Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений

Реферат

 

Использование: регулирование разработки нефтяных месторождений, изоляции водопритока к нефтяным скважинам, изменения фильтрационных характеристик неоднородных пластов. Сущность: состав содержит (мас.%) водорастворимый полимер 0,03 - 20,0, сшиватель 0,02 - 3,0, древесная мука 0,1 - 7,0, вода остальное. 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для регулирования разработки нефтяных месторождений, и может быть использовано для изоляции водопритока к нефтяным скважинам, ликвидации заколонных перетоков, а также для изменения фильтрационных характеристик неоднородных пластов.

Известен гелеобразующий тампонажный состав для регулирования разработки нефтяных месторождений путем ликвидации поглощений в скважинах, включающий оксиэтилцеллюлозу, соль трехвалентного хрома, бентонитовый глинопорошок, щелочь и воду (Авт.св. N 1592473, кл.Е 21 В 33/138, 1990).

Недостатком данного состава является неустойчивость его к размыву в условиях высокопористых и трещиноватых коллекторов вследствие того, что после образования геля в пластовых условиях частицы глины продолжают набухать, снижая прочность геля.

Известен гелеобразующий состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий карбоксиметилцеллюлозу, лигносульфонаты, хроматы и воду (Авт.св. N 1472643, кл. Е 21 В 33/138, 1989).

Однако этот состав мало эффективен в высокопроницаемых пластах, т.к. обладает недостаточно высокими структурно-механическими свойствами, обусловленными отсутствием наполнителя, а также для достижения высоких прочностных показателей требуется большой расход дорогостоящих реагентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий полиакриламид, хромовые квасцы, бентонитовую глину и воду (Авт, св. N 1731942, кл.Е21 В 43/22, 1992).

Однако, известный состав обладает недостаточно высокими структурно-механическими свойствами, это обусловлено тем, что введение глины, обладающей большей степенью и временем предельного набухания, значительно превышающем время гелеобразования, приводит к возникновению в образующемся геле перенапряжений, т.е. внутренних дефектов в структуре. Поэтому, такая система подвергается разрушению под действием высоконапорного потока воды в условиях пласта.

В основу настоящего изобретения положена задача создать состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, обладающий высокими структурно-механическими свойствами.

Предлагаемый состав содержит водорастворимый полимер, наполнитель, сшиватель, например, хромовые квасцы и воду, причем в качестве наполнителя используют древесную муку при следующем соотношении компонентов, мас.

водорастворимый полимер 0,03 20,0 Древесная мука 0,1 7-0 Cшиватель 0,02 3,0 Вода остальное Состав готовят следующим образом.

В водный раствор полимера, приготовленный непосредственно на скважине или в промышленных условиях, при постоянном механическом перемешивании добавляют расчетное количество древесной муки, затем сшивателя.

При приготовлении состава данным способом образуется пространственно-сшитая сетка из макромолекул полимера. Древесная мука, являясь активным наполнителем, вступает в межмолекулярное физическое взаимодействие с полимером с образованием водородных связей и за счет физических сил. Вследствие того, что время набухания древесной муки в воде меньше или сопоставимо с временем гелеобразования, полученная сшитая полимерно-наполненная система лишена внутренних перенапряжений в своей структуре и обладает повышенными структурно-механическими свойствами. Это позволяет эффективно использовать ее в технологических процессах, направленных для регулирования разработки нефтяных месторождений.

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно повысить эффективность процессов регулирования разработки нефтяных месторождений за счет применения материала, обладающего высокими структурно-механическими свойствами.

В качестве водорастворимых полимеров могут также использованы, например: полиакриламиды (ПАА) отечественные по ТУ 6-16-2531-81 ТУ 6-01-1049-81, ТУ 14-6-121-75, импортные с молекулярной массой (3-15) 106, а также акриловые полимеры "Гипан" по ТУ 6-01-166-77, "Метасол" по ТУ 6-01-254-74, "Комета" по ТУ 6-01-622-76; лигносульфонаты лигносульфонат технический (ЛСТ) по ТУ 13-0281036-05-89, продукт гидролизного производства конденсированная сульфит-спиртовая барда (КССБ по ТУ 13-0281036-05-89, концентрат сульфитно-дрожжевой бражки (КДБ) по ТУ 81-04-225-79; простые эфиры целлюлозы карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) по ТУ 6-55-36-90, оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ) по ТУ 6-55-221-565-88, 6-55-221-317-88, импортные марок Тylosa, Nubrosol.

Также могут использоваться смеси водорастворимых полимеров.

Древесная мука продукт сухого измельчения отходов деревообрабатывающей промышленности, ГОСТ 16361-87.

В качестве сшивателя могут быть использованы, например: бихромат калия, ГОСТ 2652-78, бихромат натрия, ГОСТ 2651-88, ацетат хрома; хромовые квасцы, ГОСТ 4162-79.

При использовании в качестве сшивателя соединений шестивалентного хрома при необходимости добавляют в состав восстановитель хрома из шестивалентного в трехвалентное состояние.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного заявленной совокупности существенных признаков и обладающего высокими показателями при использовании составов для регулирования разработки нефтяных месторождений.

Для доказательства соответствия заявленного изобретения критерию "промышленная применимость" приводит конкретные примеры приготовления состава и его использования в промысловых условиях на конкретных месторождениях.

Пример 1.

В химический стакан, снабженный мешалкой, помещают требуемое количество полимера и воды. Затем, после полного растворения полимера, добавляют расчетное количество древесной муки и сшивателя, состав перемешивают в течение индукционного периода гелеобразования с целью сохранения его седиментационной устойчивости. После этого состав приготовленный на основе ПАА и простых эфиров целлюлозы, переливают в измерительное устройство прибора "Реогель-001" и выдерживают в течение 24-48 ч для полного завершения процесса желирования, а состав, приготовленный на основе лигносульфоната, оставляют в стакане, при этом высота столба геля составляет не менее 45 мм.

Оценку структурно-механических свойств заявляемого и известного составов проводят в лабораторных условиях по следующим показателям: напряжение сдвига при скорости сдвига 1 с-1, модулю упругости при сдвиге, деформации сдвига для составов на основе полиакриламида и простых эфиров целлюлозы с использованием прибора "Реогель-001" и по числу пенетрации для составов на основе лигносульфонатов. Определение числа панетрации проводят согласно ГОСТ 1440-78. Одна единица пенетрации равна 0,1 мм глубины погружения иглы и, чем больше это число (погружение), тем "мягче", пластичнее состав и, тем самым, ниже прочность геля.

Составы и их структурно-механические свойства приведены в табл.1.

Как видно из данных, приведенных в табл.1, заявленный состав обладает высокими структурно-механическими свойствами.

Для определения эффективности использования предлагаемого состава проводят промысловые испытания на скважинах Лянторского, Самотлорского, Быстринского и Дружного месторождений. Результаты исследований приведены в табл.2.

Пример 2 (табл.2, опыт 1).

В добывающей скважине проводят работы по изоляции притока пластовой или закачиваемой воды, поступающей в скважину как из продуктивных эксплуатационных горизонтов, так и из "чужих" горизонтов путем заколонных перетоков. Для изоляции воды закачивают состав, состоящий из 0,5% ПАА, 0,3% древесной муки, 0,3% бихромата калия и 98,9% воды. Эффективность оценивают по снижению обводненности добываемой продукции и по данным геофизических исследований (термометрия и расходометрия).

Пример 3 (табл.2, опыт 4).

В нагнетательной скважине проводят работы по отключению промытых высокопроницаемых интервалов и ликвидации ухода закачиваемой воды в неэксплуатируемые горизонты (заколонных перетоков). Для этого закачивают состав, состоящий из 10,0% ЛСТ, 2,0% древесной муки, 30% бихромата калия и 85,0% воды. Эффективность изоляции оценивают по изменению приемистости и по данным геофизических исследований.

Аналогично примеру 2 и 3 проводят работы по обработке других добывающих и нагнетательных скважин.

Полученные результаты показывают высокую эффективность применения заявленного состава для регулирования разработки нефтяных месторождений по сравнению с применением известного состава (табл.2, опыт 6).

Применение предлагаемого состава позволит: более эффективно регулировать разработку нефтяных месторождений, характеризующихся сложными горно-геологическими и промысловыми условиями; использовать при перевозке и закачке стандартную технику; утилизировать крупнотоннажные отходы и полупродукты промышленных производств.

Формула изобретения

Состав для регулирования разработки нефтяных месторождений, включающий водорастворимый полимер, наполнитель, сшиватель и воду, отличающийся тем, что в качестве наполнителя он содержит древесную муку при следующем соотношении компонентов, мас.

Водорастворимый полимер 0,03 20,0 Древесная мука 0,1 7,0 Сшиватель 0,02 3,0 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6