в каком случае применяют пенокислотные обработки
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Пенокислотная обработка
Пенокислотные обработки применяют при больших мощностях пласта или низких пластовых давлениях. Сущность этого вида обработки заключается в том, что в призабойную зону скважины вводят аэрированный раствор ПАВ в виде пены. [2]
Пенокислотные обработки были-включены в прощамму испытаний на основании положительных результатов в нефтяных скважинах. [3]
Пенокислотные обработки проводились в условиях, когда пластовое давление, как правило, превышает гидростатическое давление столба жидкости на забое скважины. В связи с этим образование пены производится с использованием эжектора, изготовленного в промысловых условиях со следующими характеристиками: диаметр камеры смешения dKC 8 мм и диаметр сопла dc 4 мм. [5]
Пенокислотная обработка позволяет увеличить глубину проникновения активной кислоты в пласт, так как замедляется растворение карбонатного материала в кислотной пене. [6]
Пенокислотная обработка предназначена для углубления обработки кислотой и расширения профиля проницаемости во время нагнетания в пласт по сравнению с обычной КО. В результате увеличивается толщина пласта, который продуцирует нефть, возрастает эффективность процесса. [7]
Пенокислотные обработки применяют для воздействия на продуктивные пласты, сложенные карбонатными породами, также на песчаники с высоким содержанием карбонатного цемента. [8]
Обычно пенокислотные обработки проводятся после неоднократных простых кислотных обработок, когда их эффективность резко снижается или даже отсутствует. [9]
Пенокислотную обработку проводят только на скважинах, продуктивные пласты которых представлены карбонатными коллекторами. [12]
Для пенокислотной обработки используют кислотный агрегат, передвижной компрессор ( или воздух из ГВРБ) и аэратор. [14]
Проведение пенокислотной обработки с предварительной закачкой высоковязкой нефтекислотной эмульсии дало дополнительно 930 т нефти. [15]
Пенокислотная обработка скважин
Для наиболее дальнего проникновения соляной кислоты в глубь пласта, что повышает эффективность обработок, за последнее время все большее применение находят пенокислотные обработки скважин.
Сущность этого способа заключается в том, что в призабойную зону пласта вводится не обычная кислота, а аэрированный раствор поверхностно-активных веществ в соляной кислоте в^виде пены.
Применение кислотных пен имеет следующие преимущества перед обычной кислотной обработкой:
1) замедляется растворение карбонатного материала в кислотной пене, что способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт; в результате этого приобщаются к дренированию
 |
Рис. 156. Схема обвязки оборудования при обработке скважин пенами.
1 — компрессор; 2 — кислотный агрегат; з — аэратор; 4 — крестовина; 5 — обратный клапан
удаленные от скважины участки пласта, ранее недостаточно или •совершенно не охваченные процессом фильтрации;
2) малая плотность кислотных пен (400—800 кг/м 3 ) и их повышен
ная вязкость позволяют существенно увеличить охват воздействием
кислоты всей вскрытой продуктивной мощности пласта; это как бы
включает в себя преимущества, достигаемые при поинтервальных
кислотных обработках, что особенно важно при больших продуктив
ных мощностях пласта и пониженных пластовых давлениях;
3) улучшаются условия очистки призабойной зоны пласта от
продуктов реакции: присутствие поверхностно-активных веществ
снижает поверхностное натяжение как активной, так и отреагиро
вавшей кислоты на границе с нефтью, а наличие сжатого воздуха
в отреагировавшем растворе, расширяющегося во много раз при ос
воении скважин (при снижении забойного давления), улучшает ус
ловия и качество освоения.
Поверхностное оборудование для закачки в скважину кислотных пен состоит из кислотного агрегата, передвижного компрессора и смесителя-аэратора. Схема обвязки оборудования представлена на рис. 156, а конструкция аэратора на рис. 157.
В аэраторе происходят перемешивание раствора кислоты с воздухом и образование пены.
Степень аэрации, или объем воздуха в м 3 на 1 м 3 кислотного раствора, обычно принимается в пределах 15—25.
 |
| ; 2 |
При пенокислотных обработках применяют следующие ПАВ: сульфонол, ДС-РАС, ОП-10, ОП-7, катапин А, дисольван и др. Оптимальные по замедлению реакции добавки ПАВ к раствору кислоты составляют от 0,1 до 0,5% от объема раствора.
1 — гайка под трубы; 2 — переводник; 8 — корпус; 4 — труба для воздуха; 5 — центратор; 6 — фланец с прокладкой; 7 — труба для кислотного раствора.
Технология пенокислотной обработки
В начальный периодпенокислотной обработки карбонатных коллекторов степень аэрации имеет меньшее значение, чем при последующих обработках. Это вызвано необходимостью сохранения эффективности процесса за счет охвата обрабатываемой зоны пласта воздействием пенокислоты как по простиранию, так и по толщине залежи.
Достигнуть максимального эффекта отпенокислотной обработки возможно лишь при условии, если зона охвата пласта кислотой по радиусу стенки скважины и концентрация кислоты будут больше, чем при предыдущей обработке.
Учитывая, что припенокислотных обработках на выкиде из аэратора образуется смесь кислоты, ПАВ и сжатого воздуха (или газа), аэратор необходимо располагать как можно ближе к устью скважины. Для предотвращения попадания кислоты в воздушную линию компрессора вход в аэратор необходимо оборудовать обратным клапаном.
Следует отметить также, чтопенокислотную обработку применяют пока только на скважинах с карбонатными коллекторами. Необходимо разработать технологию ее осуществления и на залежах с терригенными коллекторами.
Имеются примеры по использованию комплексонов припенокислотной обработке призабойной зоны скважин.
В целом промысловый опыт показал, чтопенокислотные обработки существенно эффективнее обычных кислотных обработок, что особенно ощутимо на месторождениях, находящихся.
В последнее время для интенсификации притока используютпенокислотные обработки, в процессе которых в пласт закачивают солянокислотный раствор с пенообразователем. Для приготовления пенокислотных растворов применяют соляную кислоту с концентрацией 10-15 и 20-25% в зависимости от типа коллектора и его карбонатности. Чем выше карбонатность породы, тем большую концентрацию кислоты следует применять.
В содружестве с ВНИИнефть разрабатывается рациональная технологияпенокислотных обработок скважин.
Большая работа на нефтяных месторождениях ведется по внедрениюпенокислотных обработок. Этот метод заключается в том, что вместо кислоты для обработки скважин применяется аэрированный или газированный кислотный раствор поверхностно-активных веществ.
Пенокислотные обработки применяют при больших мощностях пласта или низких пластовых давлениях. Сущность этого вида обработки заключается в том, что в призабойную зону скважины вводят аэрированный раствор ПАВ в виде пены.
Пенокислотные обработки были включены в программу испытаний на основании положительных результатов в нефтяных скважинах.
Пенокислотные обработки, проведенные по описанным технологиям, характеризуются успешностью по добывающим скважинам 71 %, а по нагнетательным скважинам 52 %; удельным приростом добычи нефти 9 8 тыс. т на одну добывающую скважину и закачки воды 18 9 тыс. м3 на одну нагнетательную скважину.
Пенокислотные обработки проводились в условиях, когда пластовое давление, как правило, превышает гидростатическое давление столба жидкости на забое скважины. В связи с этим образование пены производится с использованием эжектора, изготовленного в промысловых условиях со следующими характеристиками: диаметр камеры смешения 8 мм и диаметр сопла 4 мм.
Пенокислотная обработка позволяет увеличить глубину проникновения активной кислоты в пласт, так как замедляется растворение карбонатного материала в кислотной пене.
Пенокислотная обработка предназначена для углубления обработки кислотой и расширения профиля проницаемости во время нагнетания в пласт по сравнению с обычной КО. В результате увеличивается толщина пласта, который продуцирует нефть, возрастает эффективность процесса.
Пенокислотные обработки применяют для воздействия на продуктивные пласты, сложенные карбонатными породами, также на песчаники с высоким содержанием карбонатного цемента.
Обычно пенокислотные обработки проводятся после неоднократных простых кислотных обработок, когда их эффективность резко снижается или даже отсутствует.
Пенокислотную обработку проводят только на скважинах, продуктивные пласты которых представлены карбонатными коллекторами.
Дляпенокислотной обработки используют кислотный агрегат, передвижной компрессор (или воздух из ГВРБ) и аэратор.
Проведениепенокислотной обработки с предварительной закачкой высоковязкой нефтекислотной эмульсии дало дополнительно 930 т нефти.
Техника и технология пенокислотной обработки
Механизм действия кислотных пен закл-ся в замедлении скорости нейтрализации кислоты карбонатной породой, приводящем к удлинению пути движения кислоты в активном состоянии.Кисл.пены также способствуют увеличению охвата пласта воздействием к-ты, т.к. имеют низкую плотность (300 – 800 кг/м 3 ), повышенную вязкость и прочность.
Пенокислотные обр-тки применяют для воздействия на продуктивные пласты, сложенные карбонатными породами, также на песчаники с высоким содержанием карбонатного цемента.
В качестве стабилизаторов кислотных пен применяют карбоксиметил – целлюлозу КМЦ – продукт вз/д-вия целлюлозы с монохлоруксусной кислотой (тв.в-во хлопьевидного или порошкообразного вида), а также концентрированную сульфит-спиртовую барду КССБ – продукт целлюлозно-бумажной промышленности (густая жидкость или порошок темно-коричневого цвета) и др.
Кислотн.пены медл-но растворяют карбонаты при t до 80°С (при Ратм) и при t до 50°С (при 0-12 МПа).
Максимальное значение глубины проникновения активной кислоты в поры пласта достигается при степени аэрации, равной единице в пластовых условиях (степень аэрации – количество воздуха или газа в м 3 на 1 м 3 раствора кислоты с ПАВ).
Обычно пенокислотные обработки проводятся после неоднократных простых кислотных обработок, когда их эффективность резко снижается или даже отсутствует.
Для приготовления кислотных пен применяют специальные устройства – аэраторы или эжекторные смесители. Аэратор – две НКТ диаметром 102 и 51 мм, расположенные одна в другой (труба в трубе). Раствор кислоты с растворенным в нем ПАВ кислотным агрегатом (установкой) подают в пространство между трубами диаметром 102 и 51 мм. Воздух (или газ), нагнетаемый во внутреннюю трубу диаметром 51 мм, через отверстия на ее боковой поверхности выходит в кольцевое пространство и смешивается с раствором соляной кислоты. Аэратор применяют при обработке скважин, в которых ожидаемое устьевое давление закачивания кислотной пены меньше давления, развиваемого компрессором УПК-80, то есть меньше 8 МПа.
Перед пенокислотной обработкой скважины промывают для очистки забоя.
Технологический процесс пенокислотной обработки состоит из следующих операций:
-подъем плунжера и конуса глубинного насоса (если планируется направленная обработка, то подвеску насоса устанавливают против обрабатываемого интервала);
-обвязка наземного оборудования;
-закачивание кислотной пены с запланированной степенью аэрации (при направленных обработках перед кислотной пеной закачивают нефтекислотную эмульсию);
-продавливание кислотной пены в пласт нефтью или увлажненным воздухом; при этом продавочную жидкость закачивают одновременно в НКТ и затрубное пространство (кроме направленных обработок), так как оставшаяся в стволе скважины пена может нарушить нормальную работу глубинного насоса;
-выдерживание скважины на реакции пенокислоты с породой в течение 12 ч,
-спуск плунжера и конуса и пуск скважины в эксплуатацию.
Примерная схема обвязки оборудования при пенокислотной обработке:
1 – компрессор; 2 – обратный клапан; 3 – аэратор; 4 – установка насосная (кислотный агрегат); 5 – скважина; 6 – глубинный насос
В мощных пластах с большим радиусом ухудшенной проницаемости необходимо увеличить объем кислотной пены. Однако это экономически невыгодно. Поэтому рекомендуют применять направленные обработки для воздействия кислотной пеной на отдельные интервалы пласта. Такая цель достигается предварительным закачиванием высоковязкой нефтекислотной эмульсии и продавливанием кислотной пены большим объемом увлажненного воздуха (периодич/впрыскивание в закачиваемый воздух пенообразующего р-ра). Нефтекислотная эмульсия перекрывает ранее обработанные нижние интервалы, а кислотная пена направляется в верхние необработанные интервалы пласта.
· Взаимодействие HF с кварцем происходит по следующей реакции: 
· Образующийся фтористый кремний SiF4 далее взаимодействует с водой: 
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Пенокислотная обработка
Особенно эффективны пенокислотные обработки в коллекторах с низкими пластовыми давлениями. [32]
Большая часть пенокислотных обработок проведена в тех скважинах, где обычные кислотные обработки не принесли успеха. Пенокислотные обработки проводятся в скважинах месторождений, вступивших в позднюю стадию разработки: Ишимбайского, Введеновского, Старо-Казанковского, Грачев-ского, Тереклинского. Здесь увеличивается и количество повторных обработок. [33]
Успешность технологии пенокислотной обработки определяется газосодержанием пены или степенью аэрации и скоростью ее закачки. [34]
При проведении пенокислотной обработки необходимо определять объемы жидкости и газа ( воздуха) в поверхностных условиях. [36]
Увеличение количества пенокислотных обработок в одной и той же скважине ( при неизменных объемах раствора кислоты, его концентрации и степени аэрации) также приводит к снижению их эффективности. Опыт применения пенокислотных обработок на ряде месторождений показывает, что проведение более трех пенокислотных обработок в одной скважине нецелесообразно. Поэтому последующие пенокислотные обработки в данной скважине рекомендуют проводить направленно, с использованием нефтекислотных эмульсий. [37]
Эффективность применения пенокислотных обработок скважин определяется прежде всего скоростью взаимодействия кислотных пен с карбонатными породами. С уменьшением скорости взаимодействия создаются благоприятные условия для увеличения глубинного проникновения активной ( слабонейтрализованной) кислоты в пласт. [38]
В отличие от пенокислотных обработок ( ПКО) скважин термо-пенокислотные обработки ( ТПКО) проводятся при повышенной температуре вследствие экзотермической реакции растворения магния соляной кислотой. Выделяемое тепло способствует освобождению фильтрующей поверхности пласта от асфальтово-смо-листых отложений, увеличению химической активности в отношении кабронатных пород. За счет закупорки пенокислотой высокопроницаемых каналов воздействию кислотой при повышенной температуре подвергаются или расширяются каналы малых размеров. Увеличение охвата пласта притоком после ТПКО показано исследованиями с помощью глубинных дебитометров. Особенностью технологии является также очистка призабойной зоны пласта пеной непосредственно после проведенной ТПКО. Опытные ТПКО проводили в НГДУ Чекмагушнефть с использованием стержневого магния, загружаемого в реакционный наконечник. [39]
В начальный период пенокислотной обработки карбонатных коллекторов степень аэрации имеет меньшее значение, чем при последующих обработках. Это вызвано необходимостью сохранения эффективности процесса за счет охвата обрабатываемой зоны пласта воздействием пенокислоты как по простиранию, так и по толщине залежи. [41]
Последовательность операций при пенокислотной обработке следующая. [43]
Достигнуть максимального эффекта от пенокислотной обработки возможно лишь при условии, если зона охвата пласта кислотой по радиусу стенки скважины и концентрация кислоты будут больше, чем при предыдущей обработке. [44]
Учитывая, что при пенокислотных обработках на выкиде из аэратора образуется смесь кислоты, ПАВ и сжатого воздуха ( или газа), аэратор необходимо располагать как можно ближе к устью скважины. Для предотвращения попадания кислоты в воздушную линию компрессора вход в аэратор необходимо оборудовать обратным клапаном. [45]