Первичные испытания на совместимость
Можно использовать следующие виды лабораторных испытаний для оценки совместимости свободных от примесей солевых растворов с материалами пласта:
· Испытание на обратную проницаемость.
· Анализ пластовой воды.
· Анализ минерального состава пласта.
· Определение совместимости солевого раствора с пластовой водой.
· Определение возможности образования эмульсии “солевой раствор/сырая нефть.”
Совместимость других технологических химических продуктов
В процессе выполнения операций заканчивания и капитального ремонта используются разнообразные химические продукты. В качестве примеров приведем следующие:
· Средства для удаления густой трубной смазки.
· Травильные добавки.
· Цементы и соответствующие буферные жидкости.
· Химическая фреза (для кислотной резки прихваченных труб).
· Реагенты для гидроразрыва пласта и сохранения гравийной набивки.
· Смазывающие вещества.
· Хелатообразователи.
· Растворители.
· Средства для постадийной промывки скважины.
· Кислоты.
· Деэмульгаторы.
· Ингибиторы коррозии.
Реакции между этими химреагентами и жидкостями для заканчивания/ капитального ремонта скважин, минералами продуктивного пласта и пластовыми жидкостями могут привести к последующему снижению производительности скважины и необходимости дорогостоящей обработки жидкости для заканчивания.
Проблемы совместимости для многих из этих химических продуктов хорошо известны и могут быть устранены. Однако любые способы обработки, которые непосредственно затрагивают продуктивную зону, должны быть проверены на потенциальный риск. Эти задачи решаются совместно компанией Baroid и другими производственниками. Специалисты компании Baroid и инженеры-технологи определяют возможные реакции и порядок действий в ходе проведения серии испытаний и анализов.
|
|
|
Загрязняющие вещества
К загрязняющим веществам и факторам, которые могут ухудшить качества жидкости для заканчивания и капитального ремонта скважин, относятся:
· Железо.
· Кислоты.
· Твердые примеси.
· Жесткость.
· Нефтепродукты, смазки и дистилляты.
· Полимеры.
Железо
Железо может быть загрязняющим веществом как в растворимом, так и в нерастворимом виде. Растворимое железо является продуктом коррозии и часто встречается в цинксодержащих жидкостях. При воздействии определенных типов вод растворимое железо может выпадать в осадок, который может ухудшить эксплуатационные качества пласта.
Примечание: На место проведения работ нельзя поставлять солевые растворы с содержанием железа выше 75 ppm (частей на миллион). При достижении содержания железа в растворе 625 ppm следует рассмотреть вопрос о замене солевого раствора.
|
|
|
На солерастворной установке железо должно быть удалено из жидкости путем добавления перекиси водорода с последующей флокуляцией и фильтрованием жидкости.
Проведение обработки жидкости с целью удаления железа на месте весьма затруднительно и, как правило, дает результат только для растворов с низкой плотностью, таких как одновалентные KCl и NaCl и двухвалентный CaCl2. Эта обработка состоит в повышении pH при помощи фирменного реагента BARABUF и удаления осажденного железа с помощью фильтрования раствора.
Жидкости, разбавленные морской водой, представляют гораздо больше проблем, связанных с осаждением железа (особенно растворы на основе KCL и CaCl2); для снижения плотности раствора рекомендуется разбавление пресной водой. Наиболее вероятно осаждение железа из растворов, содержащих KCl. Обычно в этих случаях рекомендуется повышение рН раствора до 8,5. При этом железо будет выпадать из раствора в осадок и может быть удалено фильтрованием.
Предпочтительным методом обработки раствора является использование реагента, блокирующего снижение рН. Уровни обработки раствора с использованием реагента BARABUF приведены в таблице ниже.
|
|
|
Рекомендации и указания по обработке солевых растворов на основе KCL и растворов малой плотности на основе СaCl
| Начальное значение pH в жидкости для заканчивания | Использование реагента Barabuf (фунт/баррель) | Окончательное значение pH в жидкости для заканчивания |
| 3 | 0,10 | 8,5 |
| 4 | 0,07 | 8,5 |
| 5 | 0,06 | 8,5 |
| 6 | 0,04 | 8,5 |
| 7 | 0,02 | 8.5 |
· Всегда добавляйте Barabuf (окись магния) к жидкости для заканчивания в резервуар с отработанным раствором и фильтруйте жидкость для заканчивания при сливе ее в рабочий резервуар. Это позволит избежать попадания содержащих железо осадков в скважины при циркуляции раствора.
Примечание: При заказе жидкостей, в которых, как известно, железо легко выпадает в осадок, убедитесь, что они предварительно обработаны реагентом BARABUF
· Убедитесь, что у вас нет проблем с совместимостью погребенной в пласте воды или с глинами, чувствительными к уровню рН. Отрегулируйте величину рН в жидкости для заканчивания на уровне 8–9.
· Попытайтесь избежать наличия в растворе металлических частиц ржавчины, накипи и т. д. Покройте краской или нанесите покрытия на открытые поверхности деталей из углеродистой стали. Использование свободных от ржавчины бурильных труб, резервуаров и оснастки позволит устранить большинство источников попадания железа в раствор. Этого также можно добиться правильной подготовкой оборудования при использовании жидкости для заканчивания.
|
|
|
· В случае частого появления осадков в растворе добавляйте к раствору реагент OXYGON в количестве 0,1–0,2 фунт/баррель. OXYGON удалит растворимый кислород и образует в растворе хелатные соединения с железом.
· После введения кислоты в ствол скважины внимательно следите за уровнем рН и содержанием железа. Обычно в результате этой операции рН понижается, а содержание железа увеличивается в связи с взаимодействием между кислотой и жидкостью для заканчивания.
· Может быть экономически более выгодно не использовать предназначенную для заканчивания жидкость повторно, подвергая ее каждый раз обработке для устранения загрязнения железом. Используя новую жидкость для закачивания, предварительно обработайте ее реагентом Barabuf в количестве 0,04 фунт/баррель перед тем, как заменить старую.
Кислоты
Загрязняющие кислоты попадают в скважину в результате использования:
· Средств для травления труб.
· Средств для гидроразрыва пласта и обработки гравийной набивки.
· Средств для интенсификации / ремонта скважин.
В основной объем системы солевого раствора могут попасть излишки кислотных жидкостей, кислоты могут также попасть в систему по ошибке в распределении отработанных жидкостей на поверхности, кислоты могут попасть в раствор при выбросе из пласта или в случае ошибки при использовании ёмкостей при хранении.
Наличие кислотных жидкостей может привести к самым разнообразным последствиям. В результате их взаимодействия с другими химическими веществами в пласте могут образоваться нерастворимые осадки, состоящие из нескольких химических веществ аморфные желатинообразные массы, которые остаются в стволе скважины, могут создавать препятствия для введения или работы буровых инструментов и существенно увеличить скорость разложения и осаждения железа.
Все жидкости на основе солевого раствора, за исключением жидкостей на основе ZnBr2, обычно при использовании имеют рН в диапазоне 7–9. Для жидкостей на основе ZnBr2 величина рН должна быть ниже 6,2, в противном случае начнется осаждение цинка.
Аккуратное обращение с кислотными химреагентами и регулярный контроль уровня рН помогут избежать нарушений эксплуатационных качеств пласта и проведения дорогостоящей обработки растворов.
Для всех солевых растворов, за исключением растворов ZnBr2, величина рН может регулироваться с использованием буферного реагента BARABUF.
Если жесткость жидкости обусловлена наличием магния, то для ее устранения в одновалентном растворе можно применять каустическую соду. NaOH и KOH должны добавляться к жидкости в виде водного раствора. Не следует добавлять химреагенты к солевому раствору непосредственно их мешков. В отличии от реагента BARABUF каустическая сода не может выполнять роль щелочного буфера.
Повышение уровня рН для солевых растворов на основе ZnBr2 в полевых условиях является весьма рискованной операцией. Как только будет достигнуто значение рН = 6, скорее всего начнется осаждение цинка, и этот процесс не обязательно будет обратимым. Регулирование уровня рН в растворах на основе цинка требует тщательной проверки и использования соответствующих реагентов.
Твердые примеси
Источниками попадания твердых частиц в жидкость для заканчивания могут быть:
· Жидкости на водной основе, взятые из рек, открытого моря или необработанная местная вода, которые могут содержать бактерии; осадочные материалы, а также частицы растительного или животного происхождения.
· Посторонние включения, содержащиеся в используемой для приготовления растворов сухой соли, затаренной в мешки.
· Твердые частицы, отделившиеся с поверхности элементов наземного оборудования – резервуаров, баков, труб – например, частицы ржавчины, накипи, густой трубной смазки, краски или корки бурового раствора.
· Частицы окиси железа или других химических веществ, осажденных из растворов, циркуляция которых происходит при повышенных внутрискважинных температурах.
Геологические горизонты являются превосходными подземными фильтрами. Часть пласта, с которой в стволе скважины контактирует поток загрязненной жидкости, находящейся под давлением, будет отфильтровывать взвешенные частицы из этой жидкости. Частицы будут проникать в поровые пространства и накапливаться на поверхности до тех пор, пока не образуется непроницаемая корка, и/или будут проникать в пластовую систему фильтрационных каналов и застревать там, ухудшая проницаемость поверхности пласта.
Из приведенного ниже графика следует, что если в скважину закачать 300 баррелей жидкости для заканчивания плотностью 12 фунт/галлон с содержанием загрязняющих веществ 1000 ppm (0,1 %), то в пласт перейдет 150 фунтов твердых примесей.
Вес и объем твердых частиц в загрязненной жидкости
для заканчивания
Общее содержание твердых частиц может быть измерено на буровой при помощи нефелометра или выбивной машины. Те твердые частицы, которые не были добавлены в систему для повышения эффективности солевого раствора, относятся к числу загрязняющих веществ. Кроме всего прочего, к загрязняющим веществам относятся частицы пластовых глин, осадки и остатки полимеров. Эти загрязняющие вещества могут быть отфильтрованы на буровой с использованием диатомовой земли (ДЗ), фильтр-пресса, содержащего ДЗ, или абсолютных картриджных фильтров с отверстиями 2 мкм.
Примечание: Свободные от примесей жидкости для заканчивания, имеющие показатель NTU (нефелометрическая единица мутности) выше 30–50 или концентрацию взвешенных твердых частиц выше 50 ppm, не должны поставляться на буровую.
Жесткость
В тех случаях, когда для сведения к минимуму образования чешуек, содержащих кальций и магний, были выбраны одновалентные солевые растворы, итоговое содержание определяющих жесткость веществ не должно превышать 100 ppm.
Растворы, загрязненные в установке централизованного приготовления растворов,
должны быть обработаны безводной кальцинированной содой и/или реагентом BARASCAV и профильтрованы. Возможно, потребуется использовать флокуляторы для того, чтобы ускорить образование осадка до начала фильтрации. В этом случае не стоит использовать BARABUF. Для того, чтобы обеспечить значение рН выше 7 или поддерживать его на этом уровне, используйте NaOH или KOH.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 407; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!