Medidas para aumentar la producción
Los siguientes términos se utilizan comúnmente en operaciones de acidificación.
Prefluido: Tiene tres funciones importantes en la fracturación ácida: ① inyectar prefluido líquido inerte para garantizar que el bombeo posterior se realice con un desplazamiento y presión aceptables (2) que pueda eliminar el aceite cercano; en la zona del pozo hace que los minerales y los daños muestren humectabilidad del agua, aumentando la tasa de disolución del ácido ③ Mejorar el efecto de acidificación y reducir nuevos daños al yacimiento causados por los productos de acidificación. Los fluidos de fracturación se pueden inyectar bajo formulaciones de laboratorio y condiciones de inyección aceptables.
Fluido de fracturación: el ácido principal acidificante. El ácido clorhídrico es el principal fluido de fracturación en yacimientos carbonatados. El fluido de fracturación para arenisca es principalmente ácido fluorhídrico, y el ácido principal se introduce en la formación desde el posfluido.
Post fluido: La función principal es eliminar los fluidos activos y corrosivos en la sarta de tubería y maximizar el contacto entre el fluido de fracturación y la zona cercana al pozo. La inyección de líquido residual depende del tipo de medidas de estimulación de la producción. Si el daño disuelto o disperso se transfiere radialmente hacia la formación, lo que puede causar daño a la formación, generalmente no se utilizan fluidos de postratamiento. Si la arenisca se acidifica con ácido fluorhídrico, se debe inyectar en este momento un fluido de postratamiento. El propósito es reducir la precipitación secundaria o hacer que la precipitación secundaria ocurra en lo profundo del embalse, porque la precipitación generada en áreas profundas tiene poco impacto en la productividad.
Inhibidor de corrosión: sustancia química que reduce principalmente la corrosión de los metales. El mecanismo es que el inhibidor de corrosión se adsorbe en la superficie del metal mediante adsorción física o adsorción química, cubriendo así la superficie del metal e inhibiendo su corrosión. Entre los inhibidores de corrosión comúnmente utilizados, los inhibidores de corrosión orgánicos tienen una mayor eficiencia de inhibición de la corrosión que los inhibidores de corrosión inorgánicos.
Estabilizador: es un agente complejante que puede combinarse con iones en soluciones ácidas para formar iones complejos de hexaacetato de hierro solubles en agua, que pueden reducir la precipitación de Fe(OH)3 y evitar la obstrucción de la formación.
Coadyuvante del drenaje: Es un agente activo que reduce la tensión superficial, cambia la humectabilidad de la formación, acelera el drenaje y previene la formación de residuos. Según sus funciones, los ingredientes principales incluyen reductores de arrastre, desemulsionantes, retardadores, emulsiones en suspensión, etc.
Agente antihinchazón: Los ingredientes principales son hidroxilo de aluminio, hidróxido de circonio, polímeros orgánicos catiónicos, poliaminas, amonio policuaternario, etc. Se agrega a soluciones ácidas para evitar que la arcilla se hinche.
Esta sección presenta principalmente la tecnología de fracturación por acidificación de yacimientos de rocas carbonatadas que se utiliza ampliamente en el desarrollo de recursos geotérmicos. El principio básico es: utilizar un camión bomba de fracturación de alta presión en el suelo para inyectar líquido desde el revestimiento del pozo o la tubería al pozo a una velocidad superior a la tasa de absorción del yacimiento, aumentando la presión en el pozo hasta que supere la tasa de absorción. tensión in situ y tensión de la formación. Para determinar la resistencia a la tracción de la roca, la roca en la sección de tratamiento comienza a agrietarse y luego se bombea una solución ácida para grabar las grietas en ranuras en la sección de tratamiento. Después de la fracturación y acidificación, estas zanjas aún mantienen las fracturas abiertas, tienen suficiente conductividad y longitud, expanden el radio de influencia efectivo y reducen la resistencia de los fluidos geotérmicos que fluyen hacia el fondo del pozo, logrando así el propósito de aumentar la producción.
Los principales componentes minerales de los yacimientos carbonatados de los pozos geotérmicos son la calcita (CaCO3) y la dolomita [(CaMgCO3)2]. Cuando se utiliza ácido clorhídrico como fluido de fracturación para acidificación y fracturación, la ecuación de reacción química de la roca ácida es CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 ↑+H2Ocamg co 6+ 4 HCl = MGC L2 +CaCl 2+2co 2 ↑+ 2H2O
Tomando como ejemplo el pozo Tianjin WR95, se introduce la aplicación de la tecnología de fracturación y acidificación en pozos geotérmicos.
(1) Datos básicos
El pozo geotérmico WR95 está ubicado en el distrito de Hexi, ciudad de Tianjin. Es un pozo de producción geotérmica. La capa objetivo para la terminación del pozo es el sistema Paleozoico Ordovícico, y la profundidad del pozo diseñado es de 2250 metros. Los datos básicos del pozo se muestran en la Tabla 4-7.
Tabla 4-7 Datos básicos del Pozo WR95
Después de la finalización del Pozo WR95, se realizó un registro geofísico en la sección de pozo abierto de la capa de producción (1745,6 ~ 2101,04 metros). Las principales capas de producción se muestran en la Tabla 4-8.
Tabla 4-8 Tabla de datos básicos de la capa de producción del pozo geotérmico WR59
(2) Producción de prueba y conclusión
El pozo WR95 se limpió dos veces con un Compresor de aire, el tiempo total de limpieza del pozo es de 60 horas. Después de purificar el agua, se realizó una prueba de bombeo de agua. La temperatura del agua del pozo fue de 53 °C y el volumen de agua fue de 10,38 m3/h. Los resultados de la prueba de producción mostraron que la producción de agua del pozo WR95 fue pequeña, lo cual fue causado por. contaminación de la formación y malas propiedades físicas del yacimiento. Para resolver el bloqueo, mejorar la capacidad de filtración del yacimiento y aumentar la productividad del pozo, se decidió utilizar tecnología de fracturación con ácido clorhídrico para implementar medidas de fracturación y acidificación para aumentar la producción del pozo.
(3) Datos y conclusiones experimentales de laboratorio
Antes de fracturar y acidificar, analizar las propiedades físicas y químicas de laboratorio de los recortes de tala en la capa de tratamiento. Con base en los resultados del análisis, se simulan la presión y la temperatura del fondo del pozo, y se seleccionan medidas de fracturación y acidificación con buena compatibilidad (también llamada compatibilidad) para transformar efectivamente la capa de producción, a fin de lograr el propósito de causar menos daño a la capa de producción y aumentando la producción. Los datos experimentales interiores del pozo WR95 se muestran en la Tabla 4-9.
Según los datos de la Tabla 4-9, a 70°C, la velocidad de disolución de la roca en una solución de HCl al 15% y en una solución de HCl al 20% es mayor. Sin embargo, para formar grietas largas grabadas con ácido en capas profundas y fortalecer la conectividad entre las grietas de la formación, se requiere una mayor concentración de ácido, por lo que se seleccionó una solución de HCl al 20% como líquido de tratamiento.
Tabla 4-9 Resultados experimentales de disolución de rocas
Nota: La temperatura de prueba es 70°C.
(4) Experimento de simulación de presión ácida
La Figura 4-19 y la Figura 4-20 son simulaciones de cambios en la distancia efectiva del líquido ácido y el coeficiente de piel total. Según los resultados de la simulación, después de que la cantidad de ácido bombeado alcanza los 1100 m3, a medida que aumenta la cantidad de ácido, la corrosión superficial total de las grietas tiende a cero. Por lo tanto, se seleccionaron 110 m3 y HCl al 20 % para esta operación de acidificación por fracturamiento.
Figura 4-19 Resultados de simulación de distancia efectiva de líquido ácido
Figura 4-20 Resultados de simulación de cambios en el coeficiente de revestimiento total
(5) Principales procesos de construcción y parámetros
1) Proceso de acidificación: proceso de fracturación con ácido clorhídrico
2) Método de extrusión: extrusión directa
3) Presión de extrusión: ≤20 MPa;
4) Método de eliminación de ácido: Evaporar agua para eliminar el ácido.
(6) Materiales de construcción
La configuración del fluido de construcción y el consumo de material se muestran en la Tabla 4-10 y la Tabla 4-11.
Tabla 4-10 Tabla de configuración de fluidos de construcción
Tabla 4-11 Nombre y cantidad de materiales de preparación
(7) Resultados de la construcción
Esto Para la operación de subacidificación, se instalaron en la boca del pozo un árbol de Navidad tipo 250 (Figura 4-21), 2 700 camiones bomba de fracturamiento (para construcción) y 1 300 camiones bomba (para distribución y equilibrio de líquidos). La tubería de inyección de ácido utiliza una tubería de aceite de 89 mm, la profundidad de colocación del empacador es de 1642,70 m y la tubería de aceite libera ácido. El compresor de aire S-10/150 (para descarga de ácido) se utiliza para acidificar 6 grupos de zonas de fractura de roca carbonatada en la sección del pozo de 1776,9~1976,7m**. Después de instalar correctamente el dispositivo del árbol de Navidad en la boca del pozo, se bombea la presión de equilibrio a 3 MPa, la presión de prueba de la tubería de superficie es de 28,6 MPa y se bombean 15 m3 de fluido de prelavado. Luego use un camión de doble bomba para acidificar, bombee HCl al 20% 120 m3, la presión máxima de la bomba es 21,51 MPa y el desplazamiento es 1,36 m3/min. Durante el proceso de fracturación ácida, la presión de la bomba cayó instantáneamente de un promedio de 20 MPa a 9,53 MPa. Según el análisis in situ, las fracturas de roca carbonatada se acidificaron, disolvieron y fracturaron, y se comunicaron bien con las fracturas circundantes. Levante el conducto de aire a una profundidad de 800 metros, conecte el compresor de aire para elevar e inyectar aire y continúe elevando el aire durante 18 horas hasta que el agua esté básicamente limpia. A través de la prueba de bombeo de agua, la productividad del pozo geotérmico aumentó significativamente de 10,38 m3/h y 53 ℃ antes de la acidificación a 95,67 m3/h y la temperatura del agua fue de 78 ℃, lo que indica que las medidas de fracturación y acidificación tienen un buen efecto de aumento de la producción en el pozo geotérmico WR95.
Figura 4-21250 Diagrama de estructura de combinación común de árbol de Navidad tipo