Практическая работа №2. Пенокислотная обработка

• Название: Пенокислотная обработка
• Дата: 11.10.2022
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: Практическая работа №2.docx
• Тип: Практическая работа; #728472

Кафедра «Нефтяная инженерия»

Предмет «Обеспечение потоков нефти и газа»

Практическая работа №2

Тема: Пенокислотная обработка

Цель: получить навык расчета технологических показателей при проведении пенокислотных обработок, подобрать оборудование для проведения операции.

Актуальность темы: для наиболее дальнего проникновения соляной кислоты в глубь пласта, что повышает эффективность обработок, за последнее время все большее применение находят пенокислотные обработки скважин.
Теоретическая часть

Сущность пенокислотных обработок заключается в том, что в призабойную зону пласта вводится не обычная кислота, а аэрированный раствор поверхностно-активных веществ в соляной кислоте в виде пены.

Применение кислотных пен имеет следующие преимущества перед обычной кислотной обработкой:

1)замедляется растворение карбонатного материала в кислотной пене, что способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт; в результате этого приобщаются к дренированию удаленные от скважины участки пласта, ранее недостаточно или совершенно не охваченные процессом фильтрации;

2. 
   малая плотность кислотных пен (400 - 800 кг/м³) и их повышенная вязкость позволяют существенно увеличить охват воздействием кислоты всей вскрытой продуктивной мощности пласта; это как бы включает в себя преимущества, достигаемые при поинтервальных кислотных обработках, что особенно важно при больших продуктивных мощностях пласта и пониженных пластовых давлениях;
   
3. 
   улучшаются условия очистки призабойной зоны пласта от продуктов реакции: присутствие поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение как активной, так и отреагировавшей кислоты на границе с нефтью, а наличие сжатого воздуха в отреагировавшем растворе, расширяющегося во много раз при освоении скважин (при снижении забойного давления), улучшает условия и качество освоения.
   

Для разработки карбонатных пластов был разработан состав, содержащий ПАВ (пенолифт - пенообразователь), соляную кислоту, диз. топливо (ингибитор), полимер (КМЦ) и техн. воду.
Состав готовят в следующем порядке. Смешивают расчетное количество кислот и воды. Отдельно готовят смесь из расчетного кол-ва ПАВ, диз. топлива, КМЦ, тех. воды.

После промывки забоя скважины в пласт нагнетается ГЖЭ в объеме по ПОЖ, исходя из расчета для первичной обработки трещиноватых пород - 0,8 +1,0 м³ на 1м обрабатываемого интервала. Включив в работу СД - 9/101 в полученную за эжектором пену необходимо вводить кислоту. Получив, таким образом, пенокислотную эмульсию (ПКЭ), с содержанием кислоты не менее 14 + 16 % концентрацией по активному веществу, подается в скважину через трубное пространство, при открытом затрубном пространстве.
Плотность пены определяется по формуле:

(1)

где р_пож - плотность пенообразующей жидкости, р_г - плотность газа в пластовых условиях, β- истинное газосодержание пены.
Плотность газа:

(2)

где р_о определяется из соотношения плотностей используемых газов, н-р азот 70 % + углеводород 30 %)

70% N2 р = 1,3кг/м³

30% СО₂ р = 1,98кг/м³

р₀ =1,3 • 0,7 + 1,98 • 0,3 = 1,5кг /м³
Степень аэрации можно определить по графикам или:

(3

(13) 4

Из формулы (3) истинное газосодержание

(4)

Норма расхода кислотного раствора составляет 0,3 - 0,4 м³ на один метр обрабатываемой толщины пласта. Объем кислотного раствора

(5)
Объем пенообразующей жидкости зависит от состава, н-р НС1 -30 %, ПОЖ -70 %.

Для данного состава:

(6)

Объем газа

(7)

Объем ПОЖ постоянный, объем газа все время изменяется (сжимается и расширяется)

Выбираем компрессор СД 9/101. Рассчитываем время его работы

(8)

Затем подбираем агрегат со скоростью, чтобы давление рабочее было не более величины пластового, время работы агрегата обычно несколько меньше, чем время работы компрессора.

(9)

Выбираем по теоретической подаче насоса агрегата давление нагнетания



Коэффициент сопротивления

(12)
Число Рейнольдса:

(13)

Задача. Рассчитать параметры пенокислотной обработки при следующих условиях: НКТ-73 (d =0,062 м). Глубина скважины L= 1800 м, толщина обрабатываемого пласта 10 м, пластовое давление 7,5 МПа; забойное давление Р_заб=6,8 МПа; пластовая температура 303 К, коэффициент сжимаемости z=0,9; Плотность используемых газов р_г = 1,5 кг/м³. Плотность пенообразующей жидкости 1050кг/м³. Норма расхода кислотного раствора 0,3. Вязкость пены 0,05 Па с. Степень аэрации принять а = 20.



При расчете скорости закачки q_аг принимать как м3/сек (1,56/60 сек)

Варианты для расчета показателей пенокислотной обработки Для варианта с 1-10 выбираете компрессор КС-16/100, диаметр сменных цилиндрических втулок 3 ЦА-400 принять 100мм на 3 скорости, норму кислотного раствора 0,4, вязкость пены 0,04 Па*с
Показатели	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, м	1400	1500	1900	800	1800	1650	1350	1650	1350	1650
H, м	18	10	8	10	20	16	20	17	20	17
Рпл, МПа	13,8	12,07	12,7	13,2	10,1	8,6	15,3	15,8	15,3	15,8
Рзаб, МПа	12,7	11,5	11,5	12,7	9,4	7,4	14,2	14,3	14,2	14,3
Тпл, К	347	350	347	371	300	384	405	364	405	364
z	0,94	0,97	0,88	0,86	0,88	0,91	0,82	0,94	0,82	0,94

Для варианта с 10-20 выбираете компрессор ДКС-7/200А, диаметр сменных цилиндрических втулок 3 ЦА-400 принять 127мм на 4 скорости, норму кислотного раствора 0,8, вязкость пены 0,09 Па*с

Показатели	Варианты
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
L, м	1400	1500	1900	800	1800	1650	1350	1650	1350	1650
H, м	18	10	8	10	20	16	20	17	20	17
Рпл, МПа	13,8	12,07	12,7	13,2	10,1	8,6	15,3	15,8	15,3	15,8
Рзаб, МПа	12,7	11,5	11,5	12,7	9,4	7,4	14,2	14,3	14,2	14,3
Тпл, К	347	350	347	371	300	384	405	364	405	364
z	0,94	0,97	0,88	0,86	0,88	0,91	0,82	0,94	0,82	0,94

Контрольные вопросы:

1. 
   Сущность пенокислотных обработок?
   
2. 
   Преимущества применения кислотных пен?
   
3. 
   Определение плотности пены?
   
4. 
   Критерии подбора компрессора и агрегата для проведения
   

пенокислотной обработки?

5. 
   Критерии выбора характеристик цементировочного агрегата