Файл: Особенности вскрытия, испытания и опробования трещинных коллекторов нефти..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
ществляться отбор проб кислотного раствора для контроля над процессом.
6. Должна быть обеспечена безопасность работы: простота и удобство обслуживания установки.
На рис. 42 приведена схема установки для исследования раст воримости горных пород в пластовых условиях. Установка состо ит из двух проточных камер высокого давления (КВД) / и 2. КВД / имитирует вертикальную трещину, КВД 2— горизонталь ную трещину. Для создания горного давления (гидрообжима манжет и керна) использовался насос 4, рассчитанный на давле ние до 600 кгс/см2 и производительность от 0 до 25 л/ч, который
Рис. 42. Схема установки по моделированию кислотных обработок. Пунктиром показаны кислотные линии; сплошными линейками — масляные линии.
подавал масло в КВД / и 2 через распределитель 5. Имитацию закачки кислоты в пласт осуществлял насос 3, который подавал кислотный раствор через разделительные колонки высокого дав ления 6а и 66. Контроль за расходом кислоты и масла осуществ лялся емкостями для масла 71 и 8.
Все основные узлы установки смонтированы в одно целое и располагаются на специальном стенде.
Основные детали камеры высокого давления и разделитель ной колонки высокого давления показаны на рис. 43 и рис. 44.
КВД (рис. 43) —это стальной корпус, на образующей кото
рого смонтировано нагревательное |
устройство. Сверху |
камера |
||
закрывается на резьбе, |
на которой крепятся переводники. Через |
|||
последние подводилась |
агрессивная |
жидкость в камеру. |
Снизу |
|
на |
резьбе крепится переводник, через который подводилось мас |
|||
ло |
для создания давления внутри камеры. Внутри КВД |
в ман |
жете помещен и закреплен образец карбонатной породы.
115
Подготовка образцов к эксперименту. Эксперименты прово дились на образцах, изготовленных из керна, поднятого из про дуктивных горизонтов Осташковичского, Вишанского и Шатилковского месторождений нефти (Припятская впадина). Химиче ский анализ образцов, участвующих в экспериментах, приведен
Рис. 43. Камера |
высокого давления |
Рис. |
44. |
Разделительная |
||||||||||
для |
|
исследования |
растворимости |
колонка |
высокого |
давле |
||||||||
|
|
|
горных |
пород. |
|
|
|
|
ния. |
|
|
|||
I — корпус, |
2— трубка; |
3— накидная |
/ — головка |
верхняя, |
на ко |
|||||||||
гайка; |
4— |
головка; |
5 — манжета; |
6 — |
торой |
крепятся |
все |
масляные |
||||||
керн; |
7— специальная |
головка; 8— проб |
вентили |
высокого |
давления; |
|||||||||
ка; |
9—переводник; |
|
10— специальный |
2 — корпус; |
3 — поршень раз |
|||||||||
переводник; |
/ / — шайба; |
/2 — м а н ж е т а ; |
делительный |
с |
резиновыми |
|||||||||
13— |
специальная |
шайба: |
И — уплотни- |
кольцами; |
|
4 — головка ниж |
||||||||
тельное кольцо; |
/5 — прокладка; |
16 — |
няя, на которой крепятся нее |
|||||||||||
|
уплотнение; 17 — электрообогрев. |
кислотные |
вентили. |
в табл. 38. Для выполнения лабораторных исследований изготав ливались два типа моделей трещинного коллектора — модели с горизонтальными и вертикальными трещинами. Разное располо жение трещин в КВД обусловлено тем, что, во-первых, ориента ция трещин и каналов влияет на скорость реакции растворения, во-вторых, расположение трещин влияет непосредственно на ход
116
«
2 со
а: о
-сква 1НЫ 2 *
|
Химический состав образцов, участвующих в экспериментах (в %) |
|
Т а б л и ц а |
38 |
|||||
|
|
|
иванни |
|
|
||||
керна, м |
Порода |
S i O a А 1 , О а F e . O , FeO T i O a МпО |
CaO |
Naa O |
K a O |
ерн npo- |
|
|
|
Интервал отбора |
|
|
|
|
|
|
|
«0 |
|
|
|
|
|
|
|
К s |
ч |
Сум |
О |
|
|
|
|
|
|
° c . a |
|
С a *
|
|
|
|
|
Ш а т и л к о в с к а я п л о щ а д ь |
|
|
|
|
|
|||||
1/1 |
7 |
3798,9- -3810,2 Известняк |
2,06 |
2,60 |
0,23 |
0,21 |
0,05 |
0,07 |
49,01 |
3,11 |
0,07 |
0,31 |
42,63 100,35 |
||
1/2 |
7 |
3810,2- -3819,7 |
|
2,68 |
2,45 |
0,34 |
0,31 |
0,10 |
0,03 |
51,90 |
1,001 |
0,09 |
0,52 |
40,87 |
100,44 |
1/3 |
7 |
3810,2- -3819,7i |
|
1,80 |
2,27 |
0,18 |
0.16 |
0,11 |
0,07 |
51,76 |
1,20 |
0,09 |
0,32 |
42,57 |
100,53 |
1/4 |
3 |
3221,1- -3280,8' |
|
6,25 |
3,04 |
0,36 |
0,32 |
0,17 |
0,08 |
50,02 |
0,50 |
0,10 |
0,65 |
38,98 |
100,47 |
1/5 |
3 |
3221,1- •3230,8 |
|
0,91 |
2,07 |
0,23 |
0,21 |
0,08 |
0,07 |
52,90 |
0,55 |
0,07 |
0,11 |
43,24,100,44 |
|
1/6 |
3 |
3425,6- •3438,5 |
|
1,61 |
1,89 |
0,34 |
0,31 |
0,06 |
0,09 |
44,74 |
7,34, |
0,11 |
0,34 |
43/63 100,48 |
|
1/7 |
3 |
3425,6- -3452,6 Известняк |
3,03 |
2,10 |
0,32 |
0,29 |
0,14 |
0,10 |
43,92 |
7.69J |
0,10 |
0,52 |
42,95 |
100,46 |
|
1/8 |
3 |
3425,6- -3452,6 |
глинистый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
2,75 |
2,00 |
0,44 |
0,20 |
0,10 |
0,10 |
44,62 |
6,98 |
0,09 |
0,44 |
42,56|100 18 |
||||
1/9 |
3 |
3425,6- -3460,1 |
|
3,29 |
2,00 |
0,35 |
0,30 |
0,07 |
0,10 |
47,01 |
4,86! |
0,09 |
0,47 |
41,95 |
100,491 |
1/10 |
3 |
3425,6- •3460,1 |
|
2,79 |
2,13 |
0,30 |
0,29 |
0,09 |
0,10 |
47,11 |
5,00 |
0,08 |
0,44 |
42,061 100,39! |
|
|
8 |
2728,7- -2732,1 |
|
1,0 |
0,18 |
0,04 |
0,49 |
|
0,11 |
31,73 |
19,24 |
0,7 |
0,17 |
44,55 |
99,54 |
|
|
|
|
|
О с т а ш к о в и ч ск а я п л о щ а д ь |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2732,1-2738,4, |
|
1.6 |
0,37 |
0, и |
0,18 |
|
0,04 |
52,26 |
2,36 |
0,78 |
0,19 |
41,84 |
100,48 |
|
|
2742,6-2748,6 |
|
0,67 |
0,25 |
0,05 |
0,35 |
|
0,06 |
34,61 |
13,06 |
0,94 |
0,13 |
30,84 100,13 |
П р и м е ч а н и е . Анализ рассчитан на абсолютно сухую навеску.
реакции. Образцы для работы изготавливались из кериа длиной 100 мм и диаметром 60 мм. На алмазном станке из керна выпи ливались цилиндрики диаметром 30 мм и длиной до 60 мм. За тем эти цилиндрики распиливались вдоль образующей на две половинки. Для исключения влияния анизотропности образцы распиливались только перпендикулярно напластованию пород. Торцы и образующие полуцилиндра покрывались изоляцией nyjpтив действия кислоты, бакелитовым лаком или клеем БФ-2. Обра ботанные клеем поверхности высушивались в сушильном шкафу при температуре 80—100°С в течение суток. После сушки двум образцам, полученным из одного цилиндра, присваивали один
|
|
|
соответствующий |
номер. Один образец |
||||||||
|
|
|
взвешивался на аналитических весах с |
|||||||||
|
|
|
точностью до 0,001 г, а с другого образ |
|||||||||
|
|
|
ца делался |
фотоснимок |
для сравнения |
|||||||
|
|
|
с фотографией образца, который под |
|||||||||
|
|
|
вергался |
действию |
кислоты |
в |
КВД. |
|||||
|
|
|
Высушенный |
и |
взвешенный |
образец |
||||||
|
|
|
вставлялся вместе с таким же выре |
|||||||||
|
|
|
занным |
из |
нержавеющей стали |
полу- |
||||||
|
|
|
цнлиндриком |
в |
резиновую |
манжету |
||||||
|
|
|
для эксперимента |
(рис.45). |
|
|
|
|||||
Рис. 45. Положение керна |
•Трещина |
в КВД |
образуется |
между |
||||||||
в |
камере |
высокого дав |
образцом из кериа и полуцилиндром из |
|||||||||
|
ления. |
нержавеющей стали. Ширина |
трещины |
|||||||||
/ — о б р а з е ц |
керна; 2 — обра |
20—25 мм |
заранее |
известна |
и |
точно |
||||||
зец |
стали; |
3 — резиновая |
выполнена |
в |
металле. |
Интервал |
рас |
|||||
|
манжета |
|||||||||||
|
|
|
крытия |
трещин |
колеблется |
от |
0,1 |
до |
||||
1 мм. Длина трещины |
изменялась |
от 30 до 60 мм. По |
окончании |
эксперимента, т. е. после прокачки кислоты через трещины, об разцы вынимались из манжет и высушивались под вакуумом. Вы
сушенные |
и провакуумнрованные образцы вновь взвешивались, |
|||
и по |
разности весов |
до и после реакции определялся коэффи |
||
циент |
растворимости. |
Кроме того, при работе отбирались |
пробы |
|
кислотного |
раствора |
и в них определялись остаточная |
кислот |
ность раствора и содержание ионов кальция в отреагированном растворе. С высушенного образца делалась фотография для оценки каналов растворения.
Проведение эксперимента. Подготовленный образец помещал ся в маижету и закреплялся в головке КВД. Собранная головка закреплялась в корпусе. Масляный насос-дозатор подавал масло в КВД и создавал гидрообжим керна, соответствующий горному давлению. Поддержание давления осуществлялось установкой в масляной линии двух электроконтактных манометров и образ цового манометра.
Подогревательным устройством нагревался весь объем КВД до температуры 65°С. Температура поддерживалась в за данном интервале ЛАТР 1 м. Некоторое время температура вы-
118
держивалась, чтобы убедиться, что система работает нормаль но, после чего начиналась прокачка кислотного раствора через К'ВД.
Эксперимент производился следующим образом (см. рис.42). Кислотным насосом закачивался определенный объем кислоты (200—300 мл) в разделительную колонку 66 при открытых вен тилях 9, 12 и закрытых вентилях 10, 11, 13. Затем перекрывался вентиль 9 и открывался вентиль 13, создавалось давление, необ ходимое для производства эксперимента. Насосом-дозатором 4 масло подавалось в разделительную колонку 6а через открытый вентиль высокого давления 17. Это давление на 25—30 кгс/см2 ниже, чем в разделительной колонке 66. Затем открывали вен тиль высокого давления 10 на разделительной колонне 6 6 при за
крытых вентилях высокого давления 9,11,12, |
начиналась прокачка |
|
кислотного |
раствора через КВД 1 и 2. Кислотный раствор, про |
|
ходя через |
КВД •/ и 2, вступал в реакцию |
с карбонатной поро |
дой и проходил в разделительную колонну 6а через открытый вентиль 15. При этом давление в колонке возрастало и послед нее стравливалось с помощью вентиля 16. Первый цикл прокач ки кислотного раствора заканчивался после того, как давление в масляной части первой колонки возрастало, и контактный мано метр отключал масляный насос. Затем начинался обратный цикл прокачки кислотного раствора из разделительной колонки 6а че рез КВД 1 и 2. Рост давления в масляной части разделительной колонка 6а указывал на то, что кислотный раствор перекачан в колонку 6" а и т. д. Давление в разделительных колонках высокого давления передавалось на кислоту или масло при помощи порш ня, который находится внутри разделительной колонки. Таким об разом, манипуляцией с кранами высокого давления на раздели
тельных колонках 6а и 66 |
производилась |
подача |
кислоты то в |
||||
одну, то в другую колонку, минуя КВД 1, 2. После |
окончания |
||||||
опыта для прекращения реакции через |
кислотные линии и КВД |
||||||
1, 2 прокачивалась вода |
в количестве |
3—5 объемов |
кислотных |
||||
линий |
и затем продувался |
воздух. |
Смесь |
из 200 |
мл |
этилового |
|
спирта |
и 100 мл бакелитового лака, |
прокачанная |
через все кис |
лотные линии, создавала устойчивую пленку на стенках трубок, что предотвращало их коррозию.
Как в ходе реакции, так и после нее процесс контролировал ся по трем показателям: остаточной кислотности раствора, весу образца и содержанию ионов кальция в отработанном растворе.
Результаты экспериментальных исследований. Исследованиям было подвергнуто около 1500 образцов карбонатных пород из подсолевых и межсолевых отложений, поднятых из десяти сква жин различных разведочных площадей Белоруссии. Из общего количества образцов (1500) в стационарных условиях реакции исследована растворимость 1000, а в динамических условиях — 500 образцов. Опыты .проводились с 5, 12, 15 и 20%-соляной кис лотой, иногда с добавками поверхностно-активных веществ.
119