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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 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 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 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 че­ рез КВД 1 и 2. Рост давления в масляной части разделительной колонка 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 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