Применение солянокислотного заводнения для увеличения нефтеотдачи

Методы увеличения нефтеотдачи пластов

Все методы, направленные на увеличение нефтеотдачи, делятся на:

• Химические. Данные методы включают использование растворов поверхностно-активных веществ, кислот, полимерных растворов, микробиологического воздействия, щелочных растворов и т.п. для вытеснения нефти.
• Тепловые. Данные методы включают пароциклическую обработку скважин, использование горения внутри пласта, воздействие на пласт горячим паром и т.п.
• Газовые. Данные методы включают использование воздуха, азота, дымового газа, двуокиси углерода и углеводородного газа.
• Гидрогеологические. Данные методы включают использование интегрированных технологий, циклическое заводнение, форсированный отбор жидкости, ступенчато-термальное заводнение и т.п.
• Комбинированные. Данные методы подразумевают использование разных способов воздействия.

Солянокислотное заводнение

Использование соляной кислоты для увеличения нефтеотдачи пласта основано на ее способности растворять:

• Доломиты.
• Доломитизированные известняки.
• Карбонатные породы-известняки.

При воздействии соляной кислоты на известняк происходит следующая реакция:

$CaCO_3 + 2HCl =CO_2 + CaCl_2 + H_2O$

При воздействии на доломит происходит следующая реакция:

$4HCl + CaMg(CO3)_2 = CaCl_2 + MgCl_2 + 2CO_2 + 2H_2O$

Хлористые магний и кальций, получаемые в результате химических реакций, представляют собой легкорастворимые в воде вещества и легко удаляются вместе со скважинной продукцией. Из-за действия соляной кислоты также образуются длинные каналы и разрушаются естественные трещины продуктивного пласта. Данные явления способствуют дренированию скважин, увеличению дебита добывающих скважин, а также увеличению приемистости нагнетательных скважин. Эффективность солянокислотного заводнения и глубина проникновения кислоты в пласт зависят от объема кислотного раствора, скорости закачки раствора, химического состава вмещающих горных пород, концентрации раствора, пластовой энергии и температуры продуктивного пласта.

При температуре выше 20 градусов по Цельсию известняк растворяется примерно за 25 минут. Поэтому при кислотном заводнении участков с высокой температурой увеличивают скорость закачки раствора и охлаждают призабойную зону пласта, с целью более глубокого проникновения кислоты в продуктивный пласт. Скорость растворения горных пород в соляной кислоте замедляется пропорционально повышению пластового давления.

Раствор соляной кислоты, используемый при заводнении с целью увеличения нефтеотдачи пласта, изготавливается, как правило, с содержанием кислоты до 15 %. Если данный показатель выше, раствор получается вязким, что может стать причиной затруднительного его выхода из трещин и пор горных пород. Для осуществления процесса солянокислотного заводнения, раствор для каждого месторождения и участка изготавливается индивидуально. Лучшим сортом технического раствора соляной кислоты является синтетическая соляная кислота, в которой содержится не более 0,02 % железа и 0,005% серной, а также не менее 30 % соляной кислоты.

С целью предупреждения закупорки трещин пор сульфатами или железом и коррозии используемого в процессе заводнения оборудования, в растворы добавляют стабилизаторы (уксусная кислота, плавиковая кислота и т.п.) и ингибиторы коррозии (катапин А, уникол, формалин и т.п.). Стабилизаторы способны удерживать в растворимом состоянии продукты реакции примесей, входящих в состав раствора соляной кислоты с железом, цементом и т.п., а также способствуют удалению из него вредных примесей серной кислоты. В раствор также могут добавляться интенсификаторы, представляющие собой поверхностно-активные вещества, способствующие более легкому отделению воды от породы и улучшению условий смачивания горных пород нефтью.

Для проведения солянокислотного заводнения может использоваться агрегат «Азинмаш-30» на базе КРАЗ-257. Данный агрегат оборудован двумя секциями объемом 5,3 кубометра, а также прицепной емкостью 6 кубометров. Насос типа 2НК-500, которым оборудован агрегат, обеспечивает закачку до 12 литров в секунду, при условии, что давление закачки находится в диапазоне от 5 до 7,6 МПа. Перевозка и приготовление растворов осуществляются в автоцистернах 4ЦР объемом 9 кубометров или ЦР-20 объемом 17 кубометров, а также в специальных мерниках, покрытых специальными эмалями и лаками. Для нагнетания в продуктивный пласт раствора могут использоваться насосные установки АКПП, которые оснащены трехплунжерным насосом с приводом от тягового двигателя автомобиля.