Способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта

Способ временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ЗОН ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА путем введения в последнюю поливинилового спирта, солей металлов переменной валентности, вискозного волокна и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности изоляции за счет равномерного отверждения вводимых агентов, поливиниловый спирт, вискозное волокно и воду вводят в призабойную зону пласта, в смеси с карбоксиметилцеллюлозой неионогенным и анионогенным эмульгаторами и углеводородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.%: . Поливиниловый спирт 6-7 , Вискозное волокно 0,5-1,5 Карбокриметилцеллюлоза0 ,5-1,0 Неионогенный эмульгатор0 ,5-0,7 Анионогенный эмульгатор1 ,4-1,6 Углеводородный растворитель20-23 Вода Остальное а соли металлов переменной валентности и воду вводят в смеси со. щелочью , анионогенным эмульгатором и i углеводородным растворителем при cлe yющeм соотношении компонентов, (Л мас.%: Сояи металлов переменной валентности 3-4 Щелочь1,5-2,0 Анионогенный эмульгатор1 ,7-2,2 Углеводородный растворитель22-37 Вода Остальное при этом указанные составы перед : ел введением в призабойную зону сманивают .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU(iH A

RSD Е 21 В 33 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,5-0;7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3403224/22-03 (22) 01.03.82 (46) 15. 08. 83. Бюл. Р 30 (72) E,М. Духненко, Х. Г, Беслиней, В.A ° Tàðàñoâ, В.B.Àëåêñàíäðoâ и Ю.Л.Жетлухин (71) Кубанский государственный университет (53) 622.245(088.8) (56) 1. Патент .США 9 3809160,. кл. 166-294, опублик. 1974.

2, Авторское свидетельство, СССР по заявке 9 2745892/22-03, кл. Е 21 В 33/13, 26.03.79 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ

ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ЗОН ПРИЗАБОЙНОЙ

ЗОНЫ ПЛАСТА путем введения в последнюю поливинилового спирта, солей металлов переменной валентности, вискозного волокна и воды, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества и надежности изоляции за счет равномерного отверждения вводимых агентов, поливиниловый спирт, вискозное волокно и воду вводят в призабойную зону пласта. в смеси с карбоксиметилцеллюлозой неионогенным и анионогенным эмульгаторами и углеводородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поливиниловый спирт 6-7

Вискозное волокно 0,5-1,5

Карбоксиметилцеллюлоза О, 5-1,0

Неионогенный эмульгатор

Анионогенный эмульгатор 1,4-1,6

Углеводородный растворитель 20-23

Вода Остальное а соли металлов переменной валентности и воду вводят в смеси со щелочью, анионогенным эмульгатором и углеводородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Соли металлов переменной валентности 3-4

Щелочь 1, 5-2,0

Анионогенный эмульгатор 1,7-2,2

Углеводородный растворитель 22-37

Вода Остальное при этом указанные составы перед введением в призабойную зону смеши.вают.

1035194

Известен способ временной изоляции выаокопроницаемых зон призабойной эоны пласта путем введения в последнюю поливинилового спирта, солей металлов переменной валентности, вискозного волокна и воды, затвердевающих в пласте в присутствии вводимой в пласт щелочи 23.

Недостатком известного способа является невысокое качество и надежность изоляции из-за неравномерного отверждения вводимых агентов по всему объему.

Целью изобретения является повышение качества и надежности изоляции за счет равномерного отверждения вводимых агентов.

Указанная цель достигается тем, что согласно известному способу 40 временной изоляции высокопроницаемых зон призабойной зоны пласта путем введения в последнюю поливинилового спирта„ солей металлов переменной валентности, вискозного волок-45 на и воды, поливиниловый спирт, вискозное волокно .и воду в призабойную зону пласта вводят в смеси с карбоксиметилцеллюлоэой неионогенным и анионогенным эмульгаторами и углеводородным50 растворителем при следующем соотно-. шении компонентов, мас.Ъ|

Поливиниловый спирт

Вискозное волокно

Карбоксиметилцел55 люлоз а 0,5-1,0

Неионогенный эмульгатор 0,5-0,7

Анионогенный эмульгатор

Углеводородный растворитель 20,-23,0

Вода Остальное и соли металлов переменной валентности и воду вводят в смеси со щелочью, анионогенным эмульгатором и углева- 65 б,О -7,0

0,5-1,5

1,4-1,б

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляции высокопроницаемых зон пласта при бурении, эксплуатации и ремонте скважин, Известен способ изоляции проницаемых зон пласта путем закачки в них тампонажного состава, содержа. щего соли поливалентных металлов и водного раствора полиэлектролита под давлением с последующим отверж- 10 дением Р13.

Недостатком этого способа является необратимая изоляция высокопроницаемых зон:продуктивного; пласта, поэтому применение таких составов 15 при бурении скважин и ремонтных работах в процессе их эксплуатации приводит к постоянной потери проницаемости призабойной зоны пласта и, в связи с этим, к снижению продуктив-20 ности скважин. дородным растворителем при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ

Соли металлов переменной валентности 3,0-4,0

Щелочь 1,5-2,0

Анионогенный эмульгатор 1,7-2,2

Углеводородный раство-. рит ель 22,0-37,0

Вода О сталь ное при этом указанные составы перед введением в призабойную зону смешивают.

В лабораторных условиях раствор на основе поливинилового спирта го,товили путем растворения в.воде при

«70-80ОC поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы, В полученный раствор вводят эмульгаторы неионогенный (например, дисольван) и анионогенный (например, сульфанол), углеводородный растворитель (например, дизтопливо, керосин) и перемешивают в гомогенизаторе. Раствор на основе солей металлов переменной валентности готовят путем растворения в воде при 20-25 С сульфатов меди или железа, анионогенного эмульгатора (например сульфанола) и углеводородного растворителя (например, дизтопливо, керосин). Раствор перемешивают в гомогенизатоое. затем добавляют в него 8-10%-ный водный раствор щелочи и вновь перемешивают.

Рецептура и свойства тампонажного состава до и после отверждения представлены в таблице, Отверждение тампонажного состава происходит при смешивании указанных растворов за счет комплексообразования гидроокисей металлов переменной валентности, которые образуются при взаимодействии солей металлов переменной валентности и щелочи с гидроксильными группами макромолекул поливинилового спирта и карбоксиметилцеллюлозы. 3а счет того, что компоненты состава находятся в виде эмульсии, процесс комплексообразования происходит во времени и зависит от температуры. Так при 30 С состав отверждается через 4-5 ч с момента смешения обоих растворов, при 40OCсоответствен но чере з 3- 3, 5 ч, при

50 С - через 2 ч, при бО С - через

1 ч, при 70"С вЂ” через 40-45 мин, при

80 С вЂ” через 20-30 мин, при 150 С " через 10-15 мин. Таким образом,,состав отверждается через различные промежутки времени и этого времени до- ° статочно для того, чтобы состав в неотвержденном состоянии был добавлен по трубе к тампонируемой зоне, где он отверждается со скоростью, которая зависит от темцературы, как показано выше. Отвержденный тамнонажный состав представляет собой твердый резиноподобный гель, обладающий адгезией к породе. Он не те1035194 ряет свои свойства в широком диапа-, зоне те.лпературе 0-150 С. о

Разрушить комплексные связи и перевести тампонажный состав иэ твердого в жидкое фаэовое состояние можно путем обработки состава раствором соляной кислоты 10- 20%-ной концентрации. Соляная кислота, реагируя с комплексносвязанными гидроокисями металлов переменной валентности, превращает их в исходные нейтральные к поливиниловому спирту и карбоксиметилцеллюлозе соли.

Так, отвержденный тампонажный состав переходит в жидкое фазовое . состояние при обработке 10-20%-ным раствором НС1 при 0 С через 7-5 мин, при 20 С также через 7-5 мин соответственно. Тампонажный состав, отвержденный при 99 С и находящийся при это температуре в течение 6 ч, разруша— ется 10-20%-ным раствором НС1 при укаэанной температуре через 30-20 мин соответственно. Состав, отвержденный при 150 С и находившийся в течение

7 ч под воздействием температуры

150 C переходит в жидкое фазовое, состояние при обработке 10-20%-ным раствором НС1 при этой же температуре через 40-30 мин соответственно.

Полученные результаты подтверждают возможность использования предлагаемого способа временной изоляции для обеспечения выработки запасов нефти и газа при последующем дренировании временно изолированных зон (интервалов) поглощения в процессе разработки месторождений, Преимущества предлагаемого способа временной изоляции по сравнению с базовым, эа который взят прототип, состоят в следующем.

Благодаря тому, что компоненты состава одновременно вводятся в смеситель на устье скважины, гомогенизируются в нем, а затем состав в турбулентном режиме подается по трубам в пдаст, достигается получение самоотверждающегося в иэолируемой зоне тампонажного состава, В реэуль— тате равномерного распределения комп лексообразователя в объеме состава при отверждении получается более качественная и надежная зона изоляции.

Так как эмульгированные растворы устойчивы в течение длительного времени (при 0-20 С в течение 5-6 дней, .при 40вС в течение 4-5 ч), их приготовление можно осуществлять на стационарном растворном узле, хранить и в дальнейшем использовать для технологических целей, Снижаются эатра.ты на повторные операции вследствие повышения качества и надежности изоляции. Упрощается технология закачки состава в скважину. Наличие в составе.карбоксиметилцеллюлозы по5 зволяет умен ить по сравнению с базовым объектом содержимое в составе поливинилового спирта в 1,52 раза.

Кроме этого, карбоксиметилцеллюлоза увеличивает стабильность эмульсии и соответственно индукционный период до отверждения.

Реализация способа осуществляется технологическими приемами и тех15 ническими .средствами., используемыми при бурении нефтяных, газовых скважин и скважин другого назначения.

Перед проведением процесса врей менной изоляции высокопроницаемых

20 р зон пласта на растворном узле .готовят эмульгированные растворы по рецептуре, указанной в таблице. Объем растворов определяют, исходя из геологотехнических условий. Растворы вывозят на скважину автоцистернами.

Скважину обвязывают с цементировочными агрегатами по существующим схемам проведения тампонажных работ.

Количество агрегатов определяется технологическими расчетом. Закачку в скважину растворов производят одновременной подачей с одинаковой скоростью через смеситель-гомогенизатор, находящийся на устье скважины.

Продавка в пласт осуществляется буровыми растворами в соответствии с общепринятой технологией. После продавки в пласт темпонажного состава скважина закрывается на отверждение продукта. По мере необходимости для

40 восстановления проницаемости в скважину эакачивается раствор кислоты, который разрушает зону тампонирования.

Таким образом, в технологическом

45 отношении предлагаемый. способ не требует для своей реализации специального оборудования и может быть внедрен в практику работ по существующим технологическим схемам и существующими в практике тампонажных работ технологическими приемами.

Широкое внедрение предлагаемого способа в практику изоляционных работ при вскрытии и закачивании нефтяных скважин производственного ,объединения Грузнефть в трещинных коллекторах среднего эоцена позволяет сократить в 2-3 раза повторные операции по борьбе с поглощением в продуктивный горизонт.

1035194

Раствор на основе поливинилового спирта и его характеристика

Состав, Сульфанол

Вода

6,1

1,5

1,5

68,3

21,5

0,6

0,5

6,5

1,0

67,9

22,0

1,6

0,5 0,5

1,0

6,5

67,9

22,0

1,6

0 5

0 5 67, 3

22,0

1,6

1,2

1,0

6,2

0,7

21,0

69,4

1,4

0,7

6,0

1,0

0,5 69,4

21,0

1,4

1,0

6,0

0,7

0,5

65,8

23,0

1,5

1,3

7,0

0,7

0,7

65,7

1,5

0,7

1,4

0,7

7,0

66,9

0,6

11,6

Продолжение таблицы аствор на основе металлов переменной, алентности и его характеристика

Соста

Состав, мас,Ъ

Сульфанол

Вода

Щелочь сухая

0,965 3,0

37,0

1,7

1,5

56,8

530 340 . 130

510 325 125

56,8

37,0

1,7

О, 960. 3,0

1,5

2,1

69,9

22,0

2,0

510 325 125 0 960 4,0

30,0 62, 8

525 335 130 0,962 3,4

2,1

1,7

Поливиниловый спирт

Карбоксиметилцеллюлоза за

Состав, мас.Ъ

Вискоз- Дисольное во- ван локно ульфат еди ли жееза

У гл ев одородный растворитель

Углеводород-ный растворитель

1035194

Продолжение таблицы

Раствор на основе пол винилового спирта и е характеристика аствор на основе металлов переменной валентности и его характеристика

Состав

Характеристика

Состав, мас.Ъ

Сульфанол

Вода

Щелочь сухая

Сульфат меди или жери леза

20 С

Условная вязкость, с при С

20 40 80

28,0 64,7

2,0

1,6

520 330 125 0,965 3 7

2, 2 35,0 57,9

1,7

0,965 3,2

520 330 125

540 345 135

28,0 64,9

2,0

0,962 3 5

1,6

35 0 57,9.2,2

1,7

0,962 3,2

540 345 135

1)034 13,9 7,0

870 280

Продолжение таблицы аствор на основе металлов еременной валентности и его характеристики

Свойства тампонажного состава после отверждение

Характеристика

Условная вязкость, с, приоС

40

27,0

28,0

29,0

15 13

15 13

14

13

16

29,0

26,0

14.

80,0

88,0

88,0

26,0

31,0

30,0

16

14

12

7

20,0

70,0

П р и м е ч а н и е. Состав прототипа.

ВНИИПИ Заказ 5779/29 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная,4

2

4

16

16

17

16

Плотность, 3j г/см при

20О С

1, 180

1, 180

1, 190

1, 185

1,185

1,180

1,185

1,180

Пласти ческая прочность, г/см

У глеводородный растворитель ди намическое напряжение сдвига, т дн/см

80,0

85,0

85,0

85,0

80,0