Соляно-Кислотная обработка-АЗИНМАШ-30-Плунжерный насос-НБ3-120-40-Курсовая работа

Для перевозки неингибированной соляной кислоты от химических заводов до кислотной базы используются железнодорожные цистерны, гуммированные специальными сортами резины или эбонитами. Ингибированная соляная кислота может транспортироваться в обычных железнодорожных цистернах, но с защитным покрытием химически стойкой эмалью или химически стойким лаком.
Уксусную кислоту транспортируют до кислотной базы также в металлических гуммированных цистернах. Плавиковую кислоту доставляют в эбонитовых баллонах.
Для доставки кислоты с химических заводов на кислотные базы, если они близко расположены, и с кислотной базы на скважины используют автоцистерны-кислотовозы. Внутренние поверхности этих цистерн гуммируют или защищают многослойным покрытием химически стойкими эмалями и лаками.
Концентрированные товарные кислоты хранят в металлических стационарных резервуарах емкостью 25—50—100 м3. Эти резервуары защищают кислотоупорной футеровкой (покрытие эмалями, лаками, гуммирование).
Разведение кислоты с доведением раствора до нужной концентрации производится в передвижных емкостях, устанавливаемых у скважин. Обычно эти емкости представляют собой применяемые на производственных площадях мерники для сбора нефти объемом 14 м3, внутренние поверхности которых покрыты защитным слоем. Для удобства перевозки мерники устанавливают на полозьях.
Для перекачки кислоты из железнодорожных цистерн в емкости и из емкостей в автоцистерны применяются кислотоупорные центробежные насосы с малым напором и большой производительностью.
При перекачке кислоты используются резиновые гофрированные шланги или же гибкие трубы из поливинипласта и полиэтилена.
Для кислотных обработок в большинстве случаев применяют специальный агрегат Азинмаш-30. Этот агрегат смонтирован на шасси высокопроходимой автомашины (КрАЗ-257).
Агрегат имеет гуммированную цистерну емкостью 8 м3, состоящую из двух отсеков один емкостью 2,7 м3, другой емкостью 5,3 м3. Кроме того, для транспортировки дополнительного объема кислоты агрегат снабжен емкостью на прицепе объемом 6 м3, состоящей из двух отсеков по 3 м3 каждый.
Азинмаш-30 оснащен трехплунжерным горизонтальным насосом одинарного действия, который при плунжере диаметром 100 мм

Технология и техника проведения солянокислотных обработок скважин.
Процесс солянокислотной обработки скважины заключается в нагнетании в пласт раствора соляной кислоты насосом или само¬теком, если пластовое давление низкое.
Порядок работ при этом следующий. Скважину очищают от песка, грязи, парафина и продуктов коррозии. Для очистки стенок сква¬жины от цементной и глинистой корки и от продуктов коррозии при открытом забое применяют «кислотную ванну». При этом раствор подают на забой скважины и выдерживают ее там, не продавливая в пласт. Через несколько часов отреагировавшую кислоту вместе с продуктами реакции вымывают на поверхность обратной промывкой, нагнетая промывочную жидкость (нефть или вода) в затрубное пространство скважины.
Кислотная ванна предупреждает попадание загрязняющих мате-риалов в поровое пространство пласта при последующей обработке. Поэтому кислотная ванна считается одним из первых и обязательных этапов кислотного воздействия на пласт.
Перед обработкой скважины у ее устья устанавливают необхо¬димое оборудование и опрессовывают все трубопроводы на полутора-кратное рабочее давление. В случае закачки раствора кислоты само¬теком опрессовку оборудования не производят.
Параллельно с обвязкой устья скважины к месту работы подвозят подготовленный раствор соляной кислоты или готовят его тут же
у скважины.
Примерная схема размещения оборудования для закачки солянокислотного раствора в пласт показана на рис. 1.
В скважинах, в которых возможно установить циркуляцию, процесс обработки производится по схеме, приведенной на рис 2.
Сначала скважину заполняют нефтью и устанавливают циркуля¬цию (положение I). Затем в трубы нагнетают заготовленный раствор соляной кислоты. Объем нефти, вытесненной из скважины через кольцевое пространство, измеряют в мернике. Количество первой порции кислоты, нагнетаемой в скважину, рассчитывают так, чтобы она заполняла трубы и кольцевое пространство от башмака труб до кровли пласта (положение II). После этого закрывают задвижку на отводе из затрубного пространства и остатки заготовленного кис¬лотного раствора под давлением закачивают в скважину. Кислота при этом поступает в пласт (положе¬ние ///). Оставшуюся в трубах и в ниж¬ней части скважины кислоту также про¬давливают в пласт водой или нефтью (положение IV).

При низких пластовых давлениях в скважинах не всегда удается установить циркуляцию при промывке нефтью вслед¬ствие поглощения ее пластом. В этом слу¬чае в скважину прокачивают с макси¬мально возможной скоростью от 10 до 20 м3 нефти и при этом наблюдают за по¬ложением уровня в кольцевом простран¬стве при помощи эхолота или других приборов (например, газовых счетчиков). Установив, что уровень в скважине пере¬стал подниматься, не прерывая процесса, в скважину вслед за нефтью на той же скорости нагнетают весь рассчитанный объем кислоты, а затем закачивают нефть для вытеснения кислоты из труб.
Нагнетать кислоту в пласт необходимо с максимально возможными скоростями, чтобы кислота проникала на большие расстояния от ствола скважины.

Рис. 1. Схема размеще¬ния оборудования  Рис. 1. Схема кислотной обработки скважин.
при солянокислотной обработке
скважин.
1 — емкость для нефти;
2 — ем¬кость для солянокислотного
ра¬створа; 3 — насосный агрегат;
4 — скважина.

После продавливания кислотного раствора в пласт скважину оставляют на некоторое время в покое для реагирования кислоты с породой, после чего пускают скважину в эксплуатацию.
Технология проведения солянокислотных обработок неодинакова и может изменяться в зависимости от физических свойств пласта, его мощности и прочих условий. В простейшем случае процесс обра¬ботки сводится к обычной закачке кислоты в пласт насосом или са¬мотеком, как описано выше.
При наличии одного мощного пласта рекомендуется применять ступенчатую обработку.

Для этого всю мощность пласта разбивают на интервалы по 10—20 м, которые поочередно, начиная с верхнего, обрабатывают раствором кислоты с установкой башмака труб в ниж¬ней части обрабатываемого интервала.
При обработке слабопроницаемых пород часто не удается прока¬чать в пласт сразу значительное количество кислоты. В этом случае хорошие результаты дает двухстадийная обработка. На первой ста¬дии в пласт закачивают 2—3 м3 раствора кислоты и выдерживают скважину под давлением в течение нескольких часов. После того как давление в закрытой скважине снизится, закачивают вторую порцию кислоты в количестве 5-—7 м3.
Другой разновидностью солянокислотных обработок являются серийные обработки, заключающиеся в том, что скважину последо-вательно 3—4 раза обрабатывают кислотой с интервалом между обработками 5—10 дней. Серийные обработки дают хорошие резуль¬таты в скважинах, эксплуатирующих малопроницаемые пласты. Эффект от солянокислотной обработки определяется разностью в величине коэффициента продуктивности скважин до и после обра¬ботки, а также количеством дополнительной нефти, добытой из скважины после ее обработки.
Кислотную обработку газовой скважины проводят так же, как и нефтяной. При этом глушение газового фонтана производится нагнетанием в скважину нефти, воды или глинистого раствора. Наряду с этим применяется также метод кислотной обработки под давлением без глушения скважины. Тогда после закачки в скважину кислоты ее продавливают в пласт воздухом или газом при помощи компрессора.
В последнее время получены успешные результаты при кислот¬ных обработках «под давлением». Сущность метода заключается в том, что давление нагнетания кислоты в пласт искусственно повы¬шается до 15—30 МПа путем предварительной закачки в высоко¬проницаемые пропластки высоковязкой нефтекислотной эмульсии. Высокое давление продавливания кислоты способствует уменьше¬нию скорости реакции, глубокому проникновению кислоты в пласт, охвату кислотным раствором малопроницаемых пластов и участков, что значительно повышает эффективность кислотных обработок.
Успешно применяются также специальные кислотные обработки скважин через гидромониторные насадки — направленными струями кислоты высокого напора, которые способствуют быстрой и хорошей очистке открытого ствола скважины
Пенокислотная обработка скважин
Для наиболее дальнего проникновения соляной кислоты в глубь пласта, что повышает эффективность обработок, за последнее время все большее применение находят пенокислотные обработки скважин.
Сущность этого способа заключается в том, что в призабойную зону пласта вводится не обычная кислота, а аэрированный раствор поверхностно-активных веществ в соляной кислоте в виде пены.
Применение кислотных пен имеет следующие преимущества перед обычной кислотной обработкой:
1) замедляется растворение карбонатного материала в кислотной пене, что способствует более глубокому проникновению активной кислоты в пласт; в результате этого приобщаются к дренированию

Рисунок 3. Схема обвязки оборудо¬вания при обра¬ботке скважин пе¬нами.
7 — компрессор; 2 — кислотный агрегат; 3 — аэратор; 4 — крестовина; 5 — об¬ратный клапан.

удаленные от скважины участки пласта, ранее недостаточно или совершенно не охваченные процессом фильтрации;
2) малая плотность кислотных пен (400—800 кг/м3) и их повышенная вязкость позволяют существенно увеличить охват воздействием
кислоты всей вскрытой продуктивной мощности пласта; это как бы
включает в себя преимущества, достигаемые при поинтервальных
кислотных обработках, что особенно важно при больших продуктивных мощностях пласта и пониженных пластовых давлениях;
3) улучшаются условия очистки призабойной зоны пласта от
продуктов реакции: присутствие поверхностно-активных веществ
снижает поверхностное натяжение как активной, так и отреагировавшей кислоты на границе с нефтью, а наличие сжатого воздуха
в отреагировавшем растворе, расширяющегося во много раз при ос¬воении скважин (при снижении забойного давления), улучшает ус¬ловия и качество освоения.
4) Поверхностное оборудование для закачки в скважину кислот¬ных пен состоит из кислотного агрегата, передвижного компрес¬сора и смесителя-аэратора. Схема обвязки оборудования представ¬лена на рис. 156, а конструкция аэратора на рис. 4.
В аэраторе происходят перемешивание раствора кислоты с воз¬духом и образование пены. Степень аэрации, или объем воздуха в м3 на 1 м3 кислотного раствора, обычно принимается в пределах 15—25.
При пенокислотных обработках применяют следующие ПАВ: сульфонол, ДС-РАС, ОП-10, ОП-7, катапин А, дисольван и др. Оптимальные по замедлению реакции добавки ПАВ к раствору кис¬лоты составляют от 0,1 до 0,5% от объема раствора.
Рис. 4. Аэратор.
1 — гайка под трубы; 2 — переводник; 3 — корпус; 4 — труба для воздуха; 5 — центратор; 6 — фланец с прокладкой; 7 — труба для кислотного раствора.

   Обработка скважин грязевой кислотой

Для обработки скважин, эксплуатирующих коллекторы, сло¬женные из песчаников с глинистым цементом, применяется смесь плавиковой (фтористоводородной) кислоты HF с соляной кислотой. Такую кислотную смесь называют грязевой кислотой или глино-кислотной. Она не может применяться для обработки карбонатных пород или сильно карбонизированных песчаников, так как при ее воздействии на породу образуется объемистый слизистый осадок фтористого кальция CaF2, способный запечатать поровое простран¬ство пласта.

При взаимодействии грязевой кислоты с песчаником или песчано-глинистой породой растворяются глинистые фракции и частично кварцевый песок. Кроме того, при воздействии грязевой кислоты глины утрачивают пластичность и способность к разбуханию, а взвесь их в воде теряет свойство коллоидного раствора.
Обрабатывают скважины грязевой кислотой в следующем порядке. Вначале в стволе скважины против обрабатываемого интервала про-дуктивного горизонта делают солянокислотную ванну. Если стенки колонны труб покрыты цементной коркой, в соляную кислоту до¬бавляют 1—1,5%-ный раствор плавиковой кислоты. Затем в пласт закачивают 10—15%-ный раствор соляной кислоты для растворения в призабойной зоне карбонатов.

После этих операций продукты ре¬акции должны быть удалены для расчистки пористых каналов в при¬забойной зоне пласта. На третьем этапе обработки в пласт закачи¬вают грязевую кислоту—смесь 3—5 % -ной плавиковой кислоты с 10—12 % -ной соляной кислотой. Грязевую кислоту выдерживают в скважине не менее 12 ч, после чего забой скважины тщательно очищают от продуктов реакции 

Термокислотная обработка скважин

В скважинах, где возможно запарафинивание забоя отлагаю¬щимся парафином или смолами, кислотная обработка будет более эффективной, если забой скважины предварительно подогреть и тем самым расплавить парафин. Для этого скважину предварительно промывают горячей нефтью или вместо обычной обработки делают термокислот¬ную обработку. Термокислотная обработка заключается в том, что на забой скважины опускают вещество, которое при соприкосновении с соляной кислотой вступает с ней в химическую реакцию, сопровож¬дающуюся большим выделением тепла. В качестве таких веществ можно применять едкий натр, едкое кали, магний или какие-либо другие ме¬таллы. После опускания этих веществ на забой приступают к прокачке кислоты обычными спо¬собами.
Особо активным материалом, выделяющим при реакции с кислотой большое количество тепла, является металлический магний. Если при реак¬ции соляной кислоты с твердым едким натром выделяется 592 ккал тепла на 1 кг его, при реакции с едким кали — 450 ккал тепла, то при реакции с магнием выделяется 4520 ккал (19 МДж) тепла на 1 кг магния.
Магний можно применять или в виде стру¬жек отходов металлообработки или в виде прутков. Более удобными для проведения тер¬мокислотных обработок являются магниевые прутки диаметром 2—4 см, длиной до 60 см.
Для загрузки прутков магния применяются специальные реакционные наконечники (рис. 158). Верхнюю трубу 3 наконечника через перевод¬ник 2 крепят на резьбовом соединении под ко¬нусную муфту насоса 1. Эта труба, являющаяся контактным стволом наконечника, заполняется стержнями магния; в ней происходит реакция между магнием и прокачиваемым через трубу ки¬слотным раствором.
Нижняя труба 6, в которую из верхней трубы через дырчатую пластину-ре¬шетку 4 поступает кислотный раствор, нагретый вследствие реакции с магнием, предназначена для выброса горячей кислоты на стенки скважины через ниппели 7, ввинченные на резьбе в отверстия трубы. Эти отверстия расположены попарно в шахматном порядке через каждые 0,5 м по длине трубы.
рис.5. Реакционный наконечник.
Для дегазации горячего раствора, поступающего в нижную трубу, в муфтовом соединении между верхней и нижней трубами устанав¬ливается воронка-газоотбойник 5. Для удаления освобожденного газа (водорода) в верхней части нижней трубы под муфтой просвер¬ливают четыре—шесть отверстий диаметром 3 мм в один ряд по ок¬ружности трубы, В нижней части нижней трубы на шпильках уста¬навливается термометр-самописец 8 для записи температуры во время процесса. Для защиты от действия горячего раствора термо¬граф помещают в железный кожух.
Объем наконечника обеспечивает загрузку 40 кг пруткового магния.
Термокислотная обработка — процесс комбинированный: в пер¬вой фазе его осуществляется тепловая (термохимическая) обработка забоя скважины, причем соляная кислота нагревается теплом, выделяемым при химической реакции между этой же соляной кисло¬той и магнием; во второй фазе термокислотной обработки, следу¬ющей без перерыва за первой, производится обычная кислотная об¬работка.

Термокислотная обработка скважин осуществляется в следу¬ющем порядке. Наконечник загружают стержнями магния и опускают на насосных трубах в скважину. Оборудование для закачки обвязы¬вают по схеме, изображенной на рис. 154. После проведения всех подготовительных работ в трубы подкачивают нефть при максималь¬ной производительности насоса. Тотчас за нефтью, без всякого пере¬рыва в скважину закачивают 15%-ный солянокислотный раствор, регулируя скорость закачки в соответствии с расчетным режимом.

После закачки порции кислоты, предназначенной для первой (термохимической) фазы обработки, немедленно закачивают кислот¬ный раствор для заключительной стадии обработки. По завершении закачки всего объема кислотного раствора в скважину прокачивают продавочную жидкость и продавливают кислоту в пласт.