УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ОБРОБЛЕНЬ ПРИСВЕРДЛОВИННОЇ ЗОНИ ПЛАСТА З ВИКОРИСТАННЯМ БОРОФТОРИСТОВОДНЕВОЇ КИСЛОТИ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

         У вступі обґрунтовано актуальність досліджуваної проблеми і теми дисертації, визначено мету та основні напрямки наукових досліджень і подано коротку загальну характеристику роботи.

         Перший розділ присвячено огляду і аналізу світового та вітчизняного досвіду використання глинокислотних розчинів та напрямкам підвищення їх ефективності.

Використання відомих методів глинокислотного оброблення на ранній стадії розробки родовищ забезпечує значне зростання продуктивності видобувних свердловин завдяки очищенню привибійної зони пласта від привнесених забруднень та збільшенню проникності пласта. Проте, повторне застосування методів глинокислотного оброблення за стандартними технологіями (солянокислотні розчини, суміш соляної та фтористоводневої кислот) характеризується меншою технологічною ефективністю.

Дослідження механізму взаємодії фтористоводневої кислоти з компонентами породи свідчать, що вона є сильною кислотою і забезпечує високі показники розчинення глинистих і силікатних компонентів породи. Це робить її не замінимою при освоєнні свердловин після буріння, для розчинення привнесених глинистих забруднень, для оброблення порового простору продуктивного пласта з пластовою температурою до 80 °С. Проте інтенсивний характер розчинення компонентів породи фтористоводневою кислотою обмежує значення максимальної концентрації кислоти в глинокислотному розчині (не більше 5 %) та глибину оброблення на пласт за високих температур, спричиняє до значного зростання кількості пелітових частинок. Використання сповільнено діючих глинокислотних розчинів (кислотні суміші різного складу) тільки частково мінімізує негативний вплив застосування суміші відомих сильних кислот (соляної і фтористоводневої), що вимагає постійного удосконалення технологій глинокислотного діяння.

Аналіз відомих результатів дослідження різних властивостей кремнійфтористоводневої кислоти та впровадження технологій глинокислотного оброблення на основі цієї кислоти на різних родовищах Поволжя та Західного Сибіру дозволяє рекомендувати її для глинокислотного діяння на пласти, що містять значну кількість глинистих компонентів та невелику кількість карбонатних компонентів. Такі умови не характерні для більшості нафтових і газових родовищ України, що обмежує можливість її використання для інтенсифікації видобутку нафти і газу.

У зв’язку з обмеженнями щодо застосування глинокислотних розчинів на основі фтористоводневої і кремнійфтористоводневої кислот постає питання удосконалення глинокислотного оброблення з використанням сповільнено діючих кислот у відношенні до глинистих компонентів породи в умовах повторення операцій, зростання пластової температури та вмісту глин в породі пласта. Як сповільнено діючу кислоту рекомендується використати борофтористоводневу кислоту. Відомі з літератури переваги борофтористоводневої кислоти дозволяють теоретично покращити технологічні характеристики глинокислотних розчинів, проте відомості про механізм взаємодії кислоти з основними компонентами породи є або обмеженими, або взагалі відсутніми. З метою вивчення можливості застосування борофтористоводневої кислоти для оброблення порового простору теригенних порід необхідно провести експериментальні дослідження щодо вивчення механізму взаємодії даної кислоти з основними компонентами породи продуктивного пласта.

Зроблений в цьому розділі аналіз сучасного стану проблеми використання різних складів та технологій глинокислотного оброблення на теригенний пласт став основою для удосконалення технологій кислотного впливу на основі борофтористоводневої кислоти.

У другому розділі наведено результати експериментальних досліджень основних властивостей борофтористоводневої кислоти та кислотних систем на її основі.

Встановлено, що збільшення тиску при взаємодії глинопорошку із сумішшю соляної та фтористоводневої кислот змінює порядок розчинення його складових тільки при надлишку породи, про що свідчить початок розчинення оксидів кремнію та зростання розчинності оксидів алюмінію. При цьому, збільшення тиску взаємодії з атмосферного до 15 МПа призводить до часткового зниження розчинності глинопорошку в цілому в умовах значного зростання питомої витрати кислоти на її проведення (що свідчить про протікання вторинних реакцій, результатом яких є нераціональне використання кислот, особливо, фтористоводневої та зниження розчинності оксиду кремнію при зростанні температури та часу витримування через його повернення при протіканні вторинних реакцій).

Досліджено розчинну здатність на глинистому матеріалі різних кислотних сумішей на основі борофтористоводневої кислоти. Встановлено, що присутність різних кислот по різному впливає на розчинність бентонітового глинопорошку. Уведення більш активних кислот (соляної чи фтористоводневої) в глинокислотний розчин сприяє більш інтенсивному розчиненню глинистого матеріалу. При цьому інтенсивність розчинення бентоніту в значній мірі залежить від концентрації кожної з кислот та її наявності в надлишку до іншої. Наприклад, використання кислотних розчинів на основі борофтористоводневої та фтористоводневої кислот (обидві кислоти здатні розчиняти глини) сприяє найбільш інтенсивному розчиненню бентонітового глинопорошку. При цьому спостерігається синергетичний ефект їх спільної дії – розчинність бентоніту перевищує показники, що характерні для індивідуальних кислот (рисунок 1). Проте, вказаний ефект спостерігається тільки до певних концентрацій кислот в суміші. Так, розчинність бентоніту при концентрації фтористоводневої кислоти в суміші 7% і вище співпадає з розчинністю, що характерна для самої фтористоводневої кислоти (тобто при її високих концентраціях присутність борофтористоводневої кислоти в суміші практично не відчувається через знаходження останньої в молекулярній формі).