Контрольная. Суханов А.Ф. Занятие 1 проектирование солянокислотной обработки и кислотной ванны

• Название: Занятие 1 проектирование солянокислотной обработки и кислотной ванны
• Анкор: Контрольная
• Дата: 14.03.2023
• Размер: 49.26 Kb.
• Имя файла: Суханов А.Ф.docx
• Тип: Занятие; #990005

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерная школа природных ресурсов

21.03.01 Нефтегазовое дело

Отделение нефтегазового дела

Вариант – 19

Занятие 1

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОЛЯНОКИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ

И КИСЛОТНОЙ ВАННЫ»

По дисциплине «Методы и технологии повышения производительности скважин»


Подпись Дата
Выполнил: студент гр. 3-2Б7Г1 ______________________ _______________ Суханов А.Ф.


Подпись Дата
Проверил: ассистент ОНД ___________________________ ____________Хасанов В.В.

Томск-2022

Цель работы: рассчитать необходимое количество товарной кислоты и химических реагентов для проведения соляно-кислотной обработки. Рассчитать объем кислотного раствора для проведения кислотной ванны.

Задача 1. Рассчитать необходимое количество реагентов для приготовления кислотного раствора при обработке карбонатного продуктивного горизонта, вскрытая толщина которого h=17,8 м. Техническая соляная кислота имеет концентрацию 28 %, температура приготовления кислоты 16,6 ⁰С. Плотность соляной кислоты при 25⁰С составляет ρ_к25 =1134 кг/м³. Кислотный раствор должен иметь концентрацию 19,6 %.

Решение:

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	Толщина пласта, м	Концентрация HCl, % хк	Норма расхода HCl	Температура приготовления кислоты, 0C	Плотность соляной кислоты при 250С, кг/м3	Концентрация кислотного раствора, хр
19	17,8	28	1	16,6	1134	19,6

1. 
   Объем товарной кислоты (в м³).
   

Объем товарной кислоты рассчитали по формуле:



V_k¹ = 12,29 м³,

где x_р = 19,6 % – объемная доля (концентрация) кислотного раствора, %.

ρ_кt – плотность товарной кислоты при температуре t, кг/м³.

ρ_кt = 1134,0 + (2,67* 10^-3 * 1134,0 – 2,5) * (25-16,6) = 1138,43 кг/м³,

Vp – объем кислотного раствора

= 17,80 м³,

где – обрабатываемый кислотным раствором интервал продуктивного пласта, м.
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 G_xб рассчитали по формуле (кг):

= 98,58 кг

где – объемная доля серной кислоты в товарной кислоте, % ( =0,4 %).

2. Объем хлористого бария

= 0,02 м³,

где ρ_хб –плотность раствора хлористого бария, кг/м³ (ρ_хб =4000 кг/м³).

3. Объем стабилизатора

В качестве стабилизатора используют уксусную кислоту, объем которой рассчитывают по формуле:

= 0,6675 м³,

где σ_ук – норма добавки 100 %-ной уксусной кислоты (σ_ук = 3 %), c_ук – объемная доля товарной уксусной кислоты (c_ук = 80 %).

4. Объем ингибитора

= 0,04 м³

где b_и – норма добавки ингибитора, %. Если в качестве ингибитора используют реагент В-2, то b_и = 0,2%, С_и – объемная доля товарного ингибитора, % (c_и = 100 %).

5. Объем интенсификатора

= 0,05 м³

где b_ин – норма добавки интенсификатора, %. Если в качестве интенсификатора используют Марвелан-К, то b_ин = 0,3 %.
6. Объем воды для приготовления кислотного раствора

V_в=V_р-V_к-(V_хб+V_ук+V_и+V_ин) =4,73 м³

где V_ин – объем интенсификатора, V_р – объем кислотного раствора, V_к – объем товарной кислоты, V_хб – объем хлористого бария, V_ук – объем уксусной кислоты, V_и – объем ингибитора.

Задача 2. Рассчитывать необходимое количество кислотного раствора для проведения кислотной ванны, а также химических реагентов и воды, если радиус скважины r_c=0,14 м, а толщина пласта h =23,5 м. Концентрация кислоты x_k=25,0 %, а концентрация кислотного раствора x_p=17,5 %.

Решение:

Таблица 2 – Исходные данные

Вариант	Толщина пласта, м	Радиус скважины, м	Концентрация HCl, %	Температура приготовления кислоты, 0C	Плотность соляной кислоты при 250С, кг/м3	Концентрация кислотного раствора,
19	23,5	0,14	25	16	1134	17,5

1. 
   Объем товарной кислоты (в м³).
   

Если в процессе хранения и транспорта концентрация кислоты изменяется (температура приготовления кислоты отличается от 25 ℃), то с учетом этого объем товарной кислоты рассчитывают по формуле:



V_k¹ = 0,88 м³,

где x_р = 17,5 % – объемная доля (концентрация) кислотного раствора, %.

ρ_кt – плотность товарной кислоты при температуре t, кг/м³.

ρ_кt = 1134,0 + (2,67 * 10^-3 * 1134,0 – 2,5) * (25-16,0) = 1138,75 кг/м³,

Vp – объем кислотного раствора

=1,45 м³,

где – обрабатываемый кислотным раствором интервал продуктивного пласта, м.
Количество хлористого бария G_xб рассчитывают по формуле (кг):

= 8,01 кг,

где –объемная доля серной кислоты в товарной кислоте, % ( =0.4 %).

2. Объем хлористого бария

= 0,002 м³,

где ρ_хб –плотность раствора хлористого бария, кг/м³ (ρ_хб =4000 кг/м3).

3. Объем стабилизатора

В качестве стабилизатора используют уксусную кислоту, объем которой рассчитывают по формуле:

= 0,054 м³,

где σ_ук – норма добавки 100 %-ной уксусной кислоты (σ_ук = 3 %), c_ук – объемная доля товарной уксусной кислоты (c_ук = 80 %).

4. Объем ингибитора

= 0,003 м³

где b_и – норма добавки ингибитора, %. Если в качестве ингибитора используют реагент В-2, то b_и = 0,2%, С_и – объемная доля товарного ингибитора, % (c_и = 100 %).

5. Объем интенсификатора

= 0,004 м³

где b_ин – норма добавки интенсификатора, %. Если в качестве интенсификатора используют Марвелан-К, то b_ин = 0,3 %.

6. Объем воды для приготовления кислотного раствора

V_в=V_р-V_к-(V_хб+V_ук+V_и+V_ин) = 0,502 м³

где V_ин – объем интенсификатора, V_р – объем кислотного раствора, V_к – объем товарной кислоты, V_хб – объем хлористого бария, V_ук – объем уксусной кислоты, V_и – объем ингибитора.
Вывод: в ходе работы для проведения солянокислотной обработки и кислотной ванны были рассчитаны объем товарной кислоты V_k¹, а также объем хлористого бария V_хб, объем стабилизатора V_yk, объем ингибитора V_u, объем интенсификатора V_ин и объем воды для приготовления кислотного раствора V_в.