Способ термохимической обработки пласта Советский патент 1982 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к области нефтедобычи и предназначается для интенсификации разработки нефтяных месторождений и увеличения нефтеотдачи пластов.

Известен способ тепловой обработки пласта путем нагнетания в пласт теплоносителя - пара.

Пар в скважину нагнетают при небольших его расходах с постепенным увеличением до максимального значения. В результате нагнетания пара в пласт увеличивается подвижность нефти и фазовая проницаемость для нее,, тем самым создаются условия для вытеснения нефти из малопроницаемых пропластков за счет противоточной капиллярной пропитки 1.

Однако при использовании данного способа необходимо учитывать глубину залегания нефтесодержащего пласта, так как с увеличением глуб}1ны залегания пласта возрастают потери тепла в стволе скважины, что ведет к снижению эффективности тепловой обработки пласта. При нагнетании в пласт пара особое внимание уделяется качеству приготовления питательной воды, для чего скважины обору- i ;дуют технологической схемой водопод|готовки, устанавливают передвижной парогенератор, комплектуют систему распределения пара, пригодную для центральной установки и для индивидуального обслуживания эксплуатационных скважин. При этом качество воды для производства пара должно соответствовать характеристике пласта, в противном случае в водя10ных трубах парогенератора происходит отложение накипи, что снижает теплопередачу и приводит к снижению эффективности тепловой обработки пласта.

15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ термохимической обработки пласта, включающий закачку в пласт кислоты и взаимодействующего с кисло20той агента. В качестве кислоты используют соляную кислоту, в качестве агента - металлический магний.

Взаимодействие кислоты с магнием происходит с выделением тепла в 25 призабойной зоне пласта 2).

Однако известный способ термохимической обработки пласта недостаточно эффективен из-за невысокой температуры прогрева пркэабойной

30 зоны пласта, что не обеспечивает расплавления асфальтосмолистых вбществ. Кроме того, соляная кислота обладает плохой теплопроводностью, вследствие чего значительная часть кислоты попадает в пласт холодной, , что влияет отрицательно на процесс термохимической обработки. В результате экзотермической реа ции межйУ соляной кислотой и йеталлическим 1магнием1 непосредственно призабойной зоне образуются труднорастворимые продукты реакции, которые при последующей закачке кислоты в пласт забивают поры пласта и тем самым снижают эффективность тер мохимической обработки пласта. Заку порка пор пласта продуктами реакции затрудняет проникновение кислоты в отдаленные участки пласта, В конечном итоге это может привести к тому что скважина, подвергнутая термохимической обработке по известному сп собу, не повысит, а наоборот снизит дебит нефти. Такие случаина пр тике нередки. Целью изобретения является повышение эффективности процесса термохимической обработки за счет устранения закупорки пласта продуктами реакции и снижения поверхностного нат.яжения на границе раздела фаз.... Поставленная цель достигается тем, что в пЛаст закачивают.хлорсульфоновую кислоту, а в качестве взаимодействующего с кислотой агента - воду. fr. ., .Благодаря тому, что хлорсульфоно вая кислота реагирует с водой в пласте с силой взрыва, выделяется большое количество тепла. В процессе взаимодействия хлорсульфоновой кислоты и воды образуются серная и соляная кислоты по следующей реакции. HSOjC .jS04 +НС 1+45,9 ккал/мо Наличие в пласте серной и соляной кислот позволяет обрабатывать как тёрригенные, так и карбонатные коллекторы. В свою очередь, при разбавлений водой образующейся серной кислоты дополнительно выделяется большое количество тепла - до 19,61 ккал/мо За счет тепла реакций между хлорсульфоновой кислотой и водой, между серной кислотой и водой вязкость нефти в пласте снижается, нефть при обретает подвижность, что поЬышает эффективность процесса термохимической обработки Пласта. 3. счет повышения температуры в пласте происходит частично термический. распад закачиваемой хлорсульфоновой кислоты на серную кислоту и хло ристый сульфурил в результате следующей реакции 2HSOjCl SOjClj I далее хлористый сульфурил распадается под действием высокой температуры в зоне реакции на сернистий ангидрид и свободный хлор по следующей реакции .j SOjt Cijt. Благодаря.тому, что в зоне реакций образуются газообразные продукты, вытеснение нефти из .пор пласта увеличивается, что способствует увеличению конечной нефтеотдачи пласта. Кроме того, хлорсульфонрвая кислота реагирует в нефтесодёржащем пласте с углеводородной фазой с образованием нефтяных су льфокислот, которые являются органическими по« верхностно-активными веществами общей формулы ROjH, где R - углеводородный радикал. За счет образования поверхностно-активных веществ в пласта снижается поверхностное натяжение на границе раздела фаз: нефти и воды, нефти и твердой поверхности, что способствует, наряду с основной термохимической реакцией между хлорсульфоновой кислотой и ВОДОЙi снижению вязкости нефти, т.е. в конечном итоге повьашению нефтеотдачи пласта. Предлагаемый способ термохими1ческой обработки.пласта может быть осуществлен при любом размещении скважин (при линейном, радиальном и др. схемах размещения рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин ). Для осуществления предлагаемого способа необходимо произвести следуюцие операции: -спустить в скважицу полые трубы, перекрытые диафраплой q пакером; .. -установить пакер над кровлей нефтесодержащего пласта; -закачать в нагнетательный ряд скважин (например- при линейном размещении рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин ) необходимый объем хлорсульфоновой кислоты и воды, закачку хлорсульфоновой кислоты и воды производить одновременно в разные и.агнетатёльные скважины; -через эксплуатационные скважины производить добычу нефти. В производственных условиях при линейном размещении рядов нагнетательных и эксплуатационных скважин способ термохимической обработки пласта может быть осуществлен следующим образом. Ряд нагнетательных скважин прдг5 тавливают для раздельной закачки в пласт хлорсульфоновой кислоты и врд Нагнетательные трубы, предназначе ные под закачку хлорсульфононой кислоты, должны быть предварительно осушены. С помощью насосных агрегатов одновременно закачивают в пласт необходимые для термохимической обработки нефтесодержащего плас та объемы техяичёской хлорсульфоновой кислоты и воды (объемы кислоты воды рассчитывают на основании приведенных реакций и конкретной хаграктеристики пласта, подлежащего обработке). Закачку в пласт кислоты и воды осуществляют раздельно, чередуя в ряду нагнетательных скважин закачку кислоты, воды, кисл ты и т.д. За счет происходящего в пласте термохимического процесса нефтеотдача пласта увеличивается. Добычу нефти осуществляют через эксплуатационные скважины. Предлагаемый способ термохимической обработки пласта может быть использован и для обработки призабойной зоны пласта. По окончании об работки призабойной зоны пласта по предлагаемому способу необходимо предусмотреть удаление продуктов реакции из призабойной зоны пласта, например посредством обратной промывки, после чегб скважину мокн пустить в эксплуатадию. . Формула изобретения Способ термохимической обработки пласта, включакхдий закачку в пласт кислоты и взаимодействующего с кислотой агента, о т л и ч а ю щ и и г с я .тем, что, с целью повышения эффективности процесса термохимической обработки за счет устранения закупорки пласта продуктами реакции и снижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз, в пласт закачивают хлорсульфоновую кислоту,, а в качестве взаимодействуюо|е.го с кислотой агента - воду. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тиматудинов Ш.К. Справочная книга по добьгче нефти. М., Недра, 1974. . 2.Авторское свидетельство СССР №72044, кл. Е 21 В 43/27, 1948 (прототип )i