеспечивает снижение скорости реакции до 690 г/м час и увеличение времени нейтрализации кислоты на 50 . до 68 мин (в 11,7 раза больше, чем по прототипу). П р и М е р 2. Приготовляют 2 м соляной кислоты концентрации, а также суспензию хлористого кальция в безводной нефти, для чего к м нефти добавляют 2462 кг хлористого кальция. Одновременно откачивают в скважину при давлении 100 кг/см соляную кислоту с расходом 3 л/с, и суспензию хлористого кальция с расходом 6 л/с„ В скважине образуется кислотный состав, содержащий хлористый водород, хлористый кальций, воду и нейтральную жидкость (нефть), в котором на 100 вес.ч воды приходится 153 вес.ч хлористого кальция. Это обеспечивает снижение скорости реакции до 58 г/м з час и увеличение времени нейтрализации кислоты на 50 в 37,2 раза больше, чем по прототипу. Фактические данные показывают, что для повышения проницаемости удаленных зон пласта в объединении (Грознефть) проводят по 4-5 и более солянокислотных обработок. Затраты на обработки составляют 10-15 тыс,руб. Предлагаемый состав позволяет достигнуть положительного результата проведением одной обработки. При этом экономический эффект в расчете на одну операцию составит 6-8 тыс.руб. Хлористый кальций является крупнотоннажным отходом химического производства Это обеспечивает возможность промышленного применения предлагаемого состава уже в настоящее время«

Таблица

Смеси

Хлористый водород

Смесь

Средняя скорость реакции, за 20 мин, г/м

Таблица 2

Содержание компонентов, весД

I

Хлористый кальций

Вода

Таблица 3

Период времени, в течение которого концентрация хло ристого водорода уменьшается на 50%, мин 79397388 Формула изобретенияСоляная кислота 7,3-2, .Состав для о6рабо1ки пласта, вклю- Хлористый кальций 30,0-51,2 чающий соляную кислоту, хлористый ВодаОстальное кальций и воду, отличающ и и с я тем, что, с целью более 5 Источники информации, глубокого проникновения состава а принятые во внимание при экспертизе пласт, за счет замедления реакции Авторское свидетельство СССР соляной кислоты с карбонатами при № 377595, кл. Е 21 В , 1973. высоких температурах, он содержит 2„ Авторское свидетельство СССР компоненты в следующем соотношение, 0 № , кл. Е.21 В 43/27, 1977 «ес.%:(прототип).