Удосконалення технологій оброблень присвердловинної зони пласта з використанням борофтористоводневої кислоти

Abstract

Дисертація присвячена удосконаленню методів глинокислотного діяння на присвердловинну зону пласта з використанням борофтористоводневої кислоти. З цією метою проаналізовано сучасний стан використання глинокислотних розчинів на основі фтористоводневої, кремнійфтористоводневої та борофтористоводневої кислот. Для розроблення ефективних технологій глинокислотного діяння проведено дослідження основних властивостей розчинів борофтористоводневої кислоти -розчинності бентонітової глини залежно від різних чинників (концентрація різних кислот, неіоногенних та катіонактивних ПАР, водорозчинних полімерів тощо), диспергування глинистих нашарувань в глинокислотних розчинах різного складу, розчинності карбонатної породи, корозійної активності розчинів борофтористоводневої кислоти як самостійно, так і в суміші з інгібіторами кислотної корозії, впливу нагнітання глинокислотних розчинів на проникність порід-колекторів. На основі лабораторних досліджень запропоновано дев'ять базових рецептур глинокислотних розчинів на основі борофтористоводневої кислоти, які можна використовувати за трьома основними технологіями. Дослідно-промислові випробування та подальше впровадження розроблених технологій глинокислотного діяння у видобувних свердловинах ПАТ "Укрнафта" підтвердили правильність отриманих результатів та їх ефективність в промислових умовах. Технологічна ефективність розроблених технологій глинокислотного діяння підтверджена результатами гідродинамічних досліджень свердловин до і після проведеного оброблення.

Диссертация посвящена совершенствованию методов глинокислотного воздействия на прискважинную зону пласта с использованием борофтористоводородной кислоты. С этой целью проанализировано современное состояние использования глинокислотных растворов на основе фтористоводородной, кремнийфтористоводородной и борофтористоводородной кислот. Для разработки эффективных технологий глинокислотного воздействия проведены исследования основных свойств растворов борофтористоводородной кислоты - растворимости бентонитовой глины в зависимости от различных факторов (концентрация различных кислот, неионогенных и катионактивных ПАВ, водорастворимых полимеров и другое), диспергирования глинистых компонентов в глинокислотных растворах различного состава, растворимости карбонатной породы, коррозионной активности растворов борофтористоводородной кислоты как самостоятельно, так и в смеси с ингибиторами кислотной коррозии, влияния нагнетания глинокислотных растворов на проницаемость пород-коллекторов. В ходе исследований установлено, что дополнительный ввод в раствор борофтористоводородной кислоты фтористоводородной или соляной кислоты обеспечивает увеличение скорости растворения бентонита в 1,1 - 1,3 раза, а уксусной или фосфорной кислоты, поверхностно-активных веществ и водорастворимых полимеров - снижение растворимости бентонита в 1,2 - 17,5 раз. Способность борофтористоводородной кислоты (скорость разрушения бентонитовых образцов 630 - 1380 г/м2мин) в отличие от фтористоводородной (скорость разрушения 60 г/м2мин) к увеличению скорости разрушения глинистых образований может быть использована в технологиях разглинизации призабойной зоны пласта. Наиболее эффективными ингибиторами кислотной коррозии для использования в растворах борофтористо водородной кислоты являются ИКУ-118, Додикор-2725 та А1-600, которые при этом также обеспечивают незначительное снижение скорости растворения бентонита. Снижение скорости растворения глинистых минералов при использовании борофтористоводородной кислоты при концентрациях 1 - 10 % в условиях ее фильтрации через терригенный поровый коллектор обеспечивает снижение степени образования пелитовых частиц, которые в свою очередь не оказывают негативного влияния на проницаемость образцов горнах пород. Следует учитывать, что при самостоятельном использовании борофтористоводородной кислоты увеличение коэффициента проницаемости наблюдается только в образцах с карбонатностю до 2,5- 3 %. При большей карбонатности образцов горных пород необходимо применять дополнительные мероприятия для снижения карбонатности породы (ввод соляной или иной кислоты в раствор борофтористоводородной кислоты, предварительное нагнетание кислотного раствора. На основе лабораторных исследований рекомендованы девять основных рецептур глинокислотных растворов на основе борофтористоводородной кислоты, которые можно использовать за тремя основными технологиями. Опытнопромысловые испытания и последующее использование разработанных технологий глинокислотного воздействия в добывающих скважинах ОАО "Укрнафта" (на протяжении 2002 - 2010 гг. с использованием новых кислотных систем проведено 119 скважино-операций, что обеспечило дополнительную добычу 89,5 тыс. т нефти с конденсатом и 63,5 млн. м3 газа при успешности работ - 86,5 %) подтвердили правильность полученных результатов и их эффектавность в промысловых условиях. Технологическая эффективность разработанных технологий глинокислотного воздействия подтверждена результатами гидродинамических исследований скважин до и после проведенных обработок. Установлено, что в зависимости от технологии воздействия и состава глинокислотного раствора обеспечивается исключительное воздействие или на призабойную, или на отдаленную зону пласта, или одновременное воздействие на призабойную и отдаленную зону пласта.

The thesis is devoted to the problems of method advancement of mud-acid treatment of downhole and step-out well zones using boricfluorhydric acid. The modem use of mud-acid solutions based on hydrofluoric, silicafluorhydric and boricfluorhydric acids is analysed. The basic properties of boricfluorhydric acid solutions - solubility of bentonite clay depending on various factors (concentration of different acids, non-ionogen and cation-active surfactants, water-soluble polymers, etc.), dispersion of clay layers in mud-acid solutions of different composition, solubility of carbonate rocks, corrosion activity of boricfluorhydric acid solutions both independently and in mixture with inhibitors of acid corrosion, effect of mud-acid solutions injection on the permeability of reservoir rocks are studied to develop effective technologies of mud-acid treatment. Nine basic formulae of mud-acid solutions based on boricfluorhydric acid that can be used in three main technological schemes are offered on the basis of laboratory studies. Field testing and subsequent implementation of the developed technologies of mud-acid treatment of producing wells of public company "Ukrnafta" proved the results and their effectiveness in field conditions . Technological efficiency of the developed technologies of acid treatment confirmed the results of hydrodynamic investigations of wells before and after the treatment.