3. Специальная часть

3.1.Проектирование кислотной ванны

Для очистки продуктивного карбонатного пласта от глинистой и цементной корок, продуктов коррозии и т.д. можно применять в скважинах с открытым забоем кислотные ванны.

Основной вопрос при проектировании кислотной ванны — расчет объема кислотного раствора, который должен быть равен объему скважины в интервале от забоя до кровли обрабатываемого интервала.

Если обозначить через r_c радиус скважины на этом интервале, то объем кислотного раствора составит:

V_p = π r_c²h ,

где h — толщина обрабатываемого пласта, м.

При проектировании кислотной ванны концентрация кислотного раствора принимается:

х_р = 15-20%,

Количество химических реагентов рассчитывают точно также как и для простоя солянокислотной обработки.

Например:

Необходимо рассчитать количество кислотного раствора для проведения кислотной ванны, а также количество химических реагентов и воды, если радиус скважины r_c =0,18 м, а толщина обрабатываемого пласта h=28,3 м.

Концентрация кислоты х_к = 27,5%, а концентрация кислотного раствора х_р = 20%.

1. Вычисляем объем кислотного раствора:

V_p =3,14 * (0,18)² * 28,3 = 2,88 м³.

2. Фактический объем кислоты:

V_к = 2,88 * 20 *(5,09*20 + 999) / (27,5 * (5,09 * 27,5 + 999)) =

= 63406,08 / 31321,81 = 2,03 м³.

3. Количество хлористого бария:

G_хб = 21,3 * 2,88*(0,4 * 20 / 27,5 – 0,02) = 16,62 кг,

или его объем

V_хб = 16,62 / 4000 = 4,153 * 10^-3 м³.

4. Объем уксусной кислоты:

V_ук = 3 * 2,88 / 80 = 1,08 * 10^-3 м³.

5. Объем ингибитора:

V_и = 0,2 * 2,88 / 100 = 5,76 * 10^-3 м³.

6. Объем интенсификатора:

V_ин = 0,3 * 2,88 / 100 = 8,64 * 10^-3 м³.

7. Объем воды:

V_в = 2,88 - 2,03 – (0,004153 + 0,108 + 0,00576 + 0,00864) = 0,724 м³.

Полученный раствор закачивают в скважину и оставляют для реакции на 16-24 часа.

Для примера и подтверждения эффективности СКО возьмем и рассмотрим данный пример расчета по НГДУ “МН” скв.8356 куст-55а пласт БС10, коллектор – терригенный с карбонтным цементом, искусственный забой 2572 м, Dэк —146 мм, зона перфорации — 2473-2493 м (2о м), текущий забой — 2484 м, глубина спуска 1500 м, Qж=57 м³/сут, Qн=6 т/сут, Нд=80 м, % воды — 87%, МРП — 947 сут, Рпл=260 атм., Рзаб=246 атм.

Рис. 3.1.Проектирование кислотной ванны

3.2.Расчет ско

Определяем необходимое количество реагентов для приготовления кислотного раствора, при обработке карбонатного продуктивного горизонта, h=20 м. Техническая соляная кислота имеет концентрацию 25,7%, t приготовления кислоты 15^оС, плотность при 25^оС ρ_к25=1134 кг/м³. Кислотный раствор должен иметь концентрацию 13,5%.

Объем кислотного раствора

V_к = V_р * х_р *(5,09* х_р + 999) / (х_к * (5,09 * х_к + 999)) ,

где х_р и х_к — объемные доли кислотного раствора и товарной кислоты, %.

V_к = 22 * 13,5 *(5,09*13,5 + 999) / (27,5 * (5,09 * 27,5 + 999)) =

= 10,12 м³.

Плотность товарной кислоты при 15^оС

ρ_к15 = 1134 + (2,67*10^-3*1134 – 2,52)(25-15) = 1139,08 кг/м³.

При данной t объем товарной кислоты:

V¹_к = V_р * 5,09* х_р *(5,09* х_р + 999) / (ρ_к15 * (ρ_к15 - 999))

V¹_к = 22* 5,09* 13,5 *(5,09*13,5+ 999) / (1139,08*(1139,08 - 999))=

= 10,12 м³.

Рассчитываем количество хлорного бария

G_хб = 21,3 * V_р*(а*х_р / х_к – 0,02),

где а — объемная доля серной кислоты в товарной соляной кислоте, %, (а≈0,4%).

G_хб = 21,3 * 22*(0,4*13,5 / 27,5 – 0,02) = 82,64 кг,

или его объем

V_хб = G_хб / ρ_хб ,

где ρ_хб = 4000 кг/м³

V_хб = 82,64 / 4000 = 2,06*10^-2 м³.

Рассчитываем объем уксусной кислоты:

V_ук = b_ук * V_р ∕ С_ук ,

где b_ук — норма добавки 100% уксусной кислоты (b_ук =3%),

С_ук — объемная доля товарной уксусной кислоты (С_ук =80%).

V_ук = 3 * 22 / 80 = 0,825 м³.

Рассчитываем объем интенсификатора:

V_ин = b_ин * V_р ∕ 100 ,

где b_ин — норма добавки интенсификатора. Если в качестве интенсификатора используют Марвелан, то bн_и =0,3%,

V_ин = 0,3 * 22 / 100 = 0,066 м³.

Рассчитываем объем ингибитора:

V_и = b_и * V_р ∕ С_и ,

где b_и — норма добавки ингибитора. Если в качестве ингибитора используют реагент В-2, то b_и =0,2%,

С_и — объемная доля товарного ингибитора (С_и =100%).

V_и = 0,2 * 22 / 100 = 0,044 м³.

Рассчитываем объем воды для приготовления кислотного раствора:

V_в = V_р – V_к – (V_хб + V_ук + V_и + V_ин).

V_в = 22 – 10,12 – (0,0206 + 0,825 + 0,044 + 0,066) = 10,92 м³.

Рис.3.2.Расчет СКО