Реферат. Технология интенсификация добыча нефть газ. Протокол от

• Название: Протокол от
• Анкор: Реферат
• Дата: 25.02.2022
• Размер: 0.9 Mb.
• Имя файла: Технология интенсификация добыча нефть газ.docx
• Тип: Протокол; #373044
• страница: 5 из 6

Тема: Термокислотная обработка

Цель работы: Рассчитать количество магния для проведения термокислотной обработки

Вопросы:1.Этапы термокислотной обработки

2.Процесс термокислотной обработки
Термокислотная обработка предназначена для увеличения притока продукции из пласта за счет растворения твердых осадков (парафин, смолы) и повышения эффективности кислотной обработки. Обработка ведется в два этапа: на первом этапе – термическая обработка, при которой температура на забое повышается до температуры выше температуры плавления осадков; на втором этапе – обычная солянокислотная обработка раствором повышенной температуры.

Термокислотная обработка базируется на экзотермической реакции раствора соляной кислоты с магнием. Так, при взаимодействии 18,61л 15%-ного раствора НСI с 1кг магния выделяется 19987 кДж теплоты. При этом кислота нейтрализуется плотностью. Максимально возможное повышение температуры нейтрализованной кислоты равно примерно 243⁰С.

Ни рисунке приведена номограмма определения повышения температуры t_р 15% - ного кислотного раствора и его расхода при реакции с 1 кг магния для получения заданной остаточной концентрации. Как правило, норма расхода кислотного раствора повышенной температуры v_р составляет 0,8 м³ на один метр толщины обрабатываемого пласта.

Задача рассчитать количество магния для проведения термокислотной обработки пласта толщиной 7,8м. Использовать кислотный раствора концентрацией 15%. Температуру раствора в интервале обработки повысить до 70⁰С.

Решение. Вычисляем объем кислотного раствора по формуле

(4.50)



На рисунке откладываем заданную температуру 70⁰С и проводим горизонталь до пересечения с линией 1 (точка А). Из точки А проводим вертикаль до пересечения с линией 2 (точка Б). По правой шкале находим расход 15%-ного раствора соляной кислоты на 1 кг магния v_p. В данном случае v_p=0,087 м³/кг.

Зная общий объем кислотного раствора V_р и норму расхода v_p рассчитываем потребное количество магния Q_м по формуле

(4.51)

или Q_м= 6,24/0,087=71,7 кг.

Таким образом, потребное количество магния составляет 71,7 кг.
ОЛ:/4/,ДЛ:/2/

Практическая работа №9

Тема: Проектирование кислотной ванны

Цель занятия: Рас­чет объема кислотного раствора

Вопросы: 1. Реагенты, применяемые для приготовления кислотных растворов

2.

Для очистки продуктивного карбонатного пласта от глинистой и цементной корки, продуктов коррозии и т.д. можно применять в скважинах с открытым забоем кислотные ванны.

Основной вопрос при проектировании кислотной ванны — рас­чет объема кислотного раствора, который должен быть равен объему скважины в интервале от забоя до кровли обрабатываемого интер­вала.

Если обозначить через радиус скважины на этом интервале, то объем кислотного раствора (в м³):
(4.52)
где h — толщина обрабатываемого пласта, м.

При проектировании кислотной ванны концентрация кислотного раствора принимается = 15 — 20 %.

Количество химических реагентов рассчитывают точно так же как и для простой солянокислотной обработки.

Задача. Рассчитать необходимое количество кислотного раст­вора для проведения кислотной ванны, а также химических реагентов и воды, если радиус скважины = 0,18 м, а толщина обрабатываемого пласта h = 28,3 м. Концентрация кислоты = 27,5 %, а концентрация кислотного раствора = 20 %.

Решение. Вычисляем по (4.52) объем кислотного раствора:


Рассчитываем объем кислоты:

Количество хлористого бария:


или его объем

Объем уксусной кислоты:

Объем ингибитора:

Объем интенсификатора:

Объем воды:

Полученный раствор закачивают в скважину и оставляют для ре­акции на 16—24 ч.
ОЛ:/4/,ДЛ:/2/
Практическая работа №10-11

Тема: Проектирование солянокислотной обработки

Цель занятия: расчет объема кислотного раствора, объема товарной кислоты, количество хлористого бария, объем ингибитора и интенсификатора, объем воды

Вопросы: 1.Кислотные обработки ПЗС.

2. Технология проведения СКО

Проектирование солянокислотной обработки сводится к выбору концентрации кислотного раствора, устанавливаемой эксперимен­тально, а также к расчету необходимого количества товарной кислоты и химических реагентов. Норма расхода кислотного раствора v_p состав­ляет 1—1,2 м³ на один метр обрабатываемой толщины пласта. Тогда объем кислотного раствора:
(4.53)
где h — обрабатываемый кислотным раствором интервал продуктивного пласта, м.

Объем товарной кислоты (в м³):
(4.54)
где — соответственно объемные доли (концентрации) кислот­ного раствора и товарной кислоты, %.

Если в процессе хранения и транспорта концентрация кислоты изменяется, то с учетом этого изменения объем товарной кислоты (вм³) рассчитывают по формуле:
(4.55)
где — плотность товарной кислоты при 15 °С, кг/м³:

где — плотность кислоты при температуре .

В качестве химических реагентов при солянокислотной обработке используют стабилизаторы (замедлители реакции), ингибиторы корро­зии и интенсификаторы. Как правило, в технической соляной кислоте содержится до 0,4 % серной кислоты, которую нейтрализуют добавкой хлористого бария, количество которого рассчитывают по фор­муле (кг):
(4.56)
где а - объемная доля серной кислоты в товарной соляной кислоте, % (а=0,4 %).

Объем хлористого бария:
(4.57)
где — плотность раствора хлористого бария, кг/м³ ( 4000 кг/м³).

В качестве стабилизатора используют уксусную кислоту, объем которой рассчитывают по формуле:
(4.58)
где - норма добавки 100%-ной уксусной кислоты ( = 3 %); — объемная доля товарной уксусной кислоты ( = 80 %).

Объем ингибитора:
(4.59)
где - норма добавки ингибитора, %. Если в качестве ингибитора используют реагент В-2, то = 0,2 %; с_и — объемная доля товарно­го ингибитора, % (с_и = 100 %).

Объем интенсификатора:
(4.60)
где — норма добавки интенсификатора, %.

Если в качестве интенсификатора используют Марвелан-К, то .

Объем воды для приготовления кислотного раствора:
(4.61)

Порядок приготовления кислотного раствора следующий: нали­вают в емкость воду, добавляют к воде расчетные объемы ингибитора , уксусной кислоты , а затем расчетное количество товарной соляной кислоты, тщательно перемешивая. Затем добавляют хлористый барий и интенсификатор . Перемешивают раствор и оставляют для реакции и осветления.

Задача. Рассчитать необходимое количество реагентов для приготовления кислотного раствора при обработке карбонатного про­дуктивного горизонта, вскрытая толщина которого h = 11,5 м. Тех­ническая соляная кислота имеет концентрацию 27,5 %, температура приготовления кислоты 15°С. Плотность соляной кислоты при 25°С составляет . Кислотный раствор должен иметь кон­центрацию 13,5 %.

Решение. Рассчитываем по (4.53) объем кислотного раствора:


В соответствии с условиями задачи х_к = 27,5 %, х_р=13,5%. По формуле (4.54) вычисляем объем товарной кислоты:

Рассчитываем плотность кислоты при t=15 °С:

При данной температуре объем товарной кислоты:

Рассчитываем количество хлористого бария по (4.56):


или его объем:

По формуле (4.58) рассчитываем объем уксусной кислоты:



Затем по формулам (4.59) и (4.60) рассчитываем соответственно объем ингибитора и интенсификатора:


Наконец, по формуле (4.61) рассчитываем объем воды:
V_B = 12,65 -5,82 -(0,0119 +0,474 +0,0253 + 0,03795) = 6,28 м³.
ОЛ:/4/,ДЛ:/2/
Практическая работа №12-13

Тема: Проектирование процесса гидравлического разрыва пласта

Цель занятия: расчет основных характеристик процесса и выбор необходимой техники для его осуществления;

Вопросы: 1. Основные понятия о методе гидравлического разрыва пласта.

2. Техника и технология гидравлического разрыва пласта
Проектирование процесса гидравлического разрыва пласта пред­ставляет собой достаточно сложную задачу, которая состоит из двух частей: расчет основных характеристик процесса и выбор необходимой техники для его осуществления; определение вида трещины и расчет ее размеров.

Для расчета забойного давления разрыва пласта р_{3аб р} при исполь­зовании нефильтрующейся жидкости можно воспользоваться следую­щей формулой (при закачке 1 м³ жидкости разрыва):
(4.62)

где р_гг — горизонтальная составляющая горного давления, МПа:
(4.63)
v — коэффициент Пуассона горных пород (v = 0,2 — 0,3); р_гв — вер­тикальная составляющая горного давления, МПа:

(4.64)


pп— плотность горных пород над продуктивным горизонтом, кг/м³ (р_п = 2600 кг/м³); Е - модуль упругости пород (E = (1-2) 10⁴ МПа) ;

Q — темп закачки жидкости разрыва, м³/с (в соответствии с харак­теристикой насосного агрегата); _жр — вязкость жидкости разрыва. Па.с.

Для приближенной оценки забойного давления разрыва пласта при использовании фильтрующейся жидкости можно использовать формулу
(4.65)
где K — коэффициент, принимаемый равным (1,5 —1,8) МПа/м.
При закачке жидкости-песконосителя давление на устье скважины
(4.66)

где р_жп - плотность жидкости-песконосителя, кг/м³:
(4.67)
где р'_жп — плотность жидкости, используемой в качестве песконосите- ля, кг/м³; р_п — плотность песка, кг/м³ (р_п= 2500 кг/м³); — объ­емная концентрация песка в смеси
(4.68)

C_п — концентрация песка в 1 м³ жидкости, кг/м³ (С_п = 250 -300 кг/м³). Потери давления на трение жидкости-песконосителя;
(4.69)

где — коэффициент гидравлических сопротивлений:
= 64/Re, (4.70)


Q — темп закачки, м³/с; — вязкость жидкости с песком. Па.с.
(4.71)

— вязкость жидкости, используемой в качестве песконосителя. Па.с

Если Re > 200, то потери давления на трение по (10.16) увели¹' вают в 1,52 раза:
(4.72)
Необходимое число насосных агрегатов
(4.73)
где Pр —рабочее давление агрегата: Qp — подача агрегата при данном Pp:KTC- коэффициент технического состояния агрегата (KTC =0,5— 0,8).
Необходимый объем продав очной жидкости (при закачке в НКТ)
(4.74)
Минимальный темп закачки жидкости разрыва определяется по формулам:
для горизонтальной трещины
(4.75)

для вертикальной трещины
(4.76)
где R_т — радиус горизонтальной трещины, м; — ширина (раскрытость) трещины на стенке скважины, м; — вязкость жидкости раз­рыва, Па • с;h — толщина пласта, м.

В случае проведения разрыва пласта нефильтрующейся жидкостью можно принять фактический темп закачки жидкостиQ равным . При проведении разрыва фильтрующейся жидкостью фактический темп закачки жидкости Q . Количество песка Q_пна один гидравлический разрыв пласта при­нимается равным 8-10 т. При концентрации песка в 1 м³ жидкости С_п объем жидкости
(4.77)
Задача. Рассчитать основные характеристики гидроразрыва пласта в добывающей скважине глубинойL_c = 2270 м. Вскрытая тол­щина пластаh=10 м. Разрыв провести по НКТ с пакером, внутренний диаметр НКТd_вн = 0,0759 м. В качестве жидкости разрыва и песко- иосителя используется нефильтрующался амбарная нефть плотностью P’ж = 945 кг/м³ и вязкостью = 0,285 Па • с. Предполагается зака­чать в скважину Q = 4,5 т песка диаметром зерен 1 мм. Принимаем темп закачкиQ= 0,010 м³/с. Используем агрегат 4АН-700.

Решение. Рассчитываем по (4.64) вертикальную составляющую горного давления
Р_гв = 2600 * 9,81 * 2270 * 10^-6 = 57,9 МПа.
Принимаяv— 0,3, по формуле (4.63) рассчитываем горизонтальную составляющую горного давления

В данных условиях предположительно образуются вертикальные или наклонные трещины.

По формуле (4.62) рассчитываем забойное давление разрыва

или
Рассчитываем по (4.68) (принимая С_п = 275 кг/м³):

Плотность жидкости-песконосителя рассчитываем по (4.67):
p_жп =945(1-0,1) +2500*0,1 = 1100 кг/м³.
Рассчитываем по (4.71) вязкость жидкости с песком:
Па*с.
Число Рейнольдса Re = 4* 0,010*1100/(3,14*0,0759*0,392) = 471.

Коэффициент гидравлического сопротивления = 64/471 = 0,136.

Потери на трение рассчитываем по (4.69):
р'_тр = 8*0,136 (0,01)²*2270*1100/(3.14²* 0,0759⁵) = 11 МПа.
Учитывая, что Re = 471 > 200, потери на трение составят: р_тр = 1,52*11 =16,72 МПа.

Давление на устье скважины при закачке жидкости-песконосителя
р_у = 25,47-1100*9,81* 2270* 10^-6 + 16,72 = 17,7 МПа.
При работе агрегата 4АН-700 на IV скорости P_р — 29 МПа, а Q_p = 0,0146 м³ /с.

Необходимое число агрегатовП

Объем продавочной жидкости V_n = 0,785* 0.0759²* 2270 = 10,3 м³ Объем жидкости для осуществления гидроразрыва (жидкость разрыва и жидкость-песконоситель) V_ж=4500/275 = 16,4 м³.

Суммарное время работы одного агрегата 4АН-700 на IV скорости


или

с или 30,5мин
ОЛ:/4/,ДЛ:/2/

Практическая работа №14-15