Практическая работа 42 Расчет термокислотной обработки

Практическая работа 42


Расчет термокислотной обработки ПЗП

Цель: получить навык расчета технологических показателейпри проведении термокислотных обработок.

Теоретическая часть

Термокислотной обработкой принято называть комбинированный процесс, первым этапом которого является термохимическая обработка, а вторым, непрерывно следующим за первым, - обычная кислотная обработка или кислотная обработка под давлением.

Совмещенное действие двух факторов - высокой температуры и активности кислоты - позволяет эффективно применять эти процессы на следующих объектах: в скважинах, снизивших производительность за счет отложений парафиновых или асфальто-смолистых веществ на забое и в прифильтровой зоне; с целью удаления этих отложений в скважинах с низкими коллекторскими свойствами пород пласта; с целью формирования максимального количества каналов растворения в заданном интервале, особенно в доломитах и сильно доломитизированных породах; в скважинах, вышедших из бурения, с целью более интенсивного растворения материалов, загрязняющих фильтрующую поверхность забоя; в нагнетательных скважинах для очистки поверхности фильтрации от продуктов коррозии и других загрязняющих материалов, трудно растворимых в холодной соляной кислоте.
Во всех случаях термохимический процесс целесообразен лишь на месторождениях с низкой температурой пласта, порядка от 15 до 40° С.
Из-за высокой химической активности горячей кислоты в отношении металла и ограниченности ингибиторов, достаточно активных при высоких температурах, термохимический процесс в основном применяется в скважинах с открытым забоем.
Термокислотная обработка (ТКО) предназначена для увеличения притока продукции из пласта за счет растворения твердых осадков (парафин, смолы и т.д.) и повышения эффективности кислотной обработки. Обработка ведется в два этапа: на первом этапе – термическая обработка, при которой температура на забое повышается до температуры выше температуры плавления осадков; на втором этапе – обычная СКО раствором повышенной температуры.
ТКО базируется на экзотермической реакции раствора соляной кислоты с магнием. Так, при взаимодействии 18,61 л 15%-ного раствора HCl с 1 кг магния выделяется 18 987 кДж теплоты. При этом кислота нейтрализуется полностью. Максимально возможное повышение кислоты равно примерно 243 ⁰С.
На рисунке приведена номограмма определения повышения температуры t_p 15%-ного кислотного раствора и его расхода при реакции с 1 кг магния для получения заданной остаточной концентрации (х_р^’). Как правило, нормам расхода кислотного раствора повышенной температуры v_p =0,8 м³ на один метр толщины обрабатываемого пласта (рисунок1).


Практическая часть


Задача 1
Рассчитать количество магния для проведения термокислотной обработки пласта h=7,8 м. Использовать кислотный раствор концентрацией 15%. Температуру раствора в интервале обработки повысить до 70 ⁰С.
Решение.
Вычисляем объем кислотного раствора по формуле: V_p=v_p·h=0,8·7,8=6,24 м³
На рисунке откладываем заданную t_р=70 ⁰С и проводим горизонталь до пересечения с линией 1 (точка А). Из точки А проводим вертикаль до пересечения с линией 2 (точка Б). По правой шкале находим расход 15%-ного раствора соляной кислоты на 1 кг магния v_р. В данном случае v_р=0,087 м³/кг.
Зная общий объем кислотного раствора V_р и норму расхода v_р, рассчитываем потребное количество магния Q_м по формуле
Q_м=V_p/v_p=6,24/0,087=71,7 кг.
Остаточная концентрация прореагировавшего кислотного раствора х_р^’=11,7% (из рис.).
Задача 2
Определить основные характеристики ТКО карбонатного пласта толщиной 4,6 м, если для ее проведения имеется 44 кг магния.
Решение.
Принимаем норму расхода 15%-ного раствора кислоты 0,8 м³ на 1 м толщины пласта.
Находим объем кислотного раствора V_p=0,8·4,6=3,68 м³.
Из формулы Q_м=V_p/v_p рассчитываем норму расхода v_р= 3,68/44=0,0836 м³/кг.
По рис. для v_р =0,0836 определяем остаточную концентрацию кислотного раствора
х_р^' =11,6%, максимальную температуру раствора t_р=74 ⁰С.
Задача 3
Определить максимальную температуру и остаточную концентрацию раствора при ТКО, если норма расхода 15%-ного раствора соляной кислоты v_р= 0,03 м³/кгРешение.
По рис. для v_р= 0,03 м³/кг максимальная температура раствора t_р=175 ⁰С, остаточная концентрация раствора х_р^' =6,5%.

Варианты для расчета термокислотной обработки скважины

Рисунок 1 - Номограмма для определения повышения температуры кислотного раствора и нормы расхода 15%-ной кислоты на 1 кг магния
Контрольные вопросы

1. 
   Определение остаточной концентрации прореагировавшего кислотного раствора?
   
2. 
   Норма расхода кислотного раствора?
   
3. 
   Как определить максимальную температуру раствора?