При добыче нефти неизбежно ухудшаются фильтрационные характеристики призабойной зоны пласта (ПЗП), вследствие кольматации породы различными осадками и отложениями, такими как парафины, смолы, соли, а так же продукты жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий.
Одним из самых эффективных способов восстановления проницаемости призабойной зоны пласта является кислотная обработка скважин, которая заключается в закачке определенного количества кислотного состава в скважину для растворения части горной породы, а так же кольматирующих веществ. В большинстве случаев используется соляная кислота в концентрации от 8 до 24%.
При растворении горной породы, а так же при движении в насосно-компрессорных трубах (НКТ) соляная кислота обогащается ионами железа Fe3+. При высокой концентрации кислоты в призабойной зоне пласта (ПЗП) образуются соли железа, которые в дальнейшем проникают в пласт:
Fe3+ + ЗНСl = FeCl3 + ЗН+.
После дальнейшей выработки кислоты и постоянной промывки жидкостью призабойной зоны пласта (ПЗП), образуются малорастворимые соли железа по следующей реакции:
FeCl3 + HOH = FeOHCl2 + HCl
Вследствие этого происходит закупорка пор матрицы горной породы, и фильтрационно-емкостные свойства ПЗП неизбежно ухудшаются.
Существует множество составов для кислотной обработки пласта, и большинство из них включают в себя ингибиторы кислотной коррозии.
Действие ингибиторов кислотной коррозии основано на создании тонкой адсорбционной пленки на поверхности металла насосно-компрессорных труб, которая предохраняет металл от воздействия на него соляной кислоты [2, с.43]. Данная пленка при значительных объемах прокачки кислотного состава может разрушиться, вследствие этого произойдет произойдет реакция соляной кислоты и ионов железа Fe3+ , вследствие чего продукты этой реакции проникнут в ПЗП.
Таким образом действие ингибиторов кислотной коррозии в большей степени направлено на предотвращение негативного воздействия соляной кислоты на колонну насосно-компрессорных труб. Предотвращение выпадения, а так же удаление малорастворимых солей железа в ПЗП в данном случае не происходит.
Совершенно новым решением проблемы образования солей железа в ПЗП будет являться применение комплексонов в составе для кислотной обработки призайбойной зоны пласта. Разработан особый кислотный состав, который включает фосфорсодержащий и (или) азотосодержащий комплексон. Данное научное исследование проводится при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «УМНИК» по теме “Разработка способа кислотной обработки нефтегазовых пластов на основе применения комплексонов” в рамках договора №9433 ГУ2015 от 28.12.2015г.
Комплексонами называют органические соединения, которые образуют с ионами металла стойкие комплексы, хорошо растворимые в воде. Рассмотрим его действие на примере динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты. Принцип действия основан на извлечении ионов металла из нерастворимых солей металлов и замещения их на ионы натрия, почти все соли которого растворимы в воде. В независимости от валентности металла одна молекула комплексона реагирует с одной молекулой металла [1]. Таким образом комплексон образует устойчивые комплексы с ионами металлов и не дает им в дальнейшем взаимодействовать с соляной кислотой. В данном случае выпадения малорастворимого осадка в виде солей железа в пласте не произойдет.
Комплексоны являются универсальным средством, так как кроме основной функции образования стойких комплексов с ионами металлов они могут использоваться так же для подавления сульфатвосстанавливающих бактерий.
В данный момент идет активное развитие возможностей применения комплексонов. С каждым годом список областей их применения будет непременно расширяться.
Библиографический список
- РусХимСеть: [Электронный ресурс]. URL: https://rushimset.ru (Дата обращения 10.12.2016).
- Васильев В.П. Комплексоны и комплексонаты // Соросовский образовательный журнал №4, 1996.
Количество просмотров публикации: Please wait