Способ получения облегченного раствора Советский патент 1982 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтегазодобыче, а именно к заканчиванию нефтяных, газовых или газоконденсатных скважин.

Известны способы получения облегченного раствора, который получают с помосцью передвижных компрессоров tH

Однако доставка оборудования, -особенно в условиях бездорожья, связана со значительными техническими трудностями (большая масса, недостаточно высокая эксплуатационная характеристика транспортной базы). Кроме того, процессы с использованием в качестве рабочего агента сжатого воздуха являются взрывоопасными.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения облегченного раствора для заканчивания скважины путем введения газовыделяющих реагентов в скважину. По этому способу в скважину одновременно закачивают меловую пульпу и концентрированную соляную кислоту нз расчета полного заполнения скважины.После взаимодействия зтих компонентов скважина заполняется продуктами реакции-раствором хлористого кальция и углекислым газом, при зтом V объем газонасышенного раствора может превышать в нормальных условиях в десятку раз первоначальный объем смеси (в зависимости от концентрации исходных Компонентов ) 2.

Недостатки этого способа - прюцесс трудоемкий и дорогостоящий, требует применения специального оборудования (кислотные агрегаты,

10 емкости для кислоты, смесители и т. д.); материалов и реагентов (соляная кислота, меловая крошка и т.д.); предельное значение газонасыщения составляет около 40, что ограничивает область применения способа , особенно

ts в скважинах с АНПД; в связи с необходимостью закачки в скважину больших количеств концентрированной соляной кислоты возникает проблема защиты от коррозии металлического оборудования скважины, при этом следует принять во внимание,.что выпускаемые промышленностью ингибиторы коррозии не обеспечивают защиту стали в концентрирован1п 1х растворах соляной кислоты. 3956 Цель изобретения - снижение степени коррозии оборудования скважины при одновременном упрощении технологического процесса газонасьпцения. Поставленная цель достигается тем, что в качестве газовьщепяющих реагентов используют ;Мочевину-и сульфат алюминия,.взятых в соотношении 1,.1:1,9. Образование углекислого газа на забое скважины и на определенной глуб1те скважины, имеющнх температуру 105 С и выше происходкт самопроизвольно, за счет процессов термического гидролиза мочевины и сопутствующих процессов взаимодействия исходных компонеитов и продуктов реакции гидролиза по схемам 1-5:

Эффективность выделения углекислого газа при различных концентрациях реагентов, температурах и давлениях

Таблица 1 4 1. (NH(2)iCOtfltjO - CO,j +NHj - гидролиз ч ,,„.. x,v.. ч „.« мочевины 2. Al(SO)jt8HpsAl (ОН ,-гидролиз сульфата алюминия; 3.2NHj+2H OJ2NH OH - взаимодействие амми4. 2МНдОН+Н 5О (NH )-SQ« Ш) ака с водой г 4 „ кислотой 5.3(NI CO+AI.2.)+9H 3COtf3(NH4),+ + 2А1 (OH)j-суммарный процесс. Для реализации зтих процессов необходима температура 105С и вьше, увеличение темпеРатуры только ускоряет процесс газрвыделения. Экспериментальные данные зффективностн предлагаемого способа газонасьпцения растворов и образования пенных систем приведены в таблицах. Степень газонасьпцения пенных концентрациях реагент Концентрация реагентов, % 1,5. 5,0 10,0 20,0 30,0 Предлагаемый способ получения облегченного раствора для заканчивания скважин позволяет создавать депрессию на пласт как мгновенного. так и плавного характера, регулирование процесса депрессии на пласт осуществляется путем изменения скорости реакции Скорость коррозии образцов стали марки Реакционная система Соляная кислота - 25%, иигибированная ПБ-5 (1%) Не ннгибированная смесь (МНг)2СОА12(804)з 30%57% 20%38% 10%19%

Таблица 2 м при различных Степень газонасыщення (804)з 2,90,5 6 , 9,5 18 19,0 35 38,0 68 , 57, газовыделения и степени газонасыщення раствора. Снижения коррозионной активности предлагаемых реакционных систем по сравнению с известной подтверждается зксперимёнтальными данными, представленными в табл. 3. Таблица 3 реакционных системах Скорость - коррозии, ,г/м с 500 80 60 40

Использование в реакционных системах, Образованных мочевиной и сульфатом алюминия, ингибиторов коррозии позволяет в еще большей степени {снизить ее коррозионную активность.

В производственных условиях, например, с целью вызова притока из пласта, предлагаемый опособ осуществляется следующим образом.

Приготавливают водный раствор мочевины. Концентрацию мочевины и количество раствора устанавливают в зависимости от необходимого газонасьпцения бурового раствора из стехиометрнческого расчета получения углекислого газа; по которому для получения I м СО требуется 2,7 кг NH CONHj.

В исходный раствор вводится сульфат алюминия в количестве эквивалентном количеству образующегося МНз в процессе гидролиза мочевины, т.е. в соотношении по весу 1,0:1,9. Таким образом, процесс получения облегченного раствора завершается в нейтральной cpepf (pHsf) .

Исходный раствор закачивается в скважину таким образом, чтобы этот раствор заполнил затрубное пространство и насосно-компрессорные трубы до глубины, на которой статическая температура равна или вьппе температуры гидролиза. мочевины (т. е. выше 105°С). Скважина закрывается на период осуществления гидролиза мочевины и выделения необходимого количества углекислого газа. Затем скважину открывают и через насосно-компрессорные трубы производят вызов притока из пласта путем снижения забойного давления в резуль тате газонасыщения заполняющего скважину раствора.

Предлагаемый способ предусматривает возможность получения облегченных растворов не только непосредственно в скважине, но и на поверхности с использованием герметичных емкостей, нагреваемых до температуры гидролиза мочевины (105° и выще). .

567538

Формула кзобретения

Способ Получения облегченного раствора для закачивания скважины путем введения 5 газовыделяющих реагентов в скважину, отличающийся тем, что, с целью снижения степени коррозии оборудования скважины при одновременнсм упрощении технологаческого процесса газонасьпцения,. в качестве газовыделяющих реагентов используют мочевину и сульфат алюминия, взятых в соотношении 1,0:1,9-1,1:1,9.

Источники информаш1и, принятые во внимание при экспертизе

1,Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. М., Недра, 1979, с. 32-33.

2.Бангужный С. Г. и др. Освоение скважин методом закачки самоаэризующейся смеси. Нефтяная и газовая промышленности, 1973, , С.25 (прототип).