Обоснование параметров устройства для кислотной обработки призабойной зоны пласта
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы.
В современных условиях к строительству скважин предъявляются высокие требования, направленные на сохранение коллекторских свойств ПЗП. В то же время для освоения скважин существуют ряд традиционных, принятых на практике добычи методов, которые, в зависимости от стадий разработки месторождений, особенно в осложнено-геологических условиях требуют изыскания иных способов совершенствования технологии и технических средств воздействия на ПЗП.
Не потеряла, по сей день, свою актуальность также и проблема повышения продуктивности старых нефтяных месторождений за счет внедрения передовых технологий по наиболее полному извлечению трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья.
Как известно, среди методов воздействия на пласты, направленных на повышение их нефтеотдачи немаловажное значение имеет химическая обработка, т.е. кислотная обработка ПЗП, которая, в технологическом плане включает следующие три стадии воздействия – солянокислотная, пенокислотная и грязокислотная. Указанный вид химического воздействия направлен, прежде всего, на увеличение числа и размеров каналов фильтрации, повышение трещиноватости пород, очистки стенки поровых каналов от грязи, смол и парафинов, которые, в конечном счете, окажут влияние на увеличение дебита скважины за счет повышения проницаемости ПЗП.
Анализ современной литературы и источников научно-технических информаций свидетельствует о достаточном количестве проведенных исследований, предложенных технологии и технических средств по реализации в практике данного метода обработки ПЗП. Однако, не смотря на их разнообразие проблема остается не до конца решенной по той простой причине, что в каждом конкретном или в ряде схожих по геологическому строению месторождений, внедрение данного способа требует разработки частных научно обоснованных рекомендации, основанных на теоретических и экспериментальных исследованиях. Более того, в каждом случае требуется также разработка технических средств, способствующих реализации предложенных новшеств на практике. При этом, в соответствии с требованием рыночной экономики, перспективными являются те технологии и технические средства, которые являются относительно дешевыми по отношению к существующим, не приносят вреда окружающей среде, а напротив, направлены на сохранение и увеличение срока их службы как источников производства стратегически важных видов сырья. Такой инновационный подход, он нужен, и становится необходимостью во всех сферах производства современного Казахстана, в соответствии с Законом об инновации РК и задачами, поставленными Президентом страны и Правительством РК в кризисный период экономики.
СОДЕРЖАНИЕ
Обозначения и сокращения ....…………………………………………… 4
Введение ...……………………...……………………………………………. 7
1. Обоснование необходимости совершенствования технологии кислотной обработки ПЗП и устройств для осуществления этих процессов …………………………………………………………………………… 10
2. Методика расчета технологических параметров кислотной и термокислотной обработки околоскважинной зоны пласта 18
2.1 Особенности расчета глубины проникания и изменения температуры нагрева нагнетаемой в пласт жидкости при постоянном темпе закачки …. 18
2.2 Исследование и расчет концентрации вещества при фильтрации и массообмене промывочной жидкости в проницаемых пластах с учетом волновых процессов …………………………………………………………. 20
2.3 Обоснование параметров вытеснения нагретой жидкости при постоянной депрессии на пласт …………………………………………………… 26
2.4 Определение темпа закачки и времени обработки ПЗП при наличии зоны кольматации ……………………………………………………………. 44
3 Разработка предложений и рекомендации по совершенствованию технологической схемы кислотной обработки ПЗП ………………….. 52
3.1 Методика технологического расчёта закачки нагретых растворов в пласт ………………………………………………………………………… 52
3.2 Предложение по совершенствованию технологии и устройства для термопенокислотной обработки ПЗП ………………………………………. 57
3.3 Рекомендации по рациональному составлению кислотных композиций и использованию их при обработке ПЗП нефтепромыслов ………… 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………. 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………… 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Михайлов Н.Н. Изменение физических свойств горных пород в околоскважинных зонах. М.: Недра, 1987. - 152 с.
2. Магадова Л.А., Силин М.А., Тропин Э.Ю., Джабраилов А.В., Магадов Р.С., Мариненко В.Н., Губанов В.Б., Зайцев К.И. Кислотная композиция «Химеко ТК-2» для низкопроницаемых терригенных коллекторов// Нефтяное хозяйство, №5, 2003. - с. 80-81.
3. Гребенников В.Т., Иванов А.Н., Попов М.Ю. Новые технологии интесификации добычи углеводородов // Нефтяное хозяйство, 2004, -№8б -с. 90-93.
4. Берд Р., Стьюарт В., Лайтфут Е. Явление переноса. М.: Химия, 1974
5. Браунштейн Б.И., Фишвейн Г.А. Гидродинамика., массо и теплообмен в дисперсных системах. Л.: Химия, 1977.
6. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. - М.: Недра, 1980. - 270 с.
7. Мардонов Б.М., Досказиева Г.Ш. Исследование фильтрационных и массообменных процессов в околоскважинной зоне пласта при стационарном тепловом воздействии. Сб. трудов международной конференции «Современные проблемы механики». - Самарканд, 2007.- Т.2.
8. Янке Е., Эмде Ф., Лещ Ф. Специальные функции. М.: «Наука», 1968, 342с.
9. Досказиева Г. Ш. О характере фильтрации и массообмена промывочной жидкости в проницаемые пласты при соляно - кислотной обработке призабойной зоны скважины. Промышленность Казахстана. Алматы, 2005, №3, с. 34-39.
10. Досказиева Г.Ш. Основные этапы обработки призабойной зоны пласта химическими реагентами. Вестник КазНТУ, 2005, №2(46). - с.22-24
11. Ахметов С.М., Досказиева Г.Ш. Химические реагенты для интенси фикации притока, Атырау:Вестник АИНиГ,2006,№10,с 12. Баренблатт Г.И.,Ентов В.М.,Рыжин В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М.: Недра, 1972. - 340 с.
13. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика, М.: Недра, 1974.
Моделируем процесс проникновения в пласт кислотного раствора, сопровождаемый диффузией (смешением) его с пластовой жидкостью и массообменом с жидкой и твердой фазами горной породы. Наиболее распространены виды массообмена – сорбция и десорбция, ионный обмен, растворение и кристаллизация, кольматация и суффозия [4,5]. Все эти явления могут оказать как положительное, так и отрицательное влияние на состояние ПЗС в зависимости от того, насколько правильным окажется выбор компонентного и долевого состава закачиваемого в пласт раствора, используемого для проведения соляно-кислотной обработки. Для установления оценки влияния этих явлений на состоянии ПЗС полезное значение имеет использование закономерностей процессов диффузии и массообмена [9 - 11]. Основными уравнениями диффузии и массообмена вещества (кислотного) в пористой среде служат законы Фика и баланса массы, где, после исключения функции из них получим одно уравнение для определения :