3.2 Кислотная композиция "ХИМЕКО ТК-2" для увеличения производительности скважин низкопроницаемых терригенных коллекторов месторождения Узень
Кислотная композиция ХИМЕКО ТК-2 производства ЗАО "ХИМЕКО-ГАНГ" применяется для обработок ПЗП с целью увеличения продуктивности как добывающих, так и приемистости нагнетательных скважин, вскрывших терригенные коллектора с большим содержанием глин.
При закачке кислотной композиции в пласт происходят физико-химические реакции с компонентами горной породы-коллектора, в результате которых в разы увеличивается проницаемость даже в присутствии остаточной нефти. Композиция представляет собой водно-спиртовый раствор солей с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ).Одной из наиболее важных характеристик кислотных составов для обработок ПЗП является скорость реакции их с породой. Для низкопроницаемого полимиктового коллектора наиболее важно, чтобы эта скорость была минимальной, особенно при повышенных температурах. В противном случае за счет большой удельной поверхности глины, вся кислота расходуется в прискважинной зоне. При этом высокое содержание продуктов реакции при нейтрализации кислоты может привести к образованию объемных осадков и последующему закупориванию коллектора. Низкая скорость реакции с породой важна также для более глубокого проникновения кислотного состава в пласт.
Рабочий раствор ХИМЕКО ТК-2 приготавливается путем разбавления поставляемого концентрата композиции пресной водой в отношении
1:5; а при использовании модификации ХИМЕКО ТК-2Э (Летняя форма) - в отношении 1:11. Помимо рабочего раствора ХИМЕКО ТК-2 (ТК-2Э) в технологиях кислотных обработок используются следующие реагенты: 3% раствор хлористого аммония, 12% раствор соляной кислоты с добавлением НЕФТЕНОЛА К в объеме 4%. В добывающих скважинах также используется товарная нефть, в нагнетательных скважинах - 2% водный раствор комплексного ПАВ - НЕФТЕНОЛА ВВД. В табл. 3.1 приведены результаты лабораторных исследований физико-химических свойств кислотной композиции ХИМЕКО ТК-2.
Определены значения рН, визуально наблюдалась реагтдия взаимодействия композиции с глиной, определялось поверхностное натяжение на границе с керосином, а также определялась степень коррозионной активности. Исследования проводились в сравнении с грязевой кислотой, содержащей 3 % масс HF и 12 % масс НС1.Таблица 3.1
Физико-химические параметры кислотных композиций
№ п./п. Наименование показателя Кислотные составы
Грязевая кислота, 12% НС) и 3% HF Рабочий раствор ХИМЕКО ТК-2 1 РН 0 2,8 2 Реакция с глиной (визуальная) реакция бурная реакция не бурная 3 Поверхностное натяжение на границе с керосином, мН/м 15,00 0,45 4 Скорость коррозии при 20°С, мм/год 7,980 0,095
Из приведенных данных следует, что рабочий раствор ХИМЕКО ТК-2 отличается низкой агрессивностью по отношению к оборудованию, малой скоростью реакции с породой и возможностью глубокого проникновения кислотного раствора в низкопроницаемый коллектор. ХИМЕКО ТК-2 отличается более высоким значением рН, следовательно меньшей опасностью для персонала при проведении кислотных обработок.
Из рис. 3.1 следует, что рабочий раствор ХИМЕКО ТК-2, при реагировании с терригенной породой, способен длительное время (более 2-х часов) поддерживать рН менее 2,5.
Дополнительные исследования ХИМЕКО ТК-2 выпадения осадков в результате реакции с кварцем, проводившиеся при температуре 120°С под давлением 1,0 МПа, показали, что осадок не образуется. На рис. 3.2 и 3 представлена динамика изменения скорости растворения кварцевого песка и глины при температуре 70°С при воздействии грязевой кислоты и композиции ХИМЕКО ТК-2 .
Как хорошо видно из рис. 3.2, рабочий раствор ХИМЕКО ТК-2 в течение указанного времени поддерживает скорость растворения кварца практически постоянной. Наблюдался незначительный рост скорости растворения кварца в течение последних 10 минут эксперимента.
Время, мин
Рис. 3.3 Динамика изменения скорости растворения глины
при температуре 70 °С
Как видно на рис. 3.2 при взаимодействии "ХИМЕКО ТК-2" с глиной наблюдалось небольшое увеличение скорости реакции на протяжении всего эксперимента.
В таблице 3.2 представлены результаты фильтрационных экспериментов с кислотным составом "ХИМЕКО ТК-2" на образцах керна -глинизированного песчаника с низкой проницаемостью.
Эксперименты проводились параллельно с применением грязевой кислоты с различными добавками.Как следует из представленных данных, обработка низкопроницаемого керна раствором кислотного состава "ХИМЕКО ТК-2" существенно увеличивает его проницаемость.
В настоящее время кислотная композиция "ХИМЕКО ТК-2" промышленно применяется на месторождениях ООО "РН-Пурнефтегаз", ОАО "Сургутнефтегаз", проходит испытания на месторождениях ООО "ЛУКойл - Западная Сибирь".
Таблица 3.2
Результаты фильтрационных экспериментов № Состав жидкости воздействия Количество компонента Проницаемость образца, мкм2 п/п
ДО
воздействия после воздействия 1. НС1 HF
неонол 12 3
0,5 0,0146 0,0093 2. HCI HF ОЭДФ 3
0,5 1 0,0139 0,0092 3. закачка 12%-ной НС1 НС1 HF ОЭДФ продавка 6%-ной HCI 3
0,5 1 0,0226 0,0125 4. HCI HF 14 3 0,0071 0,0044 5. закачка 3%-го раствора NH4CI ХИМЕКО ТК-2 продавка 3%-ым раствором NH4CI разбавление 1:5 в воде 0,0087 0,0195 6. закачка 3%-го раствора NH4CI ХИМЕКО ТК-2 продавка 3%-ым раствором NH4CI разбавление 1:5 в воде 0,0021 0,0047
?
Примером высокой эффективности применения кислотной композиции ХИМЕКО ТК-2 является обработка призабойной зоны пласта скважины № 528 куст 56 Южно-Харампурского месторождения. На рис. 3.4 представлена динамика среднесуточного дебита скважины по нефти и жидкости в течение года после обработки.
Из рисунка видно, что сразу после проведения обработки дебиты резко увеличились. Так среднесуточный дебит по нефти увеличился с 12 т/сут до 28 т/сут, а по жидкости с 14 до 35 т/сут к концу февраля, т.е. через 2 месяца после обработки. Затем дебиты к концу периода наблюдений немного снизились соответственно по нефти до 24 т/сут, по жидкости до 28 т/сут.
По скважинам Харампурской группы месторождений проводились также промысловые испытания ХИМЕКО ТК-2 в процессе освоения скважин после бурения и проведения ГРП. Результаты испытаний показали, что применение этой кислотной композиции в скважинах, в которых стандартные методы освоения скважин не дали результатов или дали совсем незначительные результаты, приводит к успешному выводу скважин на стабильную работу с высокими дебитами.
Преимущества кислотной композиции при проведении обработок ПЗП следующие:
Замедленная скорость реакции с породой.
Пригодна для пластовых температур до 125°С.
Не образует гелеобразных осадков в пластовых условиях.
Высокая проникающая способность в низкопроницаемый коллектор.
Низкая коррозионная активность, т.к. рабочий раствор не содержит в своем составе ионов трехвалентного железа.
В некоторых случаях после обработки снижается обводненность продукции скважин.
Композиция "ХИМЕКО ТК-2" обладает низким межфазным натяжением на границе с керосином (0,45 мН/м), что значительно ниже, чем у грязевой кислоты с добавкой ПАВ, а также низкой коррозионной активностью. Так согласно техническим условиям скорость растворения стали при 20°С составляет не более 17г/ м час.