Курсовая работа Подземный и капитальный ремонт скважин. КП Ахмеров Олег ПКРС вариант 1. Курсовой проект по дисциплине Подземный и капитальный ремонт скважин
 Скачать 1.31 Mb.
|
|
Как процессы эксплуатации, снижают нефтеотдачу и ухудшают приток к ПЗП В процессе эксплуатации скважин призабойные зоны их могут закупориваться отложениями парафина и смол, что также снижает приток нефти и газа в скважины. Проницаемость призабойных зон, а, следовательно, и условия притока нефти и газа к скважинам улучшают за счет искусственного увеличения числа и размеров дренажных каналов, увеличения трещиноватости пород, а также путем удаления смол, парафина и грязи, осевших на стенках поровых каналов. По характеру воздействия на призабойную зону методы улучшения ее проницаемости можно разделить на три основные группы: химические, механические, тепловые. Иногда наилучшие результаты дает комбинированное или последовательное применение этих методов. Химические методы воздействия целесообразно применять только в тех случаях, когда можно растворить породу пласта или элементы, отложение которых обусловило ухудшение проницаемости ПЗС, как например, соли или железистые отложения и др. Типичным методом воздействия является простая кислотная обработка. Назовите некоторые методы интенсификации притока нефти. Для увеличения суммарного объема добычи нефти из пласта, поддержания темпа добычи и увеличения качества добываемой продукции проводят работы по интенсификации притока. По характеру воздействия на призабойную зону пласта методы делятся на химические, тепловые, механические и комплексные (физико- химические). Основное назначение- увеличение проницаемости призабойной зоны за счет очистки поровых каналов, образования новых и расширения старых пор, улучшения гидродинамической связи пласта со скважиной. Химические методы воздействия дают хорошие результаты в слабопроницаемых карбонатных коллекторах. Их успешно применяют в сцементированных песчаниках, в состав которых входят карбонатные цементирующие вещества. Наибольшее применение среди химических методов имеют солянокислотная обработка (СКО) и глинокислотная обработка (ГКО). СКО основана на способности соляной кислоты проникать в глубь пласта, растворяя карбонатные породы. В результате на значительном расстоянии от ствола скважин развивается сеть расширенных поровых каналов, что значительно увеличивает Фильтрационные свойства призабойной зоны пласта и приводит к повышению продуктивности скважин. Применяется 6-20% водный раствор соляной кислоты. ГКО наиболее эффективна в коллекторах, состоящих из песчаников с глинистым цементом, представляет собой смесь плавиковой и соляной кислоты. При взаимодействии этой смеси с породой растворяются глинистые составляющие и частично кварцевый песок. Смесь содержит водный раствор: 8-10% соляной кислоты и 3-5% плавиковой кислоты. Разновидности кислотных обработок: - кислотные ванны: простые и динамические(СКВ, ГКВ, ДСКВ, ДГКВ)- для очистки забоя, стенок скважины, перфорационных каналов от загрязнения; - простые кислотные обработки (СКО, ГКО)- для очистки и расширения поровых каналов в призабойной зоне под давлением закачки, не превышающим давления опрессовки эксплуатационной колонны; - кислотные обработки под давлением –под давлением закачки 15- 30 МПа с применением пакерирующих устройств для более глубокого проникновения в пласт кислотного раствора; - пенокислотные обработки- применения аэрированного раствора кислоты для более глубокого проникновения в пласт кислотного раствора. Тепловые методы воздействия применяются для удаления со стенок поровых каналов парафина , смол, а также интенсификации химических методв обработки призабойных зон. К ним относится: - закачка теплоносителей: нагретая нефть и нефтепродукты, вода с ПАВ, закачка пара (применение парогенераторных установок); - спуск электронагревателей (ТЭН). К механическим методам воздействия относятся: - гидравлический разрыв пласта- образование и расширение в пласте трещин длиной до 50-100м путем создания высоких давлений на забое скважины жидкостью, закачиваемой в скважину с поверхности. Для предотвращени смыкания полученных трещин в пласт вводится крупно- зернистый песок или пропант. В результате чего значительно увеличивается дренируемая скважиной зона и повышается производительность скважин; - гидропескостуйная перфорация- разрушение колонны и цементного кольца в виде канала или щели, создаваемые за счет абразивного и гидромониторного эффектов подачи жидкости с песком с высокой скоростью из насадок гидроперфоратора; - виброобработка забоев- создание колебания различной частоты и амплитуды путем резких изменений расхода жидкости, прокачиваемой через вибратор, присоедененный к НКТ, спущенным в скважину, в результате которых в пласте расширяются поровые каналы, образуется сеть микротрещин. Комплексное (физико- химическое) воздействие-комплексное сочетание по механизму действия в одном технологическом приеме. К ним относятся: - термокислотные обработки- воздействие на призабойную зону горячей кислотой, нагретой за счет теплового эффекта экзотермической реакции металлического магния с раствором соляной кислоты (применения специальных наконечников в виде перфорированной трубы, наполненной магниевой стружкой) , расплавление и удаления агрегатных структур, образованных асфальтосмолистыми и парафиновыми отложениями; - внутрипластовая термохимическая обработка- комплексное сочетание элементов ГРП, СКО и тепловой обработок; - термогазохимическое воздействие- сжигание на забое порохового заряда, спускаемого на кабеле, результатом которого образуются новые трещины и расширяются существующие под давлением пороховых газов и расплавляются асфальтосмолистые ,парафиновые отложения от нагретых пороховых газов. Используют бескорпусные пороховые генераторы давления ПГД-БК ( давление до 100 МПа) и аккумуляторы давления скважинные АДС-5 и АДС-6. На каких коллекторах эффективно применение СКО. Солянокислотная обработка (СКО) относится к химическим методам воздействия на призабойную зону пласта. СКО нашла наиболее широкое распространение вследствие простоты технологии, наличия благоприятных условий для ее применения и высокой эффективности. Она используется для обработки карбонатных коллекторов и песчаников с карбонатным цементом, очистки призабойной зоны от загрязнений в нагнетательных скважинах, для растворения отложений солей и очистки от глины, цемента и т. д. Какие минералы взаимодействуют с СК. Какие продукты получаются и куда деваются. Напишите формулы. Взаимодействие соляной кислоты с породообразующими элементами. Основным обьектом взаимодействия соляной кислоты с породой являются карбонатные материалы – известняк или доломит, в том или ином количестве содержащиеся в цементирующих веществах породы. При этом происходят следующие основные реакции: при воздействии на известняк 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 при воздействии на доломит 4HCl+CaMg(CO3)2=CaCl2+MgCl2+2H2O+CO2 Хлористый кальций (CaCL2) и хлористый магний (MgCl2) – хорошо растворимые в воде соли. Углекислый газ (CO2) при пластовом давлении растворяется в воде. При обработке соляной кислотой нагнетательной скважины, продукты реакции можно не удалять из скважины, а продавливать в удаленные зоны пласта. Какие реагенты добавляются в раствор СК их назначение и действие. Количество исходной (товарной) кислоты, необходимое для получения 1м3 рабо-чего кислотного раствора с концентрацией, указаной в плане работ, можно расчитать по формуле: V= A / Ат Где V- объем соляной кислоты в м3 А – содержание 100% HCl в 1литре раствора с заданной концентрацией Ат- содержание 100% HCl в товарном продукте в кг/литр. К раствору кислоты добавляют следующие реагенты: Ингибиторы – вещества, снижающие коррозионное воздействие кислоты на обо-рудование, с помощью которого кислоту транспортируют, перекачивают и хранят. Обычно ингибиторы добавляются в количестве не более 1% от объема кислоты. В качестве ингибиторов используют: Формалин – снижает коррозионную активность в 7-8 раз. Уникол – (30-40 раз) И-1-А – для условий высоких температур и давлений (20 раз) Додикор – импортный ингибитор коррозии. Интенсификаторы – поверхностно-активные вещества, снижающие в 3-5 раз по-верхностное натяжение на границе нефть/нейтрализованная кислота, снижающие силы капилярного сопротивления, облегчающие процесс удаления продуктов реакции. На практике в данном случае используются следующие ПАВ: Неонол СНО 3Б, Превоцел, Нефтенол ВВД. Указанные ПАВ содержат различное количество основного вещества, что требует отдельного расчета количества применяе-мой товарной формы ПАВ. Стабилизаторы – вещества, необходимые для удержания в растворенном состо-янии некоторых продуктов реакции и соединений железа, присутствующих в соляной кислоте. Из-за нарушений правил транспортировки и хранения соляной кислоты, она как правило оказывается насыщенной соединениями железа, которые при снижении кис-лотности раствора выпадают в виде нерастворимых осадков, например гидрата окиси железа Fe(OH)3. В качестве стабилизаторов используют уксусную кислоту (1-3%). Возможно ис-пользование лимонной, винной кислоты или специальных композиций. Объем воды для разбавления кислоты расчитывается по формуле: Vв= 1-Vк-Vд Единица минус объем товарной кислоты, минус объем добавок. Какое время выдержки кислоты на реакции. При проведении простой СКО время выдержки кислоты на реакции не должно превышать 1-2 часов т.к. скорость взаимодействия кислоты с карбонатным материалом при существующей пластовой температуре (70-80градусов) очень велика. При этом взаимодействии порции кислоты, поступившие в канал растворения последними могут сохранять свою кислотность из-за отсутствия в канале карбонатного материала. Два последних факта делают предпочтительным безостановочное продвижение кислоты в глубь пласта в процессе обработки. Назначение ПАВ при проведении СКО. Для продавки кислоты используют раствор ПАВ, облегчающий удаление продуктов реакции. Данный вид обработки (СКО) редко применяется как самостоятельный, чаще сочетается с другими видами работ. Редкое применение простой СКО связано также с небольшим содержанием карбонатного материала в пластах указанных выше месторождений. Более предпочтительной для условий пластов указанных выше месторождений ввиду высокого содержания в них алюмосиликатного глинистого материала, низкой проницаемости и необходимости воздействовать именно на скелет породы является. На каких коллекторах эффективно применение ГКО. Глинокислотная обработка (ГКО) наиболее эффективна на коллекторах, сложенных из песчаников с глинистым цементом, и представляет собой смесь плавиковой и соляной кислот. При взаимодействии ГКО с песчаником или песчано-глинистой породой растворяются глинистые фракции и частично кварцевый песок. Глина утрачивает пластичность и способность к разбуханию, а ее взвесь в воде теряет свойство коллоидного раствора. Какие минералы взаимодействуют с плавиковой кислотой. Какие продукты получаются и куда деваются. Напишите формулы. 2HF + CaCO3 → CaF2 + H2O + CO2 Плавиковая кислота + известняк = фтористый кальций + вода + двуокись углерода Плавиковая кислота реагирует с ионами кальция любого материала с образованием нераствормого фтористого кальция. Этой реакции следует избегать. Ca+- + 2F → CaF2 (нерастворимый) Плавиковая кислота – это единственная кислота, которая вступает в реакцию с песком и другими кремнистыми материалами, такими как глина. В упрощенном виде эта реакция показана в уравнении. 6HF + SiO2 → H2SiF6 + 2H2O Плавиковая кислота + кремнезём = кремнефтористоводородная кислота + вода Продукт реакции, кремнефтористоводородная кислота, легко растворяется в воде, однако ее соли калия и натрия в воде практически не растворяются. Не следует допускать смешивания ионов кальция, калия и натрия (Ca++, K+, Na+) с активной или отработанной плавиковой кислотой. Следует избегать пластовых вод, которые содержат хлористый кальций, хлористый натрий и хлористый калий. Единственный солевой раствор, совместимый с плавиковой кислотой - это раствор хлористого аммония. 11. Какой механизм действия кислот на терригенные коллекторы. При кислотных обработках терригенных коллекторов повышение проницаемости пород происходит за счет растворения минеральной части породообразующих минералов и цемента породы. В основной породообразующей массе осадочных пород преобладают кремниевые соединения, оксиды металлов, сульфиты, хлориды, карбонаты. Единственной кислотой, растворяющей кремниевые соединения, является фтористоводородная кислота (ОТ). 12. Какой механизм действия кислот на карбонатные коллекторы. Соляная кислота практически взаимодействует только с карбонатными компонентами, не вступая в реакцию с основной массой породы террпгепного коллектора, состоящего из силикатных веществ (кварц) и каолинов. Эти вещества взаимодействуют с фтористоводородной кислотой (HF), называемой также плавиковой. 13. При планировании кислотной обработки скважин каким образом учитывается взаиморасположение добывающих и нагнетательных скважин. Кислотное воздействие подразделяют на кислотную обработку нагнетательных скважин и кислотную обработку добывающих скважин, имеющие существенные различия. Общие требования к проведению кислотных обработок: - кислотные обработки проводят только в технически исправных скважинах при условии герметичности эксплуатационной колонны и цементного кольца, подтвержденной исследованиями. В скважинах с межпластовыми перетоками величина перетока может увеличиться в результате проведения СКО. - выбор способа ОПЗ и вида кислотной обработки осуществляют на основе изучения причин снижения продуктивности скважин, с учетом физико-химических свойств пород пласта-коллектора и насыщающих их флюидов, а также специальных гидродинамических и геофизических исследований по оценке фильтрационных характеристик ПЗП. Технологию и периодичность проведения КО обосновывают геологические и технологические службы нефтегазодобывающего предприятия в соответствии с проектом разработки месторождения, действующими инструкциями по отдельным видам ОПЗ, данным регламентом, с учетом технико-экономической оценки их эффективности. - проведение подготовительных работ для всех видов ОПЗ обязательно и включает в своем составе обеспечение необходимым оборудованием и инструментом, а также подготовку ствола скважины, забоя и фильтра к обработке. В скважинах, по которым подземное оборудование не обеспечивает проведения работ по ОПЗ, например оборудованных глубинным насосом, производят подъем подземного оборудования и спуск колонны НКТ (технологической колонны), а также другого необходимого оборудования. - после проведения кислотной обработки исследуют скважины методами установившихся и неустановившихся отборов на режимах (при депрессиях), соответствующих режимам исследования скважин перед ОПЗ. Перед проведением обработки скважина должна быть исследована, определена глубина пласта. Предварительная промывка скважины. Поскольку при работе добывающей скважины в её стволе и на оборудовании возможно наличие асфальто-смолистых и солевых отложений необходима предварительная промывка кислотным составом. Исследованиями установлено, что от 80 до 90% отложений растворяются в соляной кислоте. |