В дополнение к загрязнению призабойной зоны, возникающего в результате бурения, цементирования, заканчивания скважины, ремонтных операций, загрязнение пласта может встречаться и во время всего периода эксплуатации как газовых, так и нефтяных скважин. Эффективная обработка данного типа загрязнения требует знания состава загрязняющего материала и эффективности применения материалов, способных удалить этот тип загрязнения.
Основные типы загрязнения пласта во время добычи включают в себя:
· органические отложения
o парафины
o асфальтены
· минеральные отложения
o растворимые в кислоте
o не растворимые в кислоте
o соли
Органические отложения – Парафины и асфальтены содержатся в различных количествах во всех типах сырой нефти. Из-за своих свойств органические отложения проявляют себя более негативно с течением времени и при снижении дебитов скважин. Если парафины и асфальтены присутствуют, они должны быт приняты во внимание при планировании воздействия на пласт.
Парафины и асфальтены можно охарактеризовать следующим образом:
· парафины и асфальтены являются компонентами нефти
· их отложение сильно зависит от фазовых изменений (падения температуры и давления)
· парафины растворимы в органических растворителях, таких как ксилол или др., предлагаемых сервисными компаниями.
· асфальтены не растворяются (диспергируют) в органических растворителях.
· проблемы с отложениями асфальтенов и парафинов становятся острее с увеличением срока эксплуатации скважин (пластовое давление и дебиты снижаются).
· парафины и асфальтены могут осложнять добычу вместе с минеральными отложениями. Так как для удаления минеральных отложений обычно необходима кислота, то для эффективного удаления обоих типов отложений применяется комбинированная обработка, которая включает в себя органические растворители и кислоту.
Минеральные отложения – Минеральные отложения встречаются при добыче из пласта воды, содержащей минералы. Они отлагаются при изменении окружающих условий, образуя кристаллы минералов на стенках НКТ, в перфорационных отверстиях или в призабойной зоне пласта. Соли отлагаются, когда существуют благоприятные условия для их выпадения из раствора. Это может быть вызвано охлаждением газа при его расширении (эффект Джоуля-Томпсона) в призабойной зоне. В глубоких скважинах и на морских платформах, охлаждение пластовой жидкости при движении на поверхность может вызвать отложение солей
По сути дела, существуют два типа минеральных отложений – растворимые и нерастворимые. Таблицы 1 и 2 содержат информацию, касающуюся нескольких типов минеральных отложений.
Таблица 1. Минеральные отложения, растворимые в кислоте | ||
Тип отложения | Название минерала | Агент для удаления |
Карбонат кальция | Кальцит | 15% HCl |
Карбонат железа | Сидерит | 15% HCl, контроль железа |
Оксид железа | · Магнетит · Гематит | 15% HCl, контроль железа |
Сульфид железа | Тролит | HCl/уксусная кислота |
Таблица 2. Минеральные отложения, не растворимые в кислоте | ||
Тип отложения | Название минерала | Агент для удаления |
Сульфат кальция |
| Специализированные химикалии (преобразователи) |
Сульфат бария | Барит | Специализированные химикалии; промывка/ механическое удаление |
Сульфат стронция | Целесит | Механическое удаление; специализированные химикалии |
В некоторых газовых залежах пластовая вода с высоким содержанием хлоридов (хлорида натрия) может вызвать образование отложений во время добычи. Такие отложения (все-таки растворимые в воде) ведут себя как другие минеральные отложения, ограничивающие течение. Когда происходит отложение хлорида натрия, его можно эффективно удалить с помощью циклических промывок 2% раствором KCl (или чистой водой, содержащей ингибиторы, предотвращающие передвижение и набухание глин).
Примечание: Очень важно запомнить, что растворимые и нерастворимые минеральные отложения и соли могут отлагаться в скважине одновременно, в зависимости от условий разработки и минерализации добываемой воды. В таких случаях процесс будет неизбежно включать в себя несколько стадий для обеспечения полного удаления отложений (насколько это возможно). Поэтому очень важно определить их химический состав перед процедурой удаления отложений.
Моменты, которые необходимо запомнить
- Эффективность воздействия на пласт зависит от степени удаления загрязнений, ограничивающих добычу
- Действия по устранению загрязнения зависят от знания проблемы
- Одновременно существует более одного типа загрязнения
- Экономический эффект должен быть тщательно взвешен – “Хорошие скважины – лучшие кандидаты для воздействия ”