Acid treatment ng mga balon: mga teknolohiya at kagamitan

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Acid treatment ng mga balon ay isa sa mga teknolohiyang ginagamit sa pagbuo ng mga balon at ang kanilang operasyon. Ang pangunahing layunin nito ay linisin ang bottomhole upang pasiglahin ang pag-agos ng reservoir fluid. Mayroong ilang mga pagbabago sa teknolohiyang ito, depende sa reservoir stimulation mode at mga geological na kondisyon.

Layunin at prinsipyo

Ang acid treatment ay ginagamit sa pagbabarena, pagpapatakbo at pagpapanatili ng mga pasilidad sa paggawa ng langis upang malutas ang mga sumusunod na problema:

• paggamot ng bottomhole zone sa panahon ng pagbuo ng balon (para sa pag-agos ng reservoir fluid pagkatapos makumpleto ang pagtatayo nito);
• intensification (pagtaas ng debit);
• paglilinis ng filter at bottomhole mula sa mga contaminant na naipon sa panahon ng operasyon, pagkatapos ng water injection o well repair;
• alisin ang mga deposito sa mga string ng casing at iba pang kagamitan sa ilalim ng lupa.

Natutunaw ng mga acid sa balon ang mga batong naglalaman ng calcium (limestone, dolomite at iba pa), pati na rin ang mga particle ng komposisyon ng semento na nananatili sa ilalim ng butas pagkatapos ng pagsemento sa annulus.

Mga uri ng pagproseso

Sa pagsasagawa ng operasyon at pagpapanatili ng mga pasilidad sa paggawa ng langis, ang mga sumusunod na uri ng paggamot sa acid ay nakikilala:

• matrix (injection ng isang reagent sa ilalim ng pressure, ang halaga nito ay mas mababa sa hydraulic fracturing);
• in-situ acid baths (simpleng paggamot);
• sa ilalim ng mataas na presyon (acid fracturing, habang nangyayari ang fracturing);
• interval exposure;
• thermal acid treatment.

Ang huling uri ng teknolohiya ay ginagamit sa mga sitwasyon kung saan ang mga pores ng reservoir sa bottomhole zone ay barado ng paraffin deposits, tar at high molecular weight hydrocarbons.

Ang mga acid well bath ay pangunahing isinasagawa sa mga sumusunod na kaso:

• pangunahing pag-unlad (pag-commissioning ng mga balon);
• paglilinis ng mga bukas na filter;
• paglilinis ng filter na nakaharang ng mga casing pipe mula sa acid-soluble na materyales.

Mga uri ng reagents

Ang mga pangunahing sangkap na ginagamit sa paggamot ng acid ng mga balon ay hydrochloric HCl at hydrofluoric HF acids, gayundin ang kanilang pinaghalong (clay acid). Iba pang mga acid na hindi gaanong ginagamit:

• acetic;
• sulfamic;
• ant;
• sulpuriko;
• mixtures ng mga organic acid.

Kung ang geological formation ay nasa mataas na temperatura, ang acetic o formic acid ay ibobomba sa formation. Ang paggamit ng sulfamic acid ay makatwiran sa mga kaso kung saan ang mga reservoir ay binubuo ng sulfate at iron-bearing carbonate na mga bato, dahilang kanilang reaksyon sa hydrochloric acid ay nagreresulta sa pag-ulan ng gypsum o anhydrous calcium sulfate.

Ang gumaganang solusyon ng reagent ay inihanda sa mga commercial acid base at dinadala sa mga tanker sa kalsada o riles, na pininturahan sa loob ng lumalaban na enamel, rubber o ebonite coating.

Ang paggamot sa acid ay isinasagawa hindi lamang sa mga balon ng langis, kundi pati na rin sa mga balon ng iniksyon ng tubig (upang mapanatili ang presyon ng reservoir), gayundin sa mga balon ng artesian. Ang pagtatrabaho sa mga balon ng Abyssinian, sa mababaw na kalaliman, ay maaaring gawin gamit ang isang bailer upang linisin ang mga balon.

Mga pangunahing parameter

Ang mga sumusunod na salik ay nakakaimpluwensya sa pagpili ng komposisyon ng reagent:

• Pagbali ng bato. Sa isang mataas na halaga ng tagapagpahiwatig na ito, ipinapayong gumamit ng mga thickened acid at foams. Nakakatulong ito upang mapataas ang saklaw ng pagbuo. Para lumapot ang acid, idinaragdag ang carboxymethylcellulose (CMC).
• Kontaminasyon sa ilalim na butas na may mga suspensyon ng mineral at mababang permeability ng porous reservoir. Sa kasong ito, upang mapabuti ang pagtagos ng reagent, ang mga carbonated acid ay lalong kanais-nais, kung saan ang pag-igting sa ibabaw sa hangganan kasama ang bato ay nabawasan. Ang hangin, nitrogen, carbon dioxide ay ginagamit para magpahangin ng mga likido.
• Mineral na komposisyon ng mga bato. Ang mga tahi na binubuo ng buhangin, sandstone at siltstone ay ginagamot ng clay acid.
• Temperatura ng Bottomhole. Kaya, ang paggamit ng sulfamic acid ay limitado sa pamamagitan ng ang katunayan na kapag pinainit sa 80 ° C, ito decomposes sa tubig sa pamamagitan ng 43%. Sa mga temperatura sa itaas 115 ° C, purohydrochloric acid.

Ang kinakailangang dami ng acid ay kinakalkula ng formula at depende sa mga sumusunod na salik:

• kapal ng acidized formation interval;
• rock porosity;
• lalim ng pagproseso;
• well radius.

Ang pinakamataas na presyon ng iniksyon ay tinutukoy ng sumusunod na pamantayan:

• mga layunin at paraan ng pagproseso;
• lakas ng production casing;
• kapal ng tulay sa pagitan ng gumagana at katabing agwat ng pagbuo.

Ang tagal ng pagkakalantad sa acid ay empirically tinutukoy - sa pamamagitan ng pagsukat ng konsentrasyon nito sa solusyon na inilipat sa wellhead sa pamamagitan ng tubing. Ang average na halaga ng parameter na ito ay nasa loob ng 16-24 na oras.

Mga Supplement

Sa dalisay nitong anyo, bihirang gamitin ang mga acid. Ang mga sumusunod na sangkap ay ginagamit bilang mga additives sa kanila sa industriya ng langis:

• corrosion inhibitors - upang maiwasan ang pinsala sa casing, tubing at iba pang kagamitan;
• complexing compound na pumipigil sa pagbuo ng gel o iron hydroxide na bumabara sa mga pores ng collector;
• potassium nitrate para sa paggamot ng mga anhydrite (sulfates);
• mga stabilizer upang panatilihing natunaw ang mga produkto ng reaksyon;
• citric o acetic acid para sa paggamot sa mga batong carbonate na may iron;
• surfactant, o intensifier (OP-10, OP-7 at iba pa) para mapabutipagkabasa ng bato at pinapadali ang pag-alis ng mga produkto ng reaksyon mula sa bottomhole.

Hydrochloric acid

Kapag nag-acidize ng mga balon gamit ang HCl, ang pinakamainam na konsentrasyon nito ay 10-16%. Higit pang mga puspos na solusyon ang hindi ginagamit para sa mga sumusunod na dahilan:

• pinababang rate ng pagkalusaw;
• pagtaas ng corrosivity;
• pagtaas ng kakayahan sa pag-emulsify;
• pagtaas ng pag-ulan ng asin kapag hinaluan ng saline formation na tubig.

Kapag nagpoproseso ng sulfate-containing na mga bato, ang mga additives mula sa table s alt, potassium o magnesium sulfate, at calcium chloride ay ipinapasok sa working fluid. Ang huling substance ay nagsisilbi rin bilang acid neutralization retarder sa mataas na temperatura sa ilalim ng butas.

Hydrofluoric acid

Fluoric acid ay isang napakalakas at ginagamit upang matunaw ang mga sumusunod na materyales:

• silicate compounds sa napakagandang pormasyon;
• clay o semento na slurry na hinihigop habang nagbu-drill o well workover;
• semento crust sa bottomhole.

Ang ammonium fluoride-bifluoride ay ginagamit din bilang pamalit sa reagent na ito, na ang pagkonsumo nito ay 1.5 beses na mas kaunti.

Simple hydrochloric acid treatment

Ang mga simpleng treatment ay ginagawa gamit ang isang pump unit. Bago iturok ang acid, ang balon ay pinupunasan ng tubig upang paunang alisin ang mga particle ng putik at iba pang mga kontaminante. Kung may mga deposito ng paraffin o resins sa bottomhole at sa tubing (tubing), pagkatapos ay sabilang isang flushing liquid, ginagamit ang mga organikong solvent - kerosene, liquefied propane-butane fraction at iba pa. Ang pagpoproseso sa mga ubos na patlang ay maaaring gawin gamit ang isang bailer na naglilinis ng balon.

Kabilang din sa mga paunang aktibidad ang mga sumusunod na operasyon:

• pag-install ng underground repair unit sa wellhead;
• pag-alis ng mga kagamitan sa downhole (para sa pagpapatakbo ng mga balon);
• descent tubing sa mas mababang mga butas ng ginagamot na agwat:
• wellhead equipment na may mga fitting para sa piping at check valve;
• piping ng pumping unit na may tubing, acid carrier, mga tank truck na may displacement fluid;
• hydrotesting injection pipelines sa ilalim ng pressure na 1.5 beses na mas mataas kaysa sa gumagana.

Susunod, ibinubomba ang acid sa balon sa dami na katumbas ng tubing cavity, pagkatapos nito ay sarado ang annular valve. Pagkatapos ay ang natitira sa reagent at ang displacement fluid ay injected. Ang krudo na degassed na langis ay ginagamit bilang huli sa mga balon ng produksyon. Makikita mo ang hitsura ng proseso ng acid treatment sa larawan sa ibaba.

Pagkatapos i-pump ang buong volume, isara ang buffer valve, idiskonekta ang pump at iba pang kagamitan. Ang acid ay nananatili sa balon para sa kinakailangang oras para sa pagkatunaw, pagkatapos nito ang mga produkto ng kemikal na reaksyon ay mababawi ng bomba sa pamamagitan ng backwashing.

Teknolohiya sa pagitan

Kapag nagbubukas ng oil at gas reservoir na may mga layer na may iba't ibangpagkamatagusin, isang simpleng acid treatment ng mga balon ay humahantong sa ang katunayan na ito ay nakakaapekto lamang sa pinaka-permeable layer. Sa ganitong mga kaso, ipinapayong gumamit ng teknolohiya ng interval.

Upang ihiwalay ang bawat layer, 2 packer ang naka-install sa balon. Ang daloy ng acid solution sa pamamagitan ng annulus ay pinipigilan sa pamamagitan ng pagsemento nito. Pagkatapos iproseso ang napiling seksyon ng reservoir, magpapatuloy sila sa susunod.

Acid fracturing at thermal acid treatment

Acid treatment ng mga balon sa ilalim ng mataas na presyon ay isinasagawa sa panahon ng operasyon at pagbuo ng mga reservoir na may heterogenous permeability. Ang mga simpleng acid bath ay hindi epektibo sa mga ganitong kaso, dahil ang acid ay "umaalis" sa well-permeable na mga layer, habang ang ibang mga lugar ay nananatiling walang takip.

Bago ang pag-iniksyon ng reagent, ang mga layer na may mataas na permeability ay ibinubukod gamit ang mga packer (katulad ng nakaraang teknolohiya). Ang mga hakbang sa paghahanda ay isinasagawa ayon sa pamamaraan ng simpleng paggamot ng acid ng mga balon. Ang casing string ay protektado sa pamamagitan ng pag-install ng isang naka-angkla na packer sa tubing.

Bilang gumaganang reagent, isang emulsion na inihanda mula sa solusyon ng hydrochloric acid at langis ang ginagamit. Ang hitsura ng layout ng Azinmash-30A unit para sa acid injection sa reservoir ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang unit na ito ay nilagyan ng high pressure triple plunger horizontal pumps. Minsan 2 pumping station ang ginagamit para sa pagprosesopag-install. Ang industriya ng langis ay gumagawa din ng iba pang mga yunit - UNTs-125x35K, ANTs-32/50, SIN-32, na ginawa sa KrAZ o URAL chassis. Kasama sa tipikal na layout ng mga unit ang isang gulong na off-road chassis, isang assembly platform kung saan naka-install ang pangunahing kagamitan sa proseso, mga high-pressure pump, isang tangke para sa transportasyon at pagbibigay ng reagent, isang acid-resistant manifold na binubuo ng pressure at suction. mga pipeline.

Sa kaso ng paggamot sa thermal acid, ang mga tip sa reaksyon ay ibinababa sa balon. Ang kanilang panloob na lukab ay puno ng magnesiyo sa anyo ng mga chips o granules, at ang panlabas na ibabaw ay may mga butas na butas. Kapag nalantad sa acid, ang magnesium ay naglalabas ng malaking halaga ng thermal energy.

Pagprotekta sa kagamitan mula sa kaagnasan

Ang mga reagents na ginagamit sa acid treatment ng mga balon ay mga corrosive na kapaligiran na may kinalaman sa mga metal. Ang rate ng kaagnasan ng mga bahagi na gawa sa St3 steel sa temperatura na 20 °C at isang konsentrasyon ng HCl 10% ay 7 g/(m²∙h), at para sa halo ng 10 % HCl at 5% HF – 43 g/(m^{2∙h). Samakatuwid, ang mga inhibitor ay ginagamit upang protektahan ang kagamitang metal:}

• formalin;
• catapine;
• urotropine;
• I-1-A inhibitor;
• unicol at iba pa.

Kaligtasan para sa pag-acidize ng mga balon

Ang mga nakakalason at nasusunog na substance ay ginagamit kapag nag-acidize ng formation. Kung sakaling may tumagas o spill, malaking pinsala ang maaaring gawinkapaligiran.

Ang isang acid treatment plan ay ginagawa at inaprubahan ng Chief Engineer ng OGPD. Ang mga gawain ay isinasagawa ayon sa permit at mga teknolohikal na regulasyon. Nalalapat ang mga sumusunod na hakbang sa seguridad:

• Ang mga labi ng mga kemikal at washing liquid ay kinokolekta sa mga espesyal na lalagyan para sa kasunod na pagtatapon.
• Ang konsentrasyon ng acid vapor ay sinusubaybayan gamit ang gas analyzer.
• Naka-install ang pumping equipment at tank sa layong hindi bababa sa 10 m mula sa wellhead, ang mga car cab ay matatagpuan sa kabilang direksyon.
• Sa panahon ng pag-iiniksyon ng mga acid, tanging ang mga manggagawa na ang mga aktibidad ay direktang nauugnay sa pagpapanatili ng mga kagamitan ang nananatiling malapit sa mga yunit; lahat ng iba pang tao ay inalis sa isang ligtas na distansya.
• Bawal magsagawa ng trabaho sa malakas na hangin, hamog na ulap at sa gabi.
• Ang pagkukumpuni at pag-install sa mga pipeline at kagamitan sa proseso ay hindi isinasagawa hanggang sa mailabas ang pressure sa system.
• Upang maprotektahan laban sa mga epekto ng mga acid, ginagamit ang personal na kagamitan sa proteksiyon - mga espesyal na damit (rubber apron, bota), rubber gloves, salamin, mask, gas mask.

Ang field ay dapat ding magkaroon ng emergency na supply ng mga oberol at kemikal para ma-neutralize ang mga acid (dayap, chalk, chloramine at iba pa). Ang lahat ng operating at engineering personnel ay kinakailangang sumailalim sa pana-panahong pagsasanay at sertipikasyon para sa kaalaman sa mga regulasyon sa kaligtasan ayon sa isang iskedyul na inaprubahan ng pinuno ng negosyo.