Способ получения облегченного раствора

Способ получения облегченного раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапиетичесиин

Респубпии,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31 07 80 (21) 2966510д3 3 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Е 21 В 33/13&

РкударетатяяыИ квинтет

СССР ив делаи ямбретаннЯ и еткрыткЯ

Опубликовано 07.09 82 Бюллетень М 33 (53) УДК 622.243, .444 (088.8) Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения

Э. М. Тосунов и Н. А. Полухина! 1" - ° (Всесоюзный научно — исследовательский институт по креплению" ":,"г 7., .ю скважин и буровым растворам (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛЕГЧЕННОГО РАСТВОРА

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

Известны способы получения облегченного раствора, который получают с помощью передвижных компрессоров 11) .

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 иэ расчета полного заполнения- скважины. После взаимодействия этих компонентов скважина занолняется продуктами реакции — раствором хлористого кальция и углекислым. газом, при этом . объем газонасыщенного раствора может превышать в нормальных условиях в десятки раз

5 первоначальный объем смеси (в зависимости от концентрации исходных компонентов ) (2).

Недостатки этого способа — процесс трудоемкий и дорогостоящий, требует применения специального оборудования (кислотные агрегаты, 1О 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 !

5 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 концентрированных растворах соляной кислоты.

956753 Таблица 1

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

Эффективность газовыделения в % от расчетного

Условия эксперимента температура давление, МПа концентрация (н)143 г СО реагентов

А1а (S04) з

105 — 111

105-.1 10

105-110

105-110

25

9,5

25

5,0

10,0

25 .

19,0

20,0

100

30,0

105 — 110

30,0

57,0

100

20,0:

110-120

120 — 130

130-140

105 — 110

105 — 110

105-110

38,0

100

20,0

38,0

110

38,0

20,0

100

20,0

38,0

100

20,0

38,0

25 )00

100

38,0

20,0

Цель изобретения — снижение степени коррозии оборудования скважины при одновременном упрощении технологического процесса

"азонасьпцения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве газовыделяющих реагентов используют

:мочевину и сульфат алюминия,.взятых в соотношении 1 0:1,9 — 1,1:1,9.

Образование углекислого газа на забое скважины и на определенной глубине скважины, имеющих температуру 105 С н выше происходит самопроизвольно. эа счет процессов термического гидролиза мочевины и сопутствующих процессов взаимодействия исходных компонентов и продуктов реакции гидролиза по схемам 1-5;

1. (йй,э) 1СОтН 20 СО1 .НЯНŠ— гидролиз мочевнны

2, А)2($О )рФ))Н О=А) (ОН ) +ЗН О вЂ” гиироиии сульфата алюминия;

S,3.2NH3+2НО гНН„ОН ствие амми4. 2йН4ОН+Н 0 = (Ng) $0 Ю ака с водой

Ф и кислотой

5. 3 (NQ СО.+А 1 (804) +9Н10 - "ЗСО)+ 3 (МНч) О+ + SO4+ 2 А1 (ОН) — суммарный процесс.

Для реализации этих процессов необходима .температура 105 С и выше, увеличение темпе1а ратуры только ускоряет процесс газовыделения.

Экспериментальные данные эффективности предлагаемого способа газонасьпцения растворов и образования пенных систем приведены в таблицах.

956753

Таблица 2

Степень гаэоиасыщения пенных систем при различных . концентрациях реагентов

Степень газонасыщения

Концентрация реагентов, %

А1з ($04) з (Н,),СО0,5

2,9

1,5

18. 9,5

5,0

19,0

10,0

20,0

68

38,0

30,0

100

57,0

Реакционная система

Скорость . коррозии, г/м с

ПБ — 5 (1%у

Не ингибированная смесь

30%

57%

38%

20%

10%

19%

Предлагаемый способ получения облегченного раствора для заканчивания скважин позволяет создавать депрессию на пласт как мгновенного, так и плавного характера, регулирование процесса депрсссии на пласт осуществляется путем изменения скорости реакции

Скорость коррозии образцов стали марки

Соляная кислота — 25%, ингибированная (NHg) gCO А1г (SO4) 3

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

В производственных условиях, например, с целью вызова притока иэ пласта, предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Приготавливают водный раствор мочевины.

Концентрацию мочевины и количество раствогазовыделения и степени газонасы щения раствора.

Снижения коррозионной активности предлагаемых реакционных систем по сравнению с известной подтверждается экспериментальными данными, представленными в табл. 3.

Таблица 3

Д в реакционных системах ра устанавливают в зависимости от необходимого гаэонасьпцения бурового раствора иэ стехиометрического расчета получения углекислого газа; по которому для получения 1 м

СОз требуется 2,7 кг NHqCONHq.

В исходный раствор вводится сульфат алюминия в количестве эквивалентном количеству образующегося NH3 в процессе гидролиза мочевнны, т.е. в соотношении по весу

1,0:1,9. Таким образом, процесс получсния об956753

Составитель А. Балуева

Техред М. Коштура

Корректор H. Кора.ь

Подписное

Редактор И. Касарда

Тираж 623

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Заказ 6548/15

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 легченного раствора завершается в нейтральной среде (рНМ7)

Исходный раствор эакачнвается в скважину таким образом, чтобы этот раствор заполнил эатрубное пространство и насосно-компрессорные трубы до глубины, на которой статическая температура равна или вьппе температуры гидролиза.мочевины (т. е. выше 105 C). Скважина закрывается иа период осуществления гидролиэа 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 гаэонасыщения 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 выше).

Формула иаобретения

«Ъособ получения облегченного раствора для закачивания скважины путем введения

s гаэовыделяющих реагентов в скважину, о тлича ющийся тем,что,сцельюснижения степени коррозии оборудования скважи— иы при одновременном упрощении технологического процесса газонасьпцения,. в качестве

l O гаэовыделяющих реагентов используют мочевину и сульфат алюминия, взятых в соотношении 1,0:1,9 — 1,1:1 9.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

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

2. Бангужнь и С. Г. н др. Освоение сКВ3жин методом закачки самоаэриэующейся смеси.

"Нефтяная и газовая промышленности", 1973, 1« 3, с.25 (прототип).