способ термохимической обработки призабойной зоны и подземного оборудования скважины

Формула изобретения

Способ термохимической обработки призабойной зоны и подземного оборудования скважины, включающий прокачку реагента через алюминий и обработку разогретым реагентом, отличающийся тем, что в качестве реагента используют раствор щелочи, прокачку раствора щелочи ведут через гранулированный алюминий на устье скважины при соотношении раствора щелочи и алюминия больше стехиометрического, интенсивность разогрева раствора щелочи регулируют водой, прокачиваемой совместно с раствором щелочи через гранулированный алюминий, а при обработке прокачку разогретого раствора щелочи ведут по затрубью скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны скважины и подземного оборудования для удаления асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений.

Известен способ термохимической обработки призабойной зоны скважины, включающий размещение в интервале перфорации призабойной зоны пенала с металлическим магнием с последующей прокачкой через него раствора соляной кислоты.

Известный способ не позволяет глубоко и полно прогревать призабойную зону скважины. Кроме того, данный способ требует проведения дорогостоящих спускоподъемных операций.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ термохимической обработки призабойной зоны скважины и подземного оборудования, включающий закачку в призабойную зону металлического магния и алюминия и прокачки через них соляной кислоты совместно с аммиачной селитрой.

Известный способ позволяет более полно прогревать призабойную зону скважины, однако способ не позволяет в достаточной степени прогревать подземное оборудование скважины. Кроме того, способ требует применения кислоты, коррозионно опасной для подземного оборудования скважины, что снижает объемы его применения.

В изобретении решается задача повышения эффективности способа за счет расширения его возможностей при обработке подземного оборудования и за счет использования неактивных в коррозионном отношении компонентов.

Задача решается тем, что в способе термохимической обработки призабойной зоны и подземного оборудования скважины, включающем прокачку реагента через алюминий и обработку разогретым реагентом, согласно изобретению, в качестве реагента используют раствор щелочи, прокачку раствора щелочи ведут через гранулированный алюминий на устье скважины при соотношении раствора щелочи и алюминия больше стехиометрического, интенсивность разогрева раствора щелочи регулируют водой, прокачиваемой совместно с раствором щелочи через гранулированный алюминий, а при обработке прокачку разогретого раствора щелочи ведут по затрубью скважины.

Существенными признаками изобретения являются:

1. Прокачка реагента через алюминий;

2. Обработка разогретым реагентом;

3. Использование в качестве реагента раствора щелочи;

4. Прокачка раствора щелочи через гранулированный алюминий на устье скважины;

5. Соотношение раствора щелочи и алюминия больше стехиометрического;

6. Регулирование интенсивности разогрева раствора щелочи водой, прокачиваемой совместно с раствором щелочи через гранулированный алюминий;

7. При обработке прокачка разогретого раствора щелочи по затрубью скважины.

Признаки 1, 2 являются общими с прототипом, признаки 3 - 7 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При работе нефтедобывающей скважины происходит отложение асфальтосмолистых и парафиногидратных веществ в призабойной зоне скважины и подземном оборудовании. В результате проницаемость призабойной зоны снижается, уменьшается проходное сечение и дебит скважины. В предложенном способе решается задача удаления асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений в призабойной зоне скважины и подземном оборудовании. Задача решается следующей совокупностью действий.

На устье скважины в емкости размещают алюминий в виде гранул, кусков, стружки и т.п. Через емкость с алюминием прокачивают водный раствор щелочи при отношении алюминия и щелочи выше стехиометрического. При этом в результате реакции остается непрореагировавшей часть щелочи.

Реакция алюминия и щелочи протекает по следующей схеме:

2 AL + 2 NaOH + 6 H₂O = 2 Na[AL(OH)₄] + 3H₂ + 200 ккал/моль.

В результате реакции выделяется большое количество тепла, раствор щелочи и продукты реакции нагреваются. Интенсивность разогрева раствора щелочи регулируют водой, прокачиваемой совместно с раствором щелочи через гранулированный алюминий. При обработке подземного оборудования и призабойной зоны скважины прокачку разогретого раствора щелочи ведут по затрубью скважины. Этим достигается наиболее полный прогрев скважины и, следовательно, наиболее полное расплавление и удаление отложений. Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Скважина глубиной 1200 м запарафинена от устья до отметки 400 м. Общая масса парафина составляет величину порядка 1000 кг, масса колонны насосно-компрессорных труб составляет 4000 кг. Для расплавления парафина необходимо повысить температуру до 60^oC, т.е. подвести порядка 100000 ккал. Т.к. тепловой эффект реакции алюминия со щелочью составляет 4000 ккал/кг, то для расплавления парафина требуется примерно 25 кг алюминия и 2,5 куб. м 5%-ного раствора NaOH. Используют для обработки 25 кг алюминия в виде гранул с размерами частиц до 5 мм и 3 куб. м 5%-ного раствора щелочи, т.е. выше стехиометрического. Поскольку при прокачке раствора щелочи развивается высокая температура, при которой устьевая арматура может выйти из строя, то в емкость добавляют воду в режиме поддержания температуры 150 20^oC. Прокачивают нагретый раствор по затрубному пространству скважины и отбирают через колонну насосно-компрессорных труб. В результате прокачки скважину полностью очищают от парафиновых отложений.

Пример 2. Выполняют как пример 1, но количество реагентов увеличивают с учетом теплоемкости пород призабойной зоны скважин в радиусе 5 м эффективной мощности пласта. Прокачивают нагретый раствор по затрубному пространству скважины при перекрытой колонне насосно-компрессорных труб и задавливают в призабойную зону скважины. Проводят технологическую выдержку и вызывают приток из пласта. В результате очищается призабойная зона скважины, дебит скважины увеличивается вдвое. Применение предложенного способа позволит повысить качество очистки призабойной зоны и подземного оборудования скважины.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 640023, кл. E 21 B 43/24, 1979 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 1657628, кл. E 21 B 43/24, опублик. 1991 г. - прототип.