способ обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины

Формула изобретения

Способ обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающий отбор пробы для определения значения водородного показателя - рН жидкости после кислотной обработки, определение необходимого количества раствора для нейтрализации кислотных составляющих жидкости, приготовление раствора для нейтрализации с плотностью, меньшей плотности жидкости, поступающей из пласта, дозирование полученного раствора, запуск скважины в работу, ежедневный отбор пробы жидкости из скважины, определение значений рН продуктов кислотной обработки и по достижении значения рН продуктов кислотной обработки, равного значению рН пластовых флюидов, остановку дозирования раствора для нейтрализации, отличающийся тем, что предварительно раствор для нейтрализации в объеме, определяемом из условия поддержания значения рН жидкости на устье скважины при обезвреживании продуктов кислотной обработки большего, чем рН пластовой жидкости, закачивают в межтрубное пространство скважины, закрывают его, проводят технологическую выдержку для прохождения реакции между раствором для нейтрализации и пластовой жидкостью на границе контакта жидкостей, затем продолжают указанное дозирование периодически.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на нефтяном месторождении для обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины.

Известен способ обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающий расслоение в приемной емкости указанных продуктов на нефтяную эмульсию обратного типа, типа "вода в масле", и кислотосодержащую водную фазу и их утилизацию. В кислотосодержащую водную фазу вводят деэмульгатор - оксифос в количестве 0,1-1,0 мас.%, перемешивают ее при температуре не ниже 20°С в течение 5-10 мин с нефтяной эмульсией обратного типа в соотношении объемов 3:1, образующуюся при этом эмульсию прямого типа, типа "масло в воде", разделяют методом отстаивания на практически безводную нефтяную фазу и кислотосодержащий водный раствор оксифоса, указанную нефтяную фазу откачивают в промысловый трубопровод, а указанный раствор оксифоса нейтрализуют и одновременно осуществляют его флотационную очистку от загрязняющих веществ путем постепенного добавления в него 50%-ного водного раствора карбоната калия в количестве, обеспечивающем достижение значения рН указанного раствора оксифоса, равного значению рН природных поверхностных или грунтовых вод региона, после чего нейтральный раствор оксифоса используют в качестве нефтеотмывающей жидкости. Возможно осуществлять дополнительную адсорбционную очистку от загрязняющих веществ нейтрального водного раствора оксифоса, фильтруя его через адсорбент, а после указанной очистки использовать его в качестве калийного и фосфорсодержащего удобрения или утилизировать путем рассеянного сброса на рельеф с предварительным разбавлением водой. В качестве адсорбента используют смесь раздробленных материалов растительного и минерального происхождения, взятых в соотношении масс 1:1, в качестве материалов растительного происхождения используют торф или солому, или древесные опилки, а в качестве материалов минерального происхождения - глину или песок, или природный грунт. Выделенные при указанных выше флотационной и адсорбционной очистках загрязняющие вещества вместе с отработанным адсорбентом обезвреживают, смешивая с безводной окисью кальция в соотношении масс 1:1, а затем используют для отсыпки технологической площадки или обвалования скважины (патент РФ № 2266311, опублик. 2005.12.20).

Способ предполагает обязательное использование приемной емкости для накопления продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины. Учитывая, что обработку призабойной зоны могут вести кислотными реагентами в объеме до 100 м³ и даже более, объем продуктов кислотной обработки может быть весьма значительным и не помещаться в приемную емкость. Процесс обезвреживания продуктов кислотной обработки является периодическим. Контроль за полнотой протекания обезвреживания возможен лишь при завершении обезвреживания одной порции и отбора новой порции продуктов кислотной обработки в приемную емкость. Все это сдерживает работы на скважине, приводит к потерям времени и добываемой нефти.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины, согласно которому на скважине отбирают пробу для определения рН жидкости после кислотной обработки, определяют необходимое количество раствора щелочи для нейтрализации кислотных составляющих жидкости, готовят раствор для нейтрализации. На скважине с обвязкой в выкидную линию устанавливают дозаторную установку с мерной емкостью. Раствор щелочи заливают в мерную емкость. Скважину запускают в работу одновременно с запуском дозаторной установки. Расход жидкости из скважины и расход щелочи для нейтрализации устанавливают соответствующим достижению рН в жидкости, равного рН пластовых флюидов до кислотной обработки. Ежедневно отбирают пробы жидкости со скважины для определения рН продуктов кислотной обработки. По достижении рН в продуктах кислотной обработки, равных рН пластовых флюидов, останавливают работу дозаторной установки (патент РФ № 2369737, опубл. 10.10.2009 - прототип).

Способ обеспечивает непрерывность процесса обезвреживания продукции кислотной обработки призабойной зоны скважины и сокращение простоев скважины.

Недостатком известного способа является необходимость использования дозаторной установки и мерной емкости. Другим недостатком является наличие коррозии подземного оборудования скважины при подъеме продуктов кислотной обработки к устью, вызванное тем, что нейтрализацию продуктов кислотной обработки проводят на устье скважины, а не на забое.

В предложенном изобретении решается задача упрощения нейтрализации за счет исключения дозаторной установки и мерной емкости и ликвидации коррозии подземного оборудования скважины за счет нейтрализации продуктов кислотной обработки на забое скважины.

Задача решается тем, что в способе обезвреживания продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины, включающем отбор пробы для определения значения водородного показателя - рН жидкости после кислотной обработки, определение необходимого количества раствора для нейтрализации кислотных составляющих жидкости, приготовление раствора для нейтрализации с плотностью, меньшей плотности жидкости, поступающей из пласта, дозирование полученного раствора, запуск скважины в работу, ежедневный отбор пробы жидкости из скважины, определение значений рН продуктов кислотной обработки и по достижении значения рН продуктов кислотной обработки, равного значению рН пластовых флюидов, остановку дозирования раствора для нейтрализации, согласно изобретению, предварительно раствор для нейтрализации в объеме, определяемом из условия поддержания рН жидкости на устье скважины при обезвреживании продуктов кислотной обработки, большего, чем рН пластовой жидкости, закачивают в межтрубное пространство скважины, закрывают его, проводят технологическую выдержку для прохождения реакции между раствором для нейтрализации и пластовой жидкостью на границе контакта жидкостей, затем продолжают указанное дозирование периодически.

Сущность изобретения

После кислотной обработки призабойной зоны скважины необходимо очистить призабойную зону от продуктов реакции и исключить попадание агрессивных сред в трубопроводы системы нефтесбора. В известных технических решениях для подачи раствора для нейтрализации используют дозаторную установку и мерную емкость, размещенные на устье скважины. Это приводит к тому, что все подземное оборудование скважины оказывается подвержено агрессивному воздействию продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины. Кроме того, применение специальной дозаторной установки и мерной емкости усложняет проведение процесса. В предложенном изобретении решается задача упрощения нейтрализации за счет исключения дозаторной установки и мерной емкости и ликвидации коррозии подземного оборудования скважины за счет нейтрализации продуктов кислотной обработки на забое скважины. Задача решается следующим образом.

При обезвреживании продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины производят отбор пробы пластовой жидкости для определения водородного показателя (рН) жидкости после кислотной обработки. В качестве раствора для нейтрализации готовят раствор с плотностью, меньшей плотности жидкости, поступающей из пласта. Плотность раствора для нейтрализации обычно составляет 1,002 - 1,005 г/см ³. Это препятствует чрезмерно быстрому поступлению раствора из межтрубного пространства в интервал перфорации. Концентрации растворов обычно составляют 5-10%. Плотность пластовой жидкости обычно составляет 1,1 и более г/см³. Нейтрализующим агентом является неорганическое соединение основного типа, способное образовывать с кислотой нейтральные или близкие к нейтральным соли, например основания или щелочи типа едкого кали, едкого натра, карбоната натрия и т.п. Раствор для нейтрализации готовят на основе пресной воды. Определяют необходимое количество раствора для нейтрализации кислотных составляющих пластовой жидкости. Готовят водный раствор для нейтрализации. Раствор для нейтрализации закачивают в межтрубное пространство скважины. Объемы закачки могут составлять от 3 м³ до 24 м³ при использовании раствора кальцинированной соды. Закрывают межтрубное пространство. Проводят технологическую выдержку для прохождения реакции между раствором для нейтрализации и пластовой жидкостью на границе контакта жидкостей. Дозирование раствора для нейтрализации производят самопроизвольным массообменом между раствором для нейтрализации, поступающим к интервалу перфорации из межтрубного пространства, и пластовой жидкостью, поступающей в скважину из пласта. Запускают скважину в работу. При этом отбирают пластовую жидкость насосным оборудованием. Проводят ежедневный отбор пробы жидкости из скважины, определение рН жидкости и по достижении рН продуктов кислотной обработки, равных рН пластовых флюидов, прекращают дозирование раствора для нейтрализации. При этом объем закачанного в межтрубное пространство раствора для нейтрализации назначают из условия поддержания рН жидкости на устье скважины при обезвреживании продуктов кислотной обработки большим, чем рН пластовой жидкости, что гарантирует отсутствие коррозии подземного оборудования скважины.

Пример конкретного выполнения

После проведения кислотной обработки призабойной зоны нефтедобывающей скважины проводят обезвреживание продуктов кислотной обработки. рН пластовых жидкостей до кислотной обработки составлял 5,3. На скважине отбирают пробу для определения рН жидкости после кислотной обработки в объеме 1,5 л. рН жидкости составляет 3,27. В качестве раствора для нейтрализации продуктов кислотной обработки используют кальцинированную соду (Na₂CO₃ ). Определяют необходимое количество раствора кальцинированной соды для нейтрализации 1 м³ кислотных составляющих жидкости. Для нейтрализации 1 л жидкости требуется 110 мл 0,1 н раствора кальцинированной соды (5,83 г), т.е. для 1 м³ жидкости - 110 л раствора кальцинированной соды или 5,83 кг кальцинированной соды. Раствор кальцинированной соды плотностью 1,005 г/см³ в объеме 8 м³ заливают в межтрубное пространство скважины. Плотность пластовой жидкости составляет 1,12 г/см³. Проводят технологическую выдержку в течение 1 часа, в течение которой готовят скважину к работе. Скважину запускают в работу с дебитом 2,5 м³ жидкости. Ежедневно отбирают пробы жидкости со скважины для определения рН продуктов кислотной обработки. Определяют, что рН жидкости, поступающей из скважины, составляет 6-7 единиц. Периодически доливают раствор в межтрубное пространство скважины. Через 14 сут. устанавливают, что рН жидкости равен 5,3. Прекращают долив раствора. Эксплуатируют скважину в обычном режиме.

Анализ состояния подземного оборудования скважины показал отсутствие увеличения коррозии подземного оборудования (эксплуатационной колонны и колонны насосно-компрессорных труб).

Применение предложенного способа позволит решить задачу упрощения способа за счет исключения дозаторной установки и мерной емкости и ликвидации коррозии подземного оборудования скважины за счет нейтрализации продуктов кислотной обработки на забое скважины.