Бисульфат натрия применение в скважинах 1985

Обновлено: 07.07.2024

Реанимация скважины реагентом - делал сам. Отчет

Хочу поделиться, потому что сам готовых рецептов не нашел. Может полезно кому будет в будущем.

Скважина на песок. Глубина 15 метров. Использование в основном сезонное для водоснабжения дома, полива из нее нет.
Постепенно, за больше чем 10 лет "заилилась": в этом году "Малыш" откачивал воду полностью минут за 10-15, после чего на восстановление уровня уходило больше часа (точно не измерял).

Начал рыть инет - отзывов по самостоятельной очистке почти нет. Нашел только несколько контор, которые занимаются чисткой и реанимацией скважин. При этом при всем богатстве сайтов, судя по схожести условий, это лишь перепродавцы-посредники буквально пары-тройки реальных организаций. Просит минимум 15 тыс. - мне показалось дороговато за ту работу, которую они описывают. Вкратце что предлагают: достать/откачать скопившийся на дне песок, засыпать некий порошек-реагент, который химически очистит стенки и фильтр.

Но! песок вообще-то элементарно откачивается тем же "Малышом", делаю это каждый год просто бросая его на дно скважины. Да, он убивается, но не за один раз и стоит дешево. Самый главный секрет в технологии реаниматоров - некий реагент, вокруг состава которого куча тайн. При этом в каких-то случаях реаниматоры просто засыпают его и даже не утруждают себя работой по откачке, поручая это владельцу.

В общем, в итоге выяснилось, что этот реагент - всего лишь пищевые кислоты. Некоторые сайты гласили о сложном составе, но в это верилось с трудом т.к. ингридиенты трудно купить, да и стоят они дорого. Эта инфа похожа просто на фикцию чтобы сбить со следу.
Правдоподобно звучало, что в качестве реагента берется щавелевая или лимонная кислота. Эти кислоты везде продаются, стоят дешево.

В итоге мною была выбрана лимонная кислота. При одинаковой цене с щавелевой она более слабая, но входит в состав подавляющего большинства продуктов т.е. потребляется нами ежедневно. Даже если не удастся полностью вымыть ее из скважины ничего страшного не случится. Щавелевая даст более быстрый результат очистки, но я решил ее не брать.

Купил, засыпал, перемешал "малышом", подождал день, прокачал - ВОДА ПОШЛА. Ура! все оказалось элементарно!
Концентрацию выбрал так, чтобы была примерно 5%. На мои 15 метров (столб воды около 10 м) сыпал 6 кг.

Реагентная обработка скважин

В представленной работе обобщен опыт реагент ных обработок скважин, каптирующих песчаные водоносные горизонты, растворами на основе порошкообразных реагентов. Работы проводились на водозаборах подземных вод в Западной Сибири, Центральной части России, Республике Башкортостан, в Латвии, Литве и Вьетнаме.

Обработка скважин раствором бисульфата натрия водного проводилась на водозаборах газовых промыслов Уренгойского газоконденсатного месторождения, городов Новый Уренгой и Сургут, офшорного месторождения Белый Тигр (Вьетнам) и на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения в Тамбовской области.

В пределах Уренгойского газоконденсатного месторождения для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Новый Уренгой, вахтовых поселков и газовых промыслов используют олигоцен-четвертичный водоносный комплекс, получивший повсеместное распространение и залегающий между двумя многолетнемерзлыми толщами — современной (верхней) и реликтовой (нижней) — на глубине от 50 до 190 м. Напорные подземные воды приурочены к пескам различного гранулометрического состава. По вскрытым скважинам средняя эффективная толща водоносных пород не превышает 60 м. Напор подземных вод изменяется от 30 до 90 м, коэффициент водопроводимости составляет от 600 до 1300 м 2 /сут. По химическому составу подземные воды в основном гидрокарбонатные натриево-кальциевые, ультрапресные с минерализацией 24–80 мг/л. Содержание двухвалентного железа составляет 2,5–6,0 мг/л, марганца — 0,3 мг/л при пониженном содержании фтора (0,04–0,08 мг/л). Температура подземных вод не превышает 2 °С.

Водозабор г. Новый Уренгой представлен площадной пятирядной системой расположения скважин. Расстояние между рядами 1000 м, между скважинами — 250–500 м. Скважины одноколонной конструкции пробурены на глубину от 60 до 170 м и оборудованы полиэтиленовыми сетчатыми фильтрами диаметром 219–245 мм и длиной 8–14 м. На 12-ти газовых про мыслах каптаж подземных вод производят при помощи скважин диаметром 168–245 мм, оборудованных полиэтиленовыми и латунными сетчатыми фильтрами длиной в от 6 до 25 м, но преимущественно 9–11 м. При эксплуатации скважин городского водозабора и газовых промыслов в течение 5–14 лет их удельные дебиты из-за действия процессов химического кольматажа снизились до 18–45 % относительно первоначальных значений, зафиксированных при сдаче скважин в эксплуатацию.

Технологический раствор для обработки скважин подготавливали в емкости вместимостью 8 м 3 , оборудованной насосом с подачей 10 м 3 /ч. В скважине монтировали колонну насосно-компрессорных труб диаметром 73мм выше верхнего интервала фильтра и подсоединяли ее к оголовку. Возвратно-поступательные движения раствора в прифильтровой зоне производили при помощи компрессора. В отличие от обработок на городском водозаборе, на газовых промыслах перед приготовлением раствора воду в емкости предварительно нагревали паром до температуры 85°С и затем приготовленный нагретый раствор закачивали в пласт. В общем случае время обработки от начала работ до пуска скважины в эксплуатацию не превышало трех суток.

В результате реагентной обработки 27 скважин городского водозабора их удельный дебит увеличился в 2 раза и достиг в среднем 72,3% первоначальных дебитов. При этом суммарная подача воды потребителю из обработанных скважин возросла с 628,7 до 940,3 м 3 /ч, или на 49,5%. На газовых промыслах при обработке 22 скважин средний удельный дебит вырос в 4,2 раза, а среднее увеличение дебита относительного первоначальных значений составило 110,4%. Суммарная подача воды потребителю увеличилась с 187,53 до 309,92 м 3 /ч, или на 65,3%.

На основании оценки интенсивности кольматационных процессов, выполненной по водозаборам подземных вод, и с учетом результатов обработок скважин были определены для выделенных групп скважин рациональные межремонтные периоды, продолжительность которых находится в пределах от 3 до 5 лет.

Уренгойское газоконденсатное месторождение

На водозаборе г. Сургута проведена обработка двух скважин 9-го промышленного узла, каптирующих подмерзлотный водоносный горизонт, приуроченный к отложениям мелко и тонкозернистых песков атлымской свиты верхнего палеогена. Глубина скважин не превышает 300 м. Скважины оборудованы сетчатыми фильтрами диаметром 168 мм с гравийной обсыпкой по всей длине фильтра (60–100 м). В резуль тате обработки удельный дебит скважин увеличился в среднем в 4 раза до 84,4% относительно первоначальных значений. При этом суммарная подача воды потребителю возросла с 50 до 86,5 м 3 /ч, или на 73%.

В Тамбовской области одиночные скважины сельскохозяйственного водоснабжения каптируют неогеновый водоносный комплекс, приуроченный к пескам различного гранулометрического состава. По составу подземные воды гидрокарбонатно-кальциевого типа с минерализацией 0,7–0,9 г/л. Скважины — одноколонной конструкции, с сетчатыми фильтрами диаметром 168 мм, установленными впотай. Глубина скважин 50–75 м, длина фильтра 9–15 м. При сроке эксплуатации скважин в пределах 8–10 лет их удельные дебиты снизились в среднем до 32,5% относительно первоначальных значений. В составе кольматирующих соединений преобладают железистые соединения. В результате реагентных обработок четырех скважин суммарная подача воды потребителю увеличилась с 17,6 до 38,7 м 3 /ч, или в 2,2 раза, а среднее значение удельного дебита достигло 82,6% первоначального значения.

Крупное шельфовое нефтяное месторождение Белый Тигр расположено в южной части шельфа Вьетнама, в 100 км от берега и в 130 км от порта Вунгтау. Глубина моря в районе месторождения 50 м. На морских нефтедобывающих платформах для технологических и хозяйственных нужд используются воды водоносного горизонта свиты Боенг-Донг плиоцена, приуроченного к песчано-глинистым отложениям и залегающего на глубине 156–166 м. Подземные воды сульфатно-натриевого состава с общей минерализацией 2 г/л при высоком содержании закисного железа (33,8 мг/л). Водовмещающими породами являются мелко и среднезернистые пески. Отбор подземных вод осуществляется при помощи эрлифта. Установлено существенное снижение дебита водозаборных скважин в результате действия кольматационных процессов, что предопределило необходимость поставки пресных вод танкером на отдельные платформы.

На морских платформах провели реагентные обработки двух водозаборных скважин без демонтажа водоподъемного оборудования. Фильтр каждой скважины состоит из перфорированной обсадной колонны диаметром 248 или 426 мм и перфорированной эксплуатационной колонны диаметром 168 мм, покрытой сеткой. Межтрубное пространство в интервале перфорации засыпано щебнем. Длина фильтров скважин варьируется от 3,5 до 15 м. Время обработки каждой скважины не превышало двух суток. В результате обработок суммарный дебит обеих скважин увеличился с 3,95 до 7,08 м 3 /ч, или на 79,2%, и необходимость в поставке питьевых вод на платформы танкером отпала.

Обработка скважин раствором дитионита натрия проводилась на Киевском водозаборе г. Курска и водозаборе г. Чишмы в Башкортостане, на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения Литовской Республики, водозаборе г. Комсомольск-на-Днепре (с 2016 г. Горишние Плавни) на Украине, водозаборе «Балтэзерс-Закюмуйжа» г. Риги в Латвийской Республике.

Скважины Чишминского городского водозабора каптируют водоносный горизонт в аллювиальных четвертичных отложениях мощностью 8–13 м, слагающих пойму р. Дёмы. Водовмещающие породы представлены песчаными и галично-гравийными отложениями с залеганием в верхней части разреза слоя мелкозернистых песков мощностью не более 3 м. Коэффициент фильтрации водоносного горизонта изменяется от 20 до 60 м/сут. Верхнепермские глины служат водоупором пласта. Скважины водозабора расположены на расстояниях от 240 до 900 м от уреза р. Дёмы. Расстояние между отдельными скважинами 140– 200 м. Скважины пробурены на глубину 12–15 м роторным способом и оборудованы сетчатыми фильтрами на щелевом каркасе диаметром 300 мм. Длина рабочей части фильтра 7 м. За период эксплуатации скважин (4–12 лет) в результате действия кольматационных процессов наблюдалось снижение производительности скважин на 32–65%. Кольматирующие осадки представлены в основном соединениями железа, массовая доля которых достигает 72%. В результате обработок 15 скважин водозабора суммарный дебит был увеличен с 482,4 до 757,5 м 3 /ч, или на 57 %. При этом средний удельный дебит относительно первоначального значения составил 86,1%, что свидетельствует о высокой степени растворения железистых кольматирующих соединений.

Скважины Киевского водозабора г. Курска каптируют аллювиальный водоносный горизонт в пойме р. Сейм. Водовмещающие породы представлены средне и мелкозернистыми песками, характеризующиеся коэффициентом водопроводимости в среднем 350 м 2 / сут. Глубина скважин не превышает 37 м. Большинство из них пробурено ударно-канатным способом и оборудовано фильтрами из перфорированных труб диаметром 250–300 мм с проволочной обмоткой и гравийной обсыпкой. Длина рабочей части фильтров в среднем равна 15 м. Через 8 лет эксплуатации производительность скважин снизилась до 20-35% первоначального значения из-за действия кольматационных процессов. После обработки 16 скважин суммарная производительность выросла с 285,5 до 753,4 м 3 /ч, или на 163,8%, и удельные дебиты скважин относительно первоначальных составили в среднем 69,8%.

В Литве обработка скважин проводились в центральной и южной частях республики. Здесь для водоснабжения используются в основном водоносные горизонты и комплексы, приуроченные к четвертичным, меловым и девонским отложениям. Состав водовмещающих пород изменяется от тонко, мелкозернистых песков и песчаников до разнозернистых песков мощностью от 10–20 до 50–100 м. Коэффициент водопроводимости водонасыщенных пород изменяется от 30–50 до 200–400 м 2 /сут. Водоносные горизонты и комплексы каптируются скважинами, оборудованными сетчатыми фильтрами диаметром 146, 168 и 219 мм длиной 6–10 м. Преобладают фильтры, установленные впотай. В результате обработки 65 скважин суммарный дебит увеличился с 246,4 до 524,8 м 3 /ч, или в 2,1 раза. При этом удельный дебит скважин вырос в среднем до 61,9% относительно первоначального.

Водозабор Комсомольска-на-Днепре расположен в левобережной пойме Днепра, в верхней части Днепродзержинского водохранилища. Скважины каптируют аллювиальные пески различной крупности. Мощность безнапорного горизонта изменяется от 13,8 до 18 м, коэффициент фильтрации находится в пределах 13,8–33,1 м/сут. Скважины пробурены ударно-канатным и роторным способами на глубину от 13 до 30 м и оборудованы гравийно-проволочными и сетчатыми фильтрами диаметром 295 и 325 мм длиной 5–6 м. За период эксплуатации в пределах 7–13 лет удельные дебиты скважин снизились до 6,9– 38,3% относительно первоначальных значений. В результате обработки 13 скважин их суммарный дебит вырос с 234,4 до 447,7 м 3 /ч, или на 91%.

Обработка скважин подкисленным раствором триполифосфата натрия проводилась на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения в Тамбовской области и городском водозаборе в Латвии.

Рижский водозабор «Балтэзерс-Закюмуйжа» включает 273 скважины и эксплуатирует безнапорные водоносные горизонты Балтийского моря мощностью от 22 до 40 м. Водовмещающие породы представлены песками различной зернистости. Осредненные параметры пласта следующие: коэффициент фильтрации 30–50 м/сут, коэффициент водопроводимости — 30–304 м 2 /сут. Воды гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией не более 0,3 г/л. Содержание железа находится в пределах 0,03–0,6 мг/л.

Обрабатываемые скважины оборудованы гравийно-клеевыми фильтрами диаметром 230 мм, установленными на перфорированной трубе диаметром 168 мм. Длина фильтра изменяется от 14 до 17,6 м. Из-за клеевого состава фильтры устойчивы лишь в слабых кислотах. В составе кольматирующих соединений преобладают железистые соединения (73,3– 80,6%).

В результате обработок 8 скважин водозабора «Балтэзерс-Закюмуйжа» их суммарный дебит увеличен с 181,4 до 308,4 м 3 /ч, или на 70 %. Реагентная обработка 23 скважин сельскохозйственного водоснабженя в Тамбовской области позволила увеличить суммарную подачу воды потребителю с 117,3 до 213,9 м 3 /ч, или на 82%.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Обобщенные данные по эффективности обработок водозаборных скважин растворами на основе порошкообразных реагентов представлены в таблице.

Результаты экспериментальных обработок скважин в различных гидрогеологических условиях позволяют сформулировать следующие рекомендации:

1 Раствор бисульфата натрия водного можно использовать только в скважинах с устойчивыми к кислотам фильтровыми элементами. В противном случае целесообразно применять раствор дитионита натрия. Использование подкисленого раствора полифосфатов предопределяет необходимость постановки опытов по оценке устойчивости фильтровых элементов в разбавленной (5 %) соляной кислоте.

2 Введение в растворы стабилизирующей добавки триполифосфата натрия в оптимальной концентрации предотвращает вторичное осаждение солей в контакте раствора с подземными водами. Фосфатные анионы адсорбируются на зародышах или растущих кристаллов, блокируют активные центры и тем самым предотвращают выпадение солей в осадок.

3 Постановка наблюдений за изменениями дебита скважин после обработки позволит определить рациональный межремонтый период для конкретных гидрогеологических условий.

Увеличение производительности водозаборных скважин обработкой порошкообразными реагентами

Подземные воды играют жизненно важную роль в обеспечении населения качественной питьевой водой. В настоящее время в балансе водопотребления развитых стран наблюдается общая тенденция увеличения доли подземных вод, и при их дефиците существенно возрастает экспорт бутилированных подземных вод качественного состава для питьевого назначения.

Обобщен опыт реагентных обработок 197 скважин, каптирующих песчаные водоносные горизонты. Обработка осуществлялась растворами на основе порошкообразных реагентов.

Цель, материалы и методы исследования

В представленной работе обобщен опыт реагентных обработок скважин, каптирующих песчаные водоносные горизонты, растворами на основе порошкообразных реагентов. Работы проводились на водозаборах подземных вод в Западной Сибири, Центральной части России, Республике Башкортостан, в Латвии, Литве и Вьетнаме.

Обработка скважин раствором бисульфата натрия водного проводилась на водозаборах газовых промыслов Уренгойского газоконденсатного месторождения, городов Новый Уренгой и Сургут, офшорного месторождения Белый Тигр (Вьетнам) и на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения в Тамбовской области.

В пределах Уренгойского газоконденсатного месторождения для хозяйственно-питьевого водоснабжения г. Новый Уренгой, вахтовых поселков и газовых промыслов используют олигоцен-четвертичный водоносный комплекс, получивший повсеместное распространение и залегающий между двумя многолетнемерзлыми толщами – современной (верхней) и реликтовой (нижней) – на глубине от 50 до 190 м. Напорные подземные воды приурочены к пескам различного гранулометрического состава. По вскрытым скважинам средняя эффективная толща водоносных пород не превышает 60 м. Напор подземных вод изменяется от 30 до 90 м, коэффициент водопроводимости составляет от 600 до 1300 м 2 /сут. По химическому составу подземные воды в основном гидрокарбонатные натриево-кальциевые, ультрапресные с минерализацией 24–80 мг/л. Содержание двухвалентного железа составляет 2,5–6,0 мг/л, марганца – 0,3 мг/л при пониженном содержании фтора (0,04–0,08 мг/л). Температура подземных вод не превышает 2 °С.

Водозабор г. Новый Уренгой представлен площадной пятирядной системой расположения скважин. Расстояние между рядами 1000 м, между скважинами – 250–500 м. Скважины одноколонной конструкции пробурены на глубину от 60 до 170 м и оборудованы полиэтиленовыми сетчатыми фильтрами диаметром 219–245 мм и длиной 8–14 м. На 12-ти газовых промыслах каптаж подземных вод производят при помощи скважин диаметром 168–245 мм, оборудованных полиэтиленовыми и латунными сетчатыми фильтрами длиной в от 6 до 25 м, но преимущественно 9–11 м. При эксплуатации скважин городского водозабора и газовых промыслов в течение 5–14 лет их удельные дебиты из-за действия процессов химического кольматажа снизились до 18–45 % относительно первоначальных значений, зафиксированных при сдаче скважин в эксплуатацию.

Технологический раствор для обработки скважин подготавливали в емкости вместимостью 8 м3, оборудованной насосом с подачей 10 м 3 /ч. В скважине монтировали колонну насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм выше верхнего интервала фильтра и подсоединяли ее к оголовку. Возвратно-поступательные движения раствора в прифильтровой зоне производили при помощи компрессора. В отличие от обработок на городском водозаборе, на газовых промыслах перед приготовлением раствора воду в емкости предварительно нагревали паром до температуры 85 °С и затем приготовленный нагретый раствор закачивали в пласт. В общем случае время обработки от начала работ до пуска скважины в эксплуатацию не превышало трех суток.

Уренгойское газоконденсатное месторождение

В результате реагентной обработки 27 скважин городского водозабора их удельный дебит увеличился в 2 раза и достиг в среднем 72,3 % первоначальных дебитов. При этом суммарная подача воды потребителю из обработанных скважин возросла с 628,7 до 940,3 м3/ч, или на 49,5 %. На газовых промыслах при обработке 22 скважин средний удельный дебит вырос в 4,2 раза, а среднее увеличение дебита относительного первоначальных значений составило 110,4 %. Суммарная подача воды потребителю увеличилась с 187,53 до 309,92 м 3 /ч, или на 65,3 %.

На водозаборе г. Сургута проведена обработка двух скважин 9-го промышленного узла, каптирующих подмерзлотный водоносный горизонт, приуроченный к отложениям мелко- и тонкозернистых песков атлымской свиты верхнего палеогена. Глубина скважин не превышает 300 м. Скважины оборудованы сетчатыми фильтрами диаметром 168 мм с гравийной обсыпкой по всей длине фильтра (60–100 м). В результате обработки удельный дебит скважин увеличился в среднем в 4 раза – до 84,4 % относительно первоначальных значений. При этом суммарная подача воды потребителю возросла с 50 до 86,5 м 3 /ч, или на 73 %.

В Тамбовской области одиночные скважины сельскохозяйственного водоснабжения каптируют неогеновый водоносный комплекс, приуроченный к пескам различного гранулометрического состава. По составу подземные воды гидрокарбонатно-кальциевого типа с минерализацией 0,7–0,9 г/л. Скважины – одноколонной конструкции, с сетчатыми фильтрами диаметром 168 мм, установленными впотай. Глубина скважин 50–75 м, длина фильтра 9–15 м. При сроке эксплуатации скважин в пределах 8–10 лет их удельные дебиты снизились в среднем до 32,5 % относительно первоначальных значений. В составе кольматирующих соединений преобладают железистые соединения. В результате реагентных обработок четырех скважин суммарная подача воды потребителю увеличилась с 17,6 до 38,7 м 3 /ч, или в 2,2 раза, а среднее значение удельного дебита достигло 82,6 % первоначального значения.

Крупное шельфовое нефтяное месторождение Белый Тигр расположено в южной части шельфа Вьетнама, в 100 км от берега и в 130 км от порта Вунгтау. Глубина моря в районе месторождения 50 м. На морских нефтедобывающих платформах для технологических и хозяйственных нужд используются воды водоносного горизонта свиты Боенг-Донг плиоцена, приуроченного к песчано-глинистым отложениям и залегающего на глубине 156–166 м. Подземные воды сульфатно-натриевого состава с общей минерализацией 2 г/л при высоком содержании закисного железа (33,8 мг/л). Водовмещающими породами являются мелко- и среднезернистые пески. Отбор подземных вод осуществляется при помощи эрлифта. Установлено существенное снижение дебита водозаборных скважин в результате действия кольматационных процессов, что предопределило необходимость поставки пресных вод танкером на отдельные платформы.

На морских платформах провели реагентные обработки двух водозаборных скважин без демонтажа водоподъемного оборудования. Фильтр каждой скважины состоит из перфорированной обсадной колонны диаметром 248 или 426 мм и перфорированной эксплуатационной колонны диаметром 168 мм, покрытой сеткой. Межтрубное пространство в интервале перфорации засыпано щебнем. Длина фильтров скважин варьируется от 3,5 до 15 м. Время обработки каждой скважины не превышало двух суток. В результате обработок суммарный дебит обеих скважин увеличился с 3,95 до 7,08 м 3 /ч, или на 79,2 %, и необходимость в поставке питьевых вод на платформы танкером отпала.

Обработка скважин раствором дитионита натрия проводилась на Киевском водозаборе г. Курска и водозаборе г. Чишмы в Башкортостане, на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения Литовской Республики, водозаборе г. Комсомольск-на-Днепре (с 2016 г. – Гориш-ние Плавни) на Украине, водозаборе «Балтэзерс-Закюмуйжа» г. Риги в Латвийской Республике.

Скважины Чишминского городского водозабора каптируют водоносный горизонт в аллювиальных четвертичных отложениях мощностью 8–13 м, слагающих пойму р. Дёмы. Водовмещающие породы представлены песчаными и галично-гравийными отложениями с залеганием в верхней части разреза слоя мелкозернистых песков мощностью не более 3 м. Коэффициент фильтрации водоносного горизонта изменяется от 20 до 60 м/сут. Верхнепермские глины служат водоупором пласта. Скважины водозабора расположены на расстояниях от 240 до 900 м от уреза р. Дёмы. Расстояние между отдельными скважинами 140– 200 м. Скважины пробурены на глубину 12–15 м роторным способом и оборудованы сетчатыми фильтрами на щелевом каркасе диаметром 300 мм. Длина рабочей части фильтра 7 м. За период эксплуатации скважин (4–12 лет) в результате действия кольматационных процессов наблюдалось снижение производительности скважин на 32–65 %. Кольматирующие осадки представлены в основном соединениями железа, массовая доля которых достигает 72 %. В результате обработок 15 скважин водозабора суммарный дебит был увеличен с 482,4 до 757,5 м 3 /ч, или на 57 %. При этом средний удельный дебит относительно первоначального значения составил 86,1 %, что свидетельствует о высокой степени растворения железистых кольматирующих соединений.

Скважины Киевского водозабора г. Курска каптируют аллювиальный водоносный горизонт в пойме р. Сейм. Водовмещающие породы представлены средне- и мелкозернистыми песками, характеризующиеся коэффициентом водопроводимости в среднем 350 м 2 / сут. Глубина скважин не превышает 37 м. Большинство из них пробурено ударно-канатным способом и оборудовано фильтрами из перфорированных труб диаметром 250–300 мм с проволочной обмоткой и гравийной обсыпкой. Длина рабочей части фильтров в среднем равна 15 м. Через 8 лет эксплуатации производительность скважин снизилась до 20–35 % первоначального значения из-за действия кольматационных процессов. После обработки 16 скважин суммарная производительность выросла с 285,5 до 753,4 м3/ч, или на 163,8 %, и удельные дебиты скважин относительно первоначальных составили в среднем 69,8 %.

В Литве обработка скважин проводились в центральной и южной частях республики. Здесь для водоснабжения используются в основном водоносные горизонты и комплексы, приуроченные к четвертичным, меловым и девонским отложениям. Состав водовмещающих пород изменяется от тонко-, мелкозернистых песков и песчаников до разнозернистых песков мощностью от 10–20 до 50–100 м. Коэффициент водопроводимости водонасыщенных пород изменяется от 30–50 до 200–400 м 2 /сут. Водоносные горизонты и комплексы каптируются скважинами, оборудованными сетчатыми фильтрами диаметром 146, 168 и 219 мм длиной 6–10 м. Преобладают фильтры, установленные впотай. В результате обработки 65 скважин суммарный дебит увеличился с 246,4 до 524,8 м 3 /ч, или в 2,1 раза. При этом удельный дебит скважин вырос в среднем до 61,9 % относительно первоначального.

Водозабор Комсомольска-на-Днепре расположен в левобережной пойме Днепра, в верхней части Днепродзержинского водохранилища. Скважины каптируют аллювиальные пески различной крупности. Мощность безнапорного горизонта изменяется от 13,8 до 18 м, коэффициент фильтрации находится в пределах 13,8–33,1 м/сут. Скважины пробурены ударно-канатным и роторным способами на глубину от 13 до 30 м и оборудованы гравийно-проволочными и сетчатыми фильтрами диаметром 295 и 325 мм длиной 5–6 м. За период эксплуатации в пределах 7–13 лет удельные дебиты скважин снизились до 6,9–38,3 % относительно первоначальных значений. В результате обработки 13 скважин их суммарный дебит вырос с 234,4 до 447,7 м 3 /ч, или на 91 %.

Обработка скважин подкисленным раствором триполифосфата натрия проводилась на водозаборах сельскохозяйственного водоснабжения в Тамбовской области и городском водозаборе в Латвии.

Рижский водозабор «Балтэзерс-Закюмуйжа» включает 273 скважины и эксплуатирует безнапорные водоносные горизонты Балтийского моря мощностью от 22 до 40 м. Водовмещающие породы представлены песками различной зернистости. Осредненные параметры пласта следующие: коэффициент фильтрации 30–50 м/сут, коэффициент водопроводимости – 30–304 м 2 /сут. Воды гидрокарбонатно-кальциевые с минерализацией не более 0,3 г/л. Содержание железа находится в пределах 0,03–0,6 мг/л.

Результаты и выводы

Обобщен опыт реагентных обработок 197 скважин, каптирующих песчаные водоносные горизонты. Обработка осуществлялась растворами на основе порошкообразных реагентов. Работы проводились на водозаборах подземных вод в отдельных регионах России, а также в ряде стран ближнего и дальнего зарубежья. В результате реагентных обработок суммарный дебит скважин увеличился на 80 %, а продолжительность действия эффекта обработок составила около двух лет. В статье представлены рецептуры используемых растворов и область их применения, даны соответствующие рекомендации.

Состав для реагентной обработки скважины

Изобретение относится к строительству водозаборов подземных вод и позволяет увеличить эффективность состава за счет повышения скорости разрушения монтмориллонитовых глинистых: кольматирующих образований. Состав содержит водорастворимые соли при следующем их соотношении, г/л: бисульфат натрия 80 - 110; тиосульфат натрия 35 - 40 и вода остальное. Состав готовят на поверхности путем смешивания солей в воде до полного растворения реагентов. За счет использования состава скорость разрушения монтмориллонитовых кольматирующих образований увеличивается с 13,810 -2 до 18,710 -2 г/мин, что позволяет повысить проницамеость профильтровой зоны скважины. 4 табл.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к строительству водозаборов подземных вод. Целью изобретения является увеличение эффективности состава за счет повышения скорости разрушения монтмориллонитовых глинистых кольматирующих образований. Состав содержит две водорастворимые соли - бисульфат натрия, тиосульфат натрия и воду. Содержание бисульфата натрия в составе близко к насыщению и соответствует 80-110 г/л. Содержание тиосульфата натрия 35-40 г/л, так как при меньшем количестве снижается скорость разрушения монтмориллонитовых кольматирующих образований, а при большем количестве скорость разрушения образований не меняется. В табл. 1 показана эффективность состава при изменении содержания бисульфата натрия. В табл. 2 показана эффективность состава при изменении содержания тиосульфата натрия. В табл. 3 представлены данные, свидетельствующие об эффективности состава изобретения по сравнению с другими составами. В табл. 4 показано увеличение проницаемости прифильтровой зоны скважины, закольматированной монтмориллонитовой глиной, после воздействия на нее данным составом. П р и м е р 1. В состав, объемом 50 мл, включающий 80 г/л бисульфата натрия и 30 г/л тиосульфата натрия, погружают сферический образец из монтмориллонитовой глины массой 2 г и фиксируют время полного разрушения образца. Получают скорость разрушения образца, равную 13,7910 -2 г/мин (п. 8, табл. 1). П р и м е р 2. В составе, содержащем 80 г/л бисульфата натрия и 60 г/л тиосульфата натрия, аналогичный образец имеет скорость разрушения 16,610 -2 г/мин (п. 11 табл. 1). Наибольшую эффективность состава получают при содержании тиосульфата натрия и бисульфата натрия 35-40 и 80-110 г/л соответственно. При этом скорость разрушения монтмориллонитовых кольматирующих образований при действии данного состава возрастает от 13,7910 -2 до 18,18 10 -2 г/мин по сравнению с известным составом при температуре пластовых вод в пределах 4-14 о С. (56) Авторское свидетельство СССР N 810947, кл. Е 21 В 43/25, 1979. Авторское свидетельство СССР N 610980, кл. Е 21 В 43/27, 1975.

СОСТАВ ДЛЯ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИНЫ, включающий воду и две водорастворимые минеральные соли, одной из которых является бисульфат натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности состава за счет увеличения скорости разрушения кольматирующих образований, содержащих монтмориллонитовые глинистые минералы, он в качестве второй водорастворимой минеральной соли содержит тиосульфат натрия при следующем соотношении ингредиентов, г/л: Бисульфат натрия 80 - 110 Тиосульфат натрия 35 - 40 Вода Остальное

Бисульфат натрия применение в скважинах 1985

Октябрь, 2017 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №7 2017

Автор: Шестерикова Анастасия Андреевна, студент
Рубрика: Науки о земле
Название статьи: Использование бисульфата натрия для вызовапритока по окончании строительства скважин

Статья просмотрена: 368 раз

УДК 550.822.5, 622.276.72

Использование бисульфата натрия для вызовапритока по окончании строительства скважин

Шестерикова Анастасия Андреевна,
Студентка института нефти и газа,
Северо-Кавказский федеральный университет, г.Ставрополь
Овчаров Сергей Николаевич,
технических наук, профессор,
Северо-Кавказский федеральный университет, г.Ставрополь

Аннотация. Кольматация призабойной зоны скважины компонентами бурового раствора или технологических жидкостей в процессе интенсификации приводит к снижению дебита скважин. В статье рассматривается одна из причин кольматации призабойной зоны продуктивного пласта – использование бисульфата натрия для интенсификации притока газа при проведении капитального ремонта. Приведены результаты коррозионных исследований раствора бисульфата натрия.

Ключевые слова : скважина, призабойная зона, дебит, приток, бисульфат натрия, коррозия.

При строительстве скважин и при проведении ремонтно-восстановительных работ используется буровой раствор, который может фильтроваться в призабойную зону скважины, вызывая ее кольматацию. После окончания строительства скважин и проведения капитального ремонта осуществляется вскрытие продуктивного пласта и вызов притока газа с применением технологических жидкостей, компоненты которых также могут являться кольматантами призабойной зоны. Это приводит к ухудшению коллекторских свойств пласта: изменению проницаемости, пористости, структуры пористой породы и других физических свойств, а в конечном счете к снижению добывных возможностей скважин.

С уменьшением проницаемости горной породы, как известно, снижается дебит скважин. Для интенсификации притока газа после строительства скважин путем удаления глинистого кольматанта на предприятиях ОАО «Газпром» используется 8 % водный раствор бисульфата натрия. Эта технология интенсификации (вызова притока) используется и в ООО «Газпром ПХГ Ставрополь».

Материалы и методы исследований

При проведении исследований использовались методы анализа, сравнения, синтеза и эксперимент. Исследования основаны на применении расчетно-аналитических методов, на анализе известных технологий интенсификации. Использовались результаты анализа и изучения промысловых данных. Для изучения коррозионной активности водного раствора бисульфата натрия использовался экспериментальный метод. Расчетные исследования проводились с применением компьютерных технологий и программ.

Для проведения экспериментов была создана лабораторная установка, схема которой приводится на рисунке 1.

Методика испытаний основана на определении потери массы образца. Подготовка образцов к испытаниям заключается в том, что предварительно образцы протираются карандашной резинкой и обезжириваются ацетоном, просушиваются фильтровальной бумагой, после чего взвешиваются на аналитических весах с точностью до 0,0002 г . После испытаний продукты коррозии удаляются с образца протравливанием в ингибированной соляной кислоте в течение трех минут. Затем образцы отмываются избытком воды, сушатся и далее взвешиваются.

Опыт осуществляется следующим образом. В склянку 7 помещается 150-200 мл 8% водного раствора бисульфата натрия, образцы подвешиваются на нитках. Склянка соединяется с бюреткой 4 и герметизируется с помощью резиновой пробки.

1 – образцы-свидетели; 2 – водный раствор сульфата натрия; 4 – бюретка с раствором HCl ; 5 – U -образный манометр; 6 – поглотительная склянка Дрекселя; 7 – стеклянная емкость; 8 – соединительные трубки.

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки для определения коррозионной активности водного раствора бисульфата натрия

Для регулирования давления в склянке 7 используется отвод 8, соединенный со склянкой Дрекселя 6. Замер давления в емкости 7 осуществляется U -образным манометром 5.

После того, как установка собрана и проверена на герметичность, испытуемые образцы выдерживаются в растворе несколько часов, после чего взвешиваются. Опыт повторяется не менее трех раз. Результаты исследований приведены на рисунке 2.

Д ля систематизации полученных результатов исследований был применен метод анализа.

Результаты исследований и их обсуждение

Занимаясь вопросами изучения процессов коррозии на объектах ООО «Газпром ПХГ Ставрополь», был исследован так же вопрос использования бисульфата натрия ( NaHSO ₄ ) для обработки скважин в целях интенсификации. Как известно в продукции скважин присутствует пластовая жидкость – это смесь конденсационной, пластовой воды и фильтрата технологических жидкостей. В процессе эксплуатации скважины пластовая жидкость, основными компонентами которой являются ионы С l - , HCO ₃ - , CO ₃ -2 , SO 4 -2 , Са +2 , Mg +2 , Na + + K + , характеризуется установившимся солевым равновесием. При обработке призабойной зоны скважины водным раствором бисульфата натрия раствор фильтруется в призабойную зону скважины, что неизбежно приводит к нарушению установившегося солевого равновесия за счет повышения концентрации сульфат-иона SO ₄ -2 , Na + и Н + . В результате повышения концентрации этих ионов в призабойной зоне в осадок начинают выпадать труднорастворимые сульфаты кальция (гипс). Сульфат кальция, выпадая в поровых каналах продуктивного пласта призабойной зоны, закупоривает призабойную зону скважины, исключая фильтрацию флюида в скважину. Это отрицательно сказывается на ее производительности из-за вторичной кольматации горной породы. Аналогичные процессы образования гипса будут происходить при обработке скважин с карбонатным коллектором.

Одним из химических свойств бисульфата натрия является его окислительная способность. Являясь сильным окислителем бисульфат натрия, в присутствии восстановителей, которыми являются ионы S -2 , Fe +2 , H - , HSO 3- и др. и которые присутствуют в скважине (как правило это продукты углекислотной или биокоррозии), вступает с ними в химическое взаимодействие с образованием осадков, кольматирующих призабойную зону.

Термодинамический анализ показывает, что в призабойной зоне при введении в нее бисульфата натрия возможны следующие химические превращения [3]

Fe +2 + S -2 = FeS (5)

Как следует из приведенных химических уравнений, в продуктах химических реакций появляется твердая фаза – сера, сульфид железа, сульфат кальция - гипс.

Появление серы в продукции скважин при наличии сульфида железа FeS создает условия для образования пожароопасных пирофорных отложений в скважинном оборудовании.

Заметного влияния на дебит скважины одноразовая обработка может и не оказывать, но при повторных обработках, когда будет происходить процесс накопления серы в призабойной зоне или сульфида железа FeS , возможно заметное снижение дебита скважины по газу.

Для решения проблемы были выполнены экспериментальные исследования по обработке керна и шлама со скважин Западно-Серафимовской площади раствором бисульфата натрия. Результаты исследований показали, что при обработке керна 8% водным раствором бисульфата натрия последний не оказывает заметного влияния на керн. При обработке шлама, который представлен обломками глинистых пород, песчаников, цементного камня и рыхлых слабосцементированных агрегатов, происходит преобразование карбонатов кальция в труднорастворимый гипс (сульфат кальция), который выпадает на поверхности шлама и в порах его агрегатов. Рыхлые агрегаты шлама после обработки становятся более плотными и лучше сцементированными, при этом зафиксировано увеличение массы на 28 %.

Полученные результаты подтверждают, что использование бисульфата натрия NaHSO ₄ для интенсификации вызывает вторичную кольматацию призабойной зоны за счет химических превращений.

В таблице 1 представлены результаты промысловых обработок скважин ПХГ 8% раствором бисульфата натрия.

Читайте также: