2020-01-14
4112
Произведем расчет соляно - кислотной обработки скважины, исходные данные для расчета представлены в таблице 4.1.
Самотлорское месторождение
Куст 1638 скважина 39004 пласт БB8
Таблица 4.1
Исходные данные
| Наименование параметра | Буквенные обозначения | Единицы измерения | Численное значение |
| 1. Глубина скважины | Н | м | 2240 |
| 2. Эффективная мощность пласта | hэф | м | 6 |
| 3. Пластовое давление | Р пл. | МПа | 19,4 |
| 4. Общая мощность пласта | h | м | 12 |
| 5. Высота зумпфа | hз | м | 10 |
| 6. Диаметр скважины | Дскв | мм | 168 |
| 7. Диаметр насосно-компр. труб | dнкт | мм | 73 |
| 8. Коцентрация кислотного раствора | Х | % | 10 |
| 9. Норма расхода кислотного раствора на 1 м | N | м3/м | 1,28 |
| 10. Концентрация HCl | Z | % | 15 |
| 11.Коэффициент проницаемости | Кпр | мкм2 | 0,023 |
1. Определим потребное количество кислотного раствора для обработки одной скважины по формуле:
Vкр = N × hэф. м3,
Где:
N - норма расхода на 1 м эффективной мощности пласта, м3/м
hэф. - эффективная мощность пласта, м;
Vкр = 1,28 × 6 = 7,68 м3;
2. Пользуясь таблицей В.Г. Уметбаева: «ГТМ при эксплуатации скважин», определим объем кислоты необходимый для получения потребного объема кислотного раствора и необходимое количество воды.
|
|
|
Таблица 4.2
Расчетные количества кислоты и воды для приготовления 1000 л раствора кислоты запланированной концентрации
| Исходная концентрация товарной кислоты, % | Запланированная концентрация кислоты | ||||
| 8% | 10% | 12% | 15% | 20% | |
| 21 | 382 618 | 477 523 | 570 430 | 715 285 | 952 48 |
| 22 | 362 638 | 455 545 | 546 454 | 685 315 | 909 91 |
| 23 | 384 652 | 435 565 | 520 480 | 652 348 | 870 130 |
| 27 | 296 704 | 370 630 | 444 556 | 556 444 | 741 259 |
| 29 | 272 728 | 345 655 | 408 592 | 510 490 | 680 320 |
| 30 | 263 737 | 329 671 | 395 605 | 493 507 | 658 342 |
| 32 | 247 753 | 309 691 | 370 630 | 463 537 | 617 383 |
| 33 | 238 762 | 298 702 | 357 643 | 446 554 | 599 401 |
Для обработки скважины нужно приготовить 10% -ый рабочий раствор кислоты. На кислотной базе или скважине имеется товарная концентрированная кислота 27% -ой концентрации. Нужно определить количество кислоты и воды для приготовления 10% -го раствора. Для этого от цифры 27 (таблица 4.2) проводим горизонтальную, а от цифры 10 – вертикальную линии. На пересечении двух линий находим: для приготовления 1000 л 10% -го рабочего раствора кислоты нужно 370 л товарной кислоты и 630 л воды.
Где:
Wкр = 370 л; Wв = 630 л;
3. Определим объем товарной концентрированной кислоты для 10% раствора по формуле:
Wк = A × X × Vкр × (B - X)/B×Z ×(A - X); м3;
Где:
А и В - числовые коэффициенты;
А = 214, В = 226.
Х - концентрация соляно-кислотного раствора, %;
Z - концентрация товарно-солянной кислоты, %;
Vкр - объем кислотного раствора для обработки одной скважины, м3;
Wк = 214 × 10 × 7,68 × (226 - 10)/226 × 15 ×(214 - 10) = 4,8 м3;
|
|
|
4. В качестве ингибитора применяем Уникол-2, определяем потребное количество ингибитора по формуле:
Qу = 74 × b × X × Vкр /(A - X), дм3;
Где:
b - процент добавки У-2 в соляную кислоту, b=5%
Qу = 74 × 5 × 10 × 7,68 /(214 - 10) = 139,3 дм3
5. Против выпадения солей железа в соляную кислоту добавляем уксусную кислоту. Определяем количество уксусной кислоты по формуле:
Qук = 1000 × b × Vкр /C, дм3;
b = f + 0,8; %
Где:
f - содержание солей железа в соляной кислоте; %
f = 0,7%
b = 0,7 + 0,8 = 1,5 %
С - концентрация уксусной кислоты, добавляемой в раствор; %
С = 80%
Qук = 1000 × 1,5 ×7,68 /80 = 144 дм3
6. Для растворения в породе кремнистых соединений, для предупреждения их выпадения в осадок в виде геля кремнистой кислоты, добавляем к соляной кислоте фтористоводородную кислоту HF. Определяем потребное количество HF по формуле:
QHF = 1000 × b × Vкр /n, дм3;
Где:
b - процент добавки HF к объему раствора =1%;
n - концентрация HF = 60%.
QHF = 1000 × 1 × 7,68/60 = 128 дм3;
7. В товарной кислоте содержится примесь H2SO4 в количестве 0,6%, которая образуется после реакции с углекислотой и известняком. Образованный гипс CaSO4 в виде кристаллов закупоривает поры пласта, против выпадения гипса к соляной кислоте добавляют BaCl2. Определяем требуемое количество BaCl2 по формуле:
QBaCl2 = 21,3 × Vкр × а × Х/(Z - 0,02); кг;
Где:
a - 0,6 % содержание H2SO4 в соляной кислоте;
QBaCl2 = 21,3 × 7,68 × 0,6 × 10/(15 - 0,02) = 65,52 кг
8. В качестве интенсификатора для понижения поверхностного натяжения на границе двух сред (нефть-порода) применяется реагент ПБ-10, который одновременно является ингибитором, снижающим скорость реакции между кислотой и породой, что способствует более глубокому проникновению кислоты в породу. Количество ПБ-10 определяем по формуле:
QПБ-10 = Vкр × b, дм3;
Где:
b - процентное содержание ПБ - 10 в кислотном растворе = 0,01 %
QПБ-10 =7,68 × 0,01 = 0,0768 дм3;
9. Определим объем воды для приготовления требуемого кислотного раствора:
Vв = Vкр – Wкр - ∑Qдоб м3;
Qдоб - суммарный расход всех добавок; м3 /1000;
Qдоб = 139,3 + 144 + 128 + 65,52 + 0,0768= 0,476 м3;
Vв = 7,68- 0,37 - 0,476 = 6,834 м3
10. Для изоляции зумпфа скважины применяется бланкет.
Бланкет - водный раствор хлористого кальция плотностью 1200 кг/м;
Vбл = (πD2 /4) × h3; м3;
Где:
D-внутренний диаметр скважины, м;
h3 -высота зумпфа скважины, м;
Vбл = (3,14 × 0,1682 /4) × 10 = 0,22 м3
Для получения 1 м3 раствора хлористого кальция с плотностью 1200кг/м3 требуется 540 кг хлористого кальция и 0,66 м3 пресной воды. Для изоляции зумпфа требуется следующее количество хлористого кальция:
МСаСl2 = 540 × Vбл, кг;
МСаСl2 = 540 × 0,22 = 118,8 кг
Потребное количество воды для раствора:
VвСаСl2 = 0.66 ×Vбл м3;
VвСаСl2 = 0,66 × 0,22 = 0,145 м3
11. До закачки раствора соляной кислоты, скважина должна быть заполнена нефтью. Раствор должен заполнить выкидную линию диаметром 0,05 м и длиной 100 м (Lв.л).
Vв.л = (πD2 /4) × Lв.л, м3;
Vв.л = (3,14 × 0,052 /4) × 100 = 0,2 м3
12. Кислота должна заполнить НКТ до верхних перфорационных отверстий. Объем НКТ определяем по формуле:
Vнкт = (πd2 /4) × Lнкт, м3;
Vнкт = (3,14 × 0,0732 /4) × 2240 = 9,37 м3
13. Кислота должна заполнить объем скважины от кровли до подошвы пласта. Объем забоя определяем по формуле:
Vзаб = (πD2 /4) × h, м3;
заб = (3,14 × 0,1682 /4) × 12 = 0,26 м3
14. Устье скважины герметизируют, раствор под давление закачивают в скважину продавочной жидкостью в объеме, равном:
Vпр = Vв.л + Vнкт + Vзаб, м3;
Vпр = 0,2 + 9,37 + 0,26 = 9,83 м3
15. Для соляно - кислотной обработки применяют агрегат Аз - ЗОА.
16. После остановки скважины на реагирование, скважину осваивают-очищают от продуктов реакции поршневанием или промывкой. Затем скважину исследуют на приток для оценки эффективности солянокислотной обработки. Радиус проникновения кислоты определяется по формуле:
|
|
|
Rпр = 0,5 × √ (Vкр + 0,785 × Кпр × D2скв × hэф)/(0,785 × Кпр × hэф), м;
Rпр = 0,5√ (7,68 + 0,785 × 0,023 × 0,1682 × 6)/(0,785 × 0,023 × 6) = 8,434 × 0,5= = 4,21 м
Для улучшения проницаемости был выбран химический метод увеличения проницаемости пород призабойной зоны скважин. Обработка соляной кислотой дает хорошие результаты в слабо проницаемых горных породах. Радиус проникновения кислоты равен 4,21 метра.
ОХРАНА ТРУДА
