Швидкість - реакція - кислота - технічний словник тому i

Перевага нового методу полягає в зниженні швидкості реакції кислоти з породою, підвищення ефективності охоплення кислотою продуктивного пласта по його потужності і поліпшення умов освоєння свердловин після обробки.
Той чи інший реагент для інгібірування корозії і вибирають виходячи з необхідності зміни швидкості реакції кислоти з породою. Встановлено, що формалін не впливає на швидкість розчинення карбонатів, а Унікол уповільнює цю реакцію.
Зі збільшенням тиску на рівні наконечника (стовп рідини в за-трубному просторі) швидкість реакції кислоти з магнієм сильно сповільнюється. Нижче наводяться дані про розчинність магнію в розчині соляної кислоти 15% - ної концентрації зі збільшенням тиску.
Іншим напрямком підвищення ефективності соляно кислотних обробок є застосування добавок, замедляющі: швидкість реакції кислоти з породою. Як добавки можу застосовуватися органічні сполуки, наприклад Лігніт сульфонати, здатні істотно сповільнити скорост взаємодії карбонатної породи з кислотою.
Той чи інший реагент для інгібірування корозії і вибирають, виходячи з необхідності зміни швидкості реакції кислоти з породою в залежності від температури пласта. Наприклад, інгібітори, до складу яких входить І-1-А, можна застосовувати при забійних температурах до 130 С.
З іншого боку, зараз абсолютно ясно, що сам факт безпосереднього спостереження вимірної швидкості реакції кислоти з гідроксил іоном є довільним критерієм для вибору. Так, константа швидкості нейтралізації ніт-рометана сильними лугами дорівнює - 25 дм оль з-1 при 25 ° С Не викликає сумнівів, що існують кислотно-основні реакції, які покривають всю проміжну область швидкостей, і, таким чином, поняття измеримая швидкість цілком визначається доступним експериментальним обладнанням.
Інгібіторами називаються хімічні речовини, які, будучи розчинені в кислотних розчинах, сильно уповільнюють швидкість реакції кислоти з металами. Застосування їх при кислотної обробці дуже бажано, так як дозволяє уникнути пошкодження обсадних і насосних труб, насосів, вентилів п іншого обладнання. Інгібітори не можуть абсолютно зупинити реакцію між кислотою і металом, однак вони настільки уповільнюють цю реакцію, що, як показано на рис. XLI. Більшість інгібіторів майже не впливає на швидкість реакції кислоти з вапняком, доломітом або розчинними в кислоті відкладеннями на стінках труб.
Як уже зазначалося, глибина проникнення кислотного розчину до моменту його повного виснаження залежить від швидкості реакції кислоти з породою, швидкості течії її але тріщині і від поверхні їх контакту.
З цих позицій розглянемо, як впливають умови, при яких проводять кислотну обробку, на швидкість реакції кислоти з породою.
Використання спирту як добавки до кислоті не тільки сприяє зменшенню поверхневого натягу, а й знижує швидкість реакції кислоти з породою. Застосування в якості технологічної рідини спіртокіслот-них розчинів забезпечує більш швидке вилучення відпрацьованої кислоти за рахунок зниження поверхневого натягу і збільшення пружності парів розчину. Крім цього, використання спиртів дозволяє пов'язувати і видаляти водну фазу, руйнувати газогідрати, органомінеральні коли-матанти і водонефтяние емульсії, зменшувати адсорбцію ПАР на гірській породі.
Відомо, що ефективність солянокислотного обробок визначається глибиною проникнення активної кислоти в пласт, яка, в свою чергу, залежить від швидкості реакції кислоти з породою. Як показано вище, швидкість реакції кислоти з карбонатної породою визначається швидкістю витоків продуктів реакції в пласт і, отже, ефективність солянокислотного обробки буде визначатися фільтрацією продуктів реакції в матрицю породи.
Особлива увага повинна бути звернена на склади робочих раст -, злодіїв для стимулювання свердловин з високими температурами (більше 90 С), так як при таких температурах швидкість реакції кислот з породою дуже велика і, отже, відбувається швидка відпрацювання плавикової кислоти. Завдяки великій швидкості реакції практично неможливо пустити в експлуатацію свердловину до осадження алюмінію, заліза і кремнію, і іноді навіть використання великих обсягом продавочной рідини не може забезпечити відтискування продуктів реакції на значну відстань від стовбура свердловини за прийнятний час.
Дат - коефіцієнт дифузії каталізатора; V - оператор Лапласа; С, - концентрація функціональних груп в полімері, здатних вступати в реакцію; до - - константа швидкості реакції кислоти або підстави з функціональними групами полімеру.
Температура істотно впливає на швидкість реакції кислоти з породою і властивості кислотного розчину. Швидкість реакції кислоти з породою зі збільшенням температури до 150 С зростає.
Параметри режиму закачування кислоти.
Наведемо параметри режиму закачування кислоти через наконечник для стружки, встановлений для наступних умов: магнію - 30 кг, 15% - ної кислоти - 2350 л (близько 80 л на 1 кг магнію), тиск на рівні установки наконечника (стовп рідини в затрубному просторі) - 10 МПа (табл. X. при більш високому тиску швидкість реакції кислоти з магнієм сильно сповільнюється, в зв'язку з чим відповідно зменшується швидкість прокачування. Вплив багатьох інших факторів обумовлює необхідність встановлення режиму для кожних конкретних умов дослідним шляхом за при зміною термографа.
Відомо, що ефективність солянокислотного обробок визначається глибиною проникнення активної кислоти в пласт, яка, в свою чергу, залежить від швидкості реакції кислоти з породою. Як показано вище, швидкість реакції кислоти з карбонатної породою визначається швидкістю витоків продуктів реакції в пласт і, отже, ефективність солянокислотного обробки буде визначатися фільтрацією продуктів реакції в матрицю породи.
Загущення кислоти полімерами сприяє зниженню швидкості її реакції з породою і проникнення кислоти з тріщини в матрицю породи. Вважається, що уповільнення швидкості реакції кислоти з породою відбувається за рахунок зменшення відносини площі поверхні до об'єму кислоти, так як в'язка рідина створює більш широку тріщину, знижуючи швидкість масопереносу до стінок тріщини.
Інтенсифікований кислота являє собою інгібувати суміш соляної і плавикової кислот. У присутності іона фтору збільшується швидкість реакції кислоти, і ця кислота набуває здатності розчиняти зазвичай знаходяться в малих кількостях в доломітах мінерали, не розчинні звичайної соляною кислотою.
У пластах, представлених карбонатними породами з добре розвиненою природною тріщинуватістю, кислота може прореагувати з породою в безпосередній близькості від вибою свердловини. При відсутності можливості застосувати сповільнювачі швидкості реакції кислоти з породою використовують ступеневу зміна концентрації, закачуючи в пласт перші порції кислоти 25% - ної концентрації і останні - 10% - ної концентрації.
При використанні 1 м3 розчину 28% - ної соляної кислоти розчиняється 450 кг вапняку. Збільшення температури пласта на 10 С збільшує швидкість реакції кислоти майже в 2 рази.
Одним з важливих технологічних елементів процесу є тиск, при якому кислотний склад подається в пласт. Збільшення тиску до 25 0 МПа знижує швидкість реакції кислоти. Проникнення кислоти в пласт відбувається за рахунок: розчинення карбонатного матеріалу; відтискування рідини в пласт через систему його порових каналів; розкриття системи мікротріщин і фільтрації кислоти по ним; а також по мікротріщин, які створюються під час обробки шляхом гідророзриву пласта.
Хорошим інгібітором корозії і одночасно активним сповільнювачем реакції між породою і кислотою є препарат ДС (детергент радянський), що представляє собою солі сульфокислот, одержувані при переробці нафти з керосино-газойльових фракцій. Добавка реагенту ДС різко зменшує корозійний вплив, а також знижує швидкість реакції кислоти з вапняком в 2 - 4 рази, що сприяє більш глибокому її проникненню в пласт при обробці свердловин.
Соляна кислота застосовується у виробництві барвників, лікарських речовин, хлориду амонію, вугільної кислоти. Інгібітори уповільнюють реакцію розчинення металу в кислоті, майже не змінюючи швидкості реакції кислоти з окалиною.
Соляна кислота має широке і різноманітне застосування у виробництві барвників, лікарських речовин, хлориду амонію, клею, вугільної кислоти, в шкіряної промисловості для обробки сирих шкір, в текстильній і харчовій промисловості. Інгібітори уповільнюють реакцію розчинення металу в кислоті, майже не змінюючи швидкості реакції кислоти з окалиною.
Ряд дослідників запропонували способи і технології, що дозволяють підвищити ефективність солянокіс-лотних обробок за рахунок ПАР, знижують міжфазну натяг на поверхні кислота-нафта, що забезпечують гідрофобія-цію породи і сприятливі умови для виносу відпрацьованої кислоти з забою і з ПЗП. Крім того, запропоновані підходи, пов'язані зі збільшенням періоду реагування, уповільнення швидкості реакції кислоти з породою і ін. В останні роки розроблено і впроваджено у виробництво кілька ефективних технологій впливу на пласти із застосуванням осадкогелеоб-разующей композиції на основі алюмохлоріда. Удосконалюються і адаптуються технології із застосуванням пінних систем для освоєння і обробки привибійної зони ліцензійних родовищ Західного Сибіру з поліміктовимі і нізкопроніцаемие колекторами.
У цьому випадку найбільш перспективно застосування гелевих кислотних систем з поперечними зв'язками. Поперечно пов'язані кислотні гелі дозволяють отримувати високов'язкі стабільні робочі рідини, які здатні уповільнити швидкість реакції кислоти і знизити втрати кислоти в результаті низьких фільтраційних втрат.
Оцтова кислота СН3СООН додається в соляну кислоту. Призначення оцтової кислоти зводиться до стабілізації розчину соляної кислоти від випадання залізистих опадів і уповільнення швидкості реакції кислоти з породою.
Огляд зарубіжної літератури в цьому напрямку свідчить про те, що нафтові компанії розвинених країн віддають пріоритет методам, що сприяє збільшенню глибини обробки пласта. За останні роки за кордоном запатентовані десятки кислотних складів і технологій, заснованих на ефекті регулювання швидкості реакції кислот з породою пласта.
Розанов [2 (5] показав, що 2 4 6-трихлор - і 2 4 6-трібромбензойние кислоти можуть бути етерифіковані при нагріванні зі спиртом в запаяній трубці при 183, і зробив висновок, що мейеровских закономірність етерифікації недійсна. Хоча вимірювання були орієнтовними, робота Розанова має важливе значення, тому що вона є єдиним кінетичним дослідженням швидкостей реакцій сильно ускладнених кислот. Він також показав, що константа рівноваги має однакову величину для ускладнених і незатрудненное галоідірованних бенз йних кислот. Відповідна 2-хлор-кислота не етерифікування.

Загальноприйняті технологічні рішення, використовувані при проведенні солянокислотного обробок привибійну зон карбонатних колекторів, орієнтовані в двох основних напрямках: залучення в експлуатацію всієї товщини пласта і збільшення глибини обробки ПЗП. Якщо в зарубіжній практиці перевага віддається методам, що сприяє збільшенню глибини обробки пласта, що використовують ефект уповільнення і регулювання швидкості реакції кислот з породою пласта, то у вітчизняній практиці більша увага приділяється питанням збільшення охоплення пласта кислотним впливом по товщині.
При закачуванні кислоти в трещиновато-порові карбонатний колектор діють два механізми доставки молекул кислоти до реагує поверхні: молекулярної і конвективної дифузії. Коефіцієнт молекулярної дифузії в сильному ступені залежить від фізико-хімічних властивостей кислотного розчину: в'язкості, щільності, складу кислоти і ін. Впливають на рухливість іонів кислоти. Змінюючи ці параметри, можна регулювати швидкість реакції кислоти з породою. Для цього на практиці застосовують солянокислотного розчини, загущені карбок-сіметілцеллюлозой, полімерами типу поліуретанів, полістиролів, поліакриламід, тонко подрібненими колоїдними водорозчинними смолами, гідрофобні кислотні емульсії.
При перевезенні та зберіганні великих кількостей соляної кислоти в металевих ємностях зазвичай в якості інгібітора застосовують різні УНІКОД - продукти відходу лесохимической промисловості. Крім формаліну і УНІКОД для інгібування кислотного розчину при закачуванні його в свердловини застосовуються також препарати ДС (детергент радянський), що представляють собою солі сульфокислот, одержувані з керосино-газойльових фракцій при переробці нафти. Препарат ДС є не тільки інгібітором, а й активним сповільнювачем реакції між породою і кислотою. Добавка реагенту ДС знижує швидкість реакції кислоти з вапняком в 2 - 4 рази, що сприяє її глибокому проникненню в пласт при обробці свердловин. Витрата реагенту ДС для соляно-кислотних обробок становить 1 - 1 5% на обсяг закачаного в свердловину розчину кислоти.
Інгібіторами називаються хімічні речовини, які, будучи розчинені в кислотних розчинах, сильно уповільнюють швидкість реакції кислоти з металами. Застосування їх при кислотної обробці дуже бажано, так як дозволяє уникнути пошкодження обсадних і насосних труб, насосів, вентилів п іншого обладнання. Інгібітори не можуть абсолютно зупинити реакцію між кислотою і металом, однак вони настільки уповільнюють цю реакцію, що, як показано на рис. XLI. Більшість інгібіторів майже не впливає на швидкість реакції кислоти з вапняком, доломітом або розчинними в кислоті відкладеннями на стінках труб.
Солянокислотного обробки збільшують продуктивність і прийомистість свердловин. Однак внаслідок великої швидкості протікання реакції впливу піддається лише обмежена зона пласта, часто реакція з породою відбувається, в основному, в високопроникних порах і тріщинах, збільшуючи тим самим гидродинамическую неоднорідність колектора. У зв'язку з цим було запропоновано безліч технологій, що знижують в основному швидкість реакції кислоти з породою.
Оцтова кислота СНзСООН додається в соляну кислоту для уповільнення швидкості розчинення карбонатної породи. Це забезпечує більш глибоке впровадження в пори породи ще активного розчину соляної кислоти. Оцтова кислота також запобігає випаданню в осад гідрату оксиду заліза Ре (ОН) з, розчиняє карбонатную породу, хоча і в меншій мірі (в 1 64 рази), ніж соляна кислота. З огляду на це, а також високу вартість, основне призначення оцтової кислоти зводиться до стабілізації розчину соляної кислоти від випадання залізистих опадів і уповільнення швидкості реакції кислоти з породою.