Способ контроля карбонатного солеотложения
Для повышения точности контроля за счет учета всех форм миграции карбонатов в исследуемой пробе и снижения затрат на месторождениях с неоднородными геохимическими признаками, выполняют районирование месторождения по признакам неоднородности, для каждого района определяют минимальный и максимальный пределы фона для ионов кальция в зависимости от содержания ионов хлора (минерализации) в водной продукции газодобывающих скважин без признаков солеотложения, из контролируемой скважины отбирают единовременно две пробы водной продукции, одну из которых подкисляют до рН 3, определяют содержание ионов кальция в подкисленной и неподкис- . ленной пробах и содержанием ионов хлора в неподкисленной пробе и контролируютсолеотложение сопоставлением содержания ионов кальция в исследуемых пробах и пределом фона для соответствующей минерализации водной продукции. 1 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
К ПАТЕНТУ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4868604/03 (22) 25.09,90 (46) 23.04,93, Бюл. № 15 (71) Туркменский. научно-исследовательский и проектный филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природного газа (72) С. Н. Алехин (73) Туркменский научно-исследовательский и проектный филиал ВНИИГаза (56) Макаров В, Н., Людва В, И. Борьба с солеотложениями на завершающей стадии разработки, — Газовая промышленность, 9, 1984, с. 18 — 19.
Карцев А. А., Никаноров А, M. Нефтегазовая гидрогеология, — М.: Недра, 1983, с.
112 — 119.
Авторское свидетельство СССР
¹ 747983, кл. Е 21 В 43/00, 1980, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАРБОНАТНОГО
СОЛ ЕОТЛОЖЕ Н ИЯ
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при эксплуатации газодобывающих скважин.
Цель изобретения заключается в повышении точности контроля за счет определения всех форм миграции карбонатов и снижения затрат на месторождениях с неоднородными геохимическими признаками, Способ. основан на единстве газ-водапорода, из которого следует, что изменение одной части системы приводит к изменению других. В связи с тем, что химический состав
„„Ю „„1811533 АЗ (st)s С 09 К 3/00, Е 21 В 43/00 ь (57) Для повышения точности контроля за счет учета всех форм миграции карбонатов в исследуемой пробе и снижения затрат на месторождениях с неоднородными геохимическими признаками, выполняют районирование месторождения по признакам неоднородности, для каждого района определяют минимальный и максимальный пределы фона для ионов кальция в зависимости от содержания ионов хлора (минерализа ции) в водной продукции газодобывающих скважин без признаков солеотложения, из контролируемой скважины отбирают единовременно две пробы водной продукции, одну из которых подкисляют до рН 3, определяют содержание Я ионов кальция в подкисленной и неподкисленной пробах и содержанием ионов хлора в неподкисленной пробе и контролируют солеотложение сопоставлением содержания ионов кальция в исследуемых пробах и пределом фона для соответствующей минерализации водной продукции. 1 ил., 1 табл. авЪ,Cd водной продукции формируется под влиянием состава газа и пород, то на месторождениях с неоднородными геохимическим строением продуктивных пластов, форми- (д) рование химического состава водной продукции будет индивидуальным и отличным в каждом геохимически однородном районе.
Одновременно, так как ионы кальция и хлора имеют различную интенсивность накопления в водной продукции с увеличением минерализации (ионов хлора) в водной продукции, рекомендуется определять количе1811533 ство отложившейся соли в зависимости от минерализации ионов хлора. Далее, общеизвестно, что миграция ионов, особенно ионов кальция, в водной среде происходит не только в ионной форме, но и в виде взвесей и частичек пород, являющихся продуктом разрушения ранее отложившегося осадка. Для учета их в балансе солеотложения они посредством подкисления перево;. дятся в ионную форму миграции, которая и анализируется. Подксиление пробы пройз-. водят до рН 3,0, точнее 2,82, устайовлфное по максимальной растворимости СО2. При этой величине рН сохраняется максимальная растворимость СО2, а следовательно и растворимость карбонатов. Отсюда, содержание ионов кальция, входящих в состав карбонатной соли, не уменьшается в исследуемом растворе в условиях изменения парциального давления, температуры, которые возникают на этапе с момента отбора воды из газожидкостного потока в скважине до момента определения ионов кальция. В прототипе не обесйечивается это условие, что приводит к занижению количества ионов кальция (карбонатов).
Пример . Месторождение Советабад в Восточной Туркмении содержит неоднородный состав газа: в восточной части его распространены сернистые, .в западной бессернистые газы, Согласно этому выделены два района, граница между которыми делит месторождение почти на равные залежи. Основным объектом разработки является бессернистая часть залежи. В бессернистой части залежи промь|бловыми исследованиями и во. время ремонтных работ выявлено карбонатное солеотложение, В период гидрохимического койтроля, являющегося обязательным видом работ при контроле за разработкой залежи, выполняют отборы проб водной продукций на определение ионов кальция и хлора. По результатам анализа строят графики зависимости содержания ионов кальция от минерализации (ионов хлора), исключая из построения пробы водной продукции, в которых по данным промысловых исследований обнаруженб или предполагается солеотложение. Для района с бессернистым газом количество определений оказалось достаточным Для выявления области колебания соДержания ионов кальция от минерализации: четко намечается граница часто встречаемых значений минимальных и максимальных величин ионов кальция (рис. ).
Аномальные отклонения исключены из построения. Ь бессернистой зоне число опре. делеййй недостаточно для уверенного проведения границы фона (рис. ). В этом районе необходимо выполнить дополнительно повторные отборы водной продукции и определение ионов кальция и хлора.
Но уже из приведенного графика следует, 5 что интенсивность накопления ионов кальция с увеличением содержания ионов хлора в сернистом и бессернистом районах различно. На графике в сернистой зоне содержание ионов кальция при минерализации
"0 водной продукции по хлориону, например, 80 мг/л равно 20 мг/л, т, е. отношение 0,25.
В бессернистой же зоне для этой же минерализации содержание ионов кальция не .более 12 мг/л, отношение 0,15. С ростом
"5 минерализации расхождения в абсолютных величинах ионов кальция в сернистой и бессернистой зонах возрастает, Следовательйо, не учитывая условия интенсивности накопления ионов кальция в различных зо20 нах; понизится точность определения солеотложения, В районе распространения бессернистых газов выполняют контроль карбонатного солеотложения. Из. всего количества
25 скважин, подвергшихся контролю, приве" дем последовательность выполнения исследований и их результаты по 4 скважинам.
257, 247, 340, 352. По каждой скважине через сепаратор определяется дебит водной
30 продукции и отбирается вода в две емкости.
Для анализа ионов кальция и хлора достаточен объем 0;2 — 0,25 е. Одна из проб подкисляется 0,5Н химически чистой соляной кислотой до рН 3; После подкисления проба взбалтывается в течение 5 — 10 мин и выполняется определение ионов кальция, а в неподкисленной пробе определяются ионы кальция и хлора. Первое и второе значение ионов кальция, установленное в исследуе4О мой пробе, сопоставляются с пределом фоновых значений ионов кальция для соответствующего содержания ионов хлора на графике и оценивается качественно динамика солеотложения. По величинам рас45 хождения содержаний ионов кальция в исследуемой пробе от его фонового содер жания с учетом дебита водной продукции определяется количество отложившейся .(вынесенной) соли в скважине за фиксиро50. ванное время.
Результаты исследования сведены в таблицу.
По приведенным данным получены следующие значения:
Скважина 259. Происходит вынос частиц пород (в подкисленной пробе содержание ионов кальция выше, чем в неподкисленной пробе), но при этом, соле. отложение не происходит, так как содержание ионов кальция в неподкисленной пробе
1811533 личестве 44,8 г/сут леотложение сопоставлением содержания
Вскважине352фиксируетсяосаждение ионов кальция в исследуемых пробах и солей из водной продукции и полный их пределомфона.длясоответствующеймине- .. вынос с преобладанием разрушения пород, 50 рализации водной продукции. (310,6 мг/л) находится в пределах фона (282 Такой вывод исходит из того, что содержа— 325 мг/л), Вынос частиц пород обусловлен ние ионов кальция в неподкисленной пробе разрушением ранее отложившихся в сква- ниже минимальной величины фона, а в поджине карбонатных солей. кисленной пробе содержание ионов кальИнтенсивность разрушения определя- 5 ция выше, чем в неподкисленной пробе. ется по формуле Из приведенных примеров следует, что при использовании ранее известного спосоN =(гСа — rCaH) Щ, . ба.контроля солеотложения (3) был бы сде. лан ошибочный вывод о масштабах где rCan- содержание ионов кальция в под- 10 солеотложения в скв. 259, 340 и 352, кисленной пробе, 328,2 мг/л; .. Применение предложенного способа не
rCàH — содержание ионов кальция в не- требуетдополнительныхсредствдля реалиподкисленной пробе, 310,6 мг/л; . эации. Экономический эффект образуется е — эквивалентная масса соли к зквива- за счет продления сроков межремонтных лентной массе данного иона, для карбоната 15 работ на скважинах и дополнительной докальция — 4; .; .. бычи газа. Способ может найти применение
q — дебит водной продукции, 12 мз/сут.: на всех неоднородных по геологическому
N =(328.2-310,6) 4 12 = 844,8 ч/сут, строению и составу газа месторождениях, Спедовательно, в период исследования где происходит карбонатное солеотложесо скважины выносится 844,8г/сут,соли,, 20. ние: Оренбургское, Советабадское, Сев, Скважина 247. Содержание ионов каль- Балкуинское и др. ция в подкисленной и неподкисленной про-: - Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я бах одинаково, и они находятся в пределах, Способ контроля карбойатного солеотколебания фона. Из этого следует, что на: ложения, включающий отбор водной проскв.247ни выноса, ниотложениякарбонат.-.25 дукции. из газодобывающих скважин, йых солей не наблюдается,:;:. определение концентрации ионов, образуСкважина 340. Происходит отложение:.:.:. ющих соль, и:концентрации ионов, не вхо- карбонатных солей, но часть их выносится в : дящих в состав соли, î т л и ч а ю шийся . виде взвесей: содержание ионов кальция в : тем, что, с целью повышенйя точности конводной продукций подкисленной и непод- 30 троля за счет учета всех форм миграции каркисленной пробах меньше минимального . бонатов в исследуемой пробе и снижения значения фона, а в подкисленной пробе co- " .эа грат на месторожденИях с неоднородныдержание ионов кальция на 2,3 мг/л выше, ми геохимическими признаками, выполнячем в неподкисленной пробе. Количество ют районирование месторождения по отложившейся в скважине соли в единицу 35 признакам неоднородности; для каждого временй определяетдя по формуле .. района определяют минимальный. и макси-: мальный предел для ионов кальция в эавиN =(гСаф — гСа )e q, симости от содержания ионов хлора
° (минерализации) в водной продукции газогде гСаф- минимальное фоновое содержа- 40 добывающих скважин без признаков соление ионов кальция при соответствующей отложения, из контролируемой скважины
Минерализации(содержании ионов хлора) в..: отбираютединовременнодве пробы водной исследуемой водной продукции, 40 мг/л; продукции, одну из которых подкисляют до "
rCa — содержание ионов кальция в под- рН 3, определяют содержание ионов калькисленной пробе 38,4 мг/л. ция в подкисленной и неподкисленной проСледовательно, в скважине в период 45 бах и содержание ионов хлора в контроля происходит солеотложение в ко- неподкисленной пробе и контролируют co-
1811533
КСОО0
5ООО
4000
2000
P ° °
IO
5 з
40 50 80 I00
Редактор
Заказ 1463 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
IOG0
700500 зоо—
IO0
50—
30О 500 700 ПЯ0. 2000 4000 5000 Ioooo З00ОО 40000
Составитель С.Алехин
Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Мотыль
