Замедленные кислотные составы в терригенном коллекторе на примере химеко-ТК2 и ТК3. реферат. Замедленные кислотные составы в терригенном коллекторе на примере химекотк2 и тк3
 Скачать 18.53 Kb.
|
|
Замедленные кислотные составы в терригенном коллекторе на примере химеко-ТК2 и ТК3 Состав терригенного коллектора и его взаимодействие с кислотами Теригенные коллекторы широко распространены в мире. На них приходится доля 58 % мировых запасов нефти и 77 % газа. К примеру, в Западно – Сибирском бассейне, который является по своим характеристикам уникальным, все выявленные запасы газа и нефти расположены в обломочных терригенных коллекторах. Теригенный коллектор состоит из зерен минералов и обломков пород разных размеров, сцементированных цементами различных типов. По минералогическому составу такие коллекторы бывают двух типов: Кварцевые, где зерна до 98% слагаются из песчаников (SiO2) Полимиктовые, где в высокой концентрации присутствуют полевой шпат, глинистых минералов. Коллектора первого типа имеют более высокую проницаемость. Глинистость ухудшает коллекторские свойства. Из курса школьной химии известно, что соляная кислота, сульфаминовая и органические не взаимодействуют с оксидом кремния. HCl + SiO2 ≠ (1) Существует единственная кислота, способная к растворению кварца - плавиковая. Именно её часто и используют для обработки терригенных коллекторов: HF + SiO2 = SiF4↑ + H2O (2) Фторид кремния образуется и при обработке плавиковой кислотой всех силикатсодержащих минералов (алюмосиликатов, натриевых и калиевых шпатов, каолинита, монтмориллонита и др.) Подобная обработка была запатентована компанией Стандарт Ойл в 1933 году. Однако, экспериментальное её использование привело к снижению проницаемостей и закупорке продуктивного пласта. Осложнения и осадкообразования при обработке терригенных коллекторов плавиковой кислотой В 1940 году ранее запатентованная технология была усовершенствована компанией Дауэлл. Они применили не просто плавиковую кислоту, а её сочетание с соляной для поддержания низкого уровня рН. Это необходимо в связи с превращениями, которые претерпевает фторид кремния, образующийся при растворении минералов: SiF4+H2O=Si(OH)4+2H2SiF6 (3) SiF4 + 2HF = H2SiF6 (4) Совместное применение двух кислот позволило уменьшить возможность выпадения продуктов реакции из раствора и закупоривание пласта. Эта смесь получила название глинокислоты. Впервые её применили на побережье Мексиканского залива для устранения загрязнения пласта глинистой коркой, образуемой буровым раствором. Реакции (3) и (4) вызывают осложнения по двум причинам: Гидроксид кремения (IV), он же – кремниевая кислота при рН>4 образует студенистый гель, способный закупоривать поры; Гексафторкремниевая кислота со многими катионами (кроме катиона аммония, NH4+) образует нерастворимые осадки. Помимо этого возможно образование осадков нерастворимых фторидов и гексафторалюминатов: Ca2+ + HF = CaF2↓ + 2H+ (5) 3Mg2+ + 2H3AlF6 = Mg3(AlF6)2 ↓ + 6H+ (6) Существует ещё одна опасность при обработке терригенных коллекторов: закупоривание пласта мельчайшими частицами песчаникового происхождения, которые были вытеснены кислоты, но полностью ею не растворены. Таким образом, применение глинокислоты (грязевой) вызывает множество побочных и нежелательных реакций, способных привести к снижению проницаемостей, что делает обработку пласта бессмысленной. Замедленные составы для обработки терригенных коллекторов Для предотвращения и минимизации нежелательных эффектов при обработке кислотами терригенных коллекторов используют составы, снижающие скорости реакций. При этом целью разработки, в отличии от карбонатных коллекторов является не растворение породы с образованием новых каналов, а разблокировка уже существующих путём растворения загрязнений в порах. С конца XX века ведётся разработка специальных замедленных составов. Впервые предложила использовать такие составы компания Шелл в 1974 году, они не содержали плавиковой кислоты, но генерировали её в результате реакций, происходящих внутри пласта. На сегодняшний день известно несколько подобных систем, обладающих различным составом, но работающих по одинаковому принципу – гидролизу. Так, компанией Дауэлл была внедрена система с использованием борофтористой кислоты: HBF4 + H2O = HBF3OH + HF (7) Подобные составы обладают способностью глубоко проникать в пласт, обеспечивая более эффективную разработку. По мере расхода плавиковой кислоты из-за растворения глин и минералов, она генерируется вновь. Кроме этого, последняя система, с использованием борофтористой кислоты, снижает миграцию мельчайших частиц, способствуя их прилипанию к крупным зернам. |