Жидкость для глушения скважин

Жидкость для глушения скважин

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к глушению газоконденсатных и нефтяных скважин специальными жидкостями перед проведением капитального ремонта, особенно при низких климатических температурах и аномально низких пластовых давлениях.

Известна жидкость для глушения скважин (Патент РФ №2116327, С 09 К 7/02, БИ №21, 1998 г.), содержащая триэтаноламин технический и водный раствор хлористого кальция при следующем соотношении компонентов, % об.:

триэтаноламин технический	5-35
водный раствор хлористого	55-75
кальция

Однако применение данной жидкости возможно при климатических температурах не ниже минус 20°С. В случае глушения продуктивных пластов с высоким содержанием набухающих глинистых материалов данной жидкостью имеет место ухудшение проницаемости призабойных зон, что вызвано изменением объема водочувствительных минералов и пористости пласта под действием жидкости глушения [см. Рябоконь С.А., Вольтерс А.А., Сурков А.Б., Глушенко В.Н. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние на коллекторские свойства пласта. Обзорная информация. Серия "Нефтепромысловое дело". - М.: ВНИИОЭНГ, 1989, стр.34-37]. Кроме того, высокая плотность жидкости глушения скважин делает невозможным ее применение для глушения пластов с аномально-низкими пластовыми давлениями, так как возрастает расход жидкости глушения и увеличивается время освоения скважин. Помимо этого, входящий в состав этой жидкости водный раствор хлористого кальция вызывает образование высоковязких водо-нефтяных эмульсий, коагуляцию глинистых частиц и выпадение нерастворимых осадков неорганических солей в каналах фильтрации пласта, повышение водонасыщенности в призабойной зоне скважины и, как следствие, снижение фазовой проницаемости последней по углеводородам, рост обводненности продукции и снижение продуктивности скважин.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является жидкость для глушения скважин [см. патент РФ №2187532, С 09 К 7/06, 2002 г.], содержащая полигликоли, денатурированный спирт и воду при следующем соотношении компонентов, % об.:

полигликоли	40-45
денатурированный спирт	30-35
вода	остальное

Недостатками данного состава являются: 1) слишком большая для проведения ремонта в условиях аномально низких пластовых давлений ее плотность; 2) морозостойкость, недостаточная для работы в условиях низких климатических температур; 3) пластическая и условная вязкости, недостаточные для глушения высокопроницаемых коллекторов, намыва противопесочных гравийных фильтров и промывки песчаных пробок на забоях скважин; 4) недостаточный уровень сохранения коллекторских свойств заглинизированных продуктивных пластов.

Задачей изобретения является снижение плотности, повышение морозостойкости, условной и пластической вязкости жидкости глушения с сохранением коллекторских свойств продуктивных пластов.

Указанная задача решается тем, что известная жидкость для глушения скважин, включающая, алифатический спирт и воду, согласно изобретению дополнительно содержит гидролизованный флотореагент-оксаль и флотореагент-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94) при следующем соотношении компонентов, % об.:

флотореагент-оксаль	20-45
гидролизованный флотореагент-оксаль	25-35
спирт (этиловый, изопропиловый, бутиловый)	20-35
вода	остальное

Гидролизованный флотореагент-оксаль представляет собой продукт, полученный путем гидролиза флотореагента-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94), осуществляемого совместным нагревом и перемешиванием смеси флотореагента-оксаль с водой и катионитом КУ-2. Для получения гидролизованного флотореагента-оксаля в реактор емкостью 1 л поместили 400 г флотореагента-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94), 72 г воды, 80 г катионита КУ-2 и перемешивали при температуре 90°С в течение 3-х часов. После охлаждения и фильтрации получили реагент со следующими физико-химическими свойствами:

Внешний вид - однородная, прозрачная, бесцветная или желтоватая жидкость

Массовая доля гидроксильных групп, %	26-42
Температура застывания, °С	не выше минус 55
Плотность при 20°С, г/см3	1,03-1,16

Предлагаемая жидкость глушения представляет собой морозостойкую смесь алифатического спирта, воды, флотореагента-оксаль (ТУ 2452-029-05766801-94) и продукта гидролиза флотореагента-оксаль. Она смешивается с водой во всех соотношениях, имеет температуру замерзания минус 46...52°С, плотность 952...981 г/см³, условную вязкость при 20°С 30...36 сек, обладает характерным запахом и не содержит видимых примесей. Жидкость нетоксична, пожаробезопасна и относится к IV классу опасности. Как видно, жидкость морозостойка и имеет высокие вязкостные характеристики, что позволяет проводить глушение скважин, в том числе эксплуатирующих высокопроницаемый коллектор, в условиях аномально низких пластовых давлений и низких климатических температур.

Жидкость для глушения скважин может готовиться в промысловых условиях на растворном узле путем смешения компонентов в указанных соотношениях. Ее приготовление не требует специального оборудования.

Пример 1. Для глушения газоконденсатной скважины необходимо приготовить 10 м³ жидкости с условной вязкостью 30 сек, пластической вязкостью η_пл=21,4 мПа*с, температурой замерзания минус 52°С и плотностью 952 кг/м³. Для этого расходуется 2 м³ (20% об.) флотореагента-оксаль, 3,5 м³ (35% об.) флотореагента-оксаль, подвергнутого гидролизу, 3,5 м³ (35% об.) этилового спирта и 1 м³ (10% об.) воды. Жидкость готовят путем смешения компонентов на растворном узле.

Пример 2. Для приготовления 8 м³ жидкости глушения с условной вязкостью 34,6 сек, пластической вязкостью η_пл=27,9 мПа*с, температурой замерзания минус 47°С и плотностью 978 кг/м³ расходуется 3,6 м³ (45% об.) флотореагента-оксаль, 2 м³ (25% об.) флотореагента-оксаль, подвергнутого гидролизу, 1,6 м³ (20% об.) изопропилового спирта и 0,8 м³ (10% об.) воды.

Пример 3. Для приготовления 8 м³ жидкости глушения с плотностью 981 кг/м³, температурой замерзания минус 45,9°С и условной вязкостью 35 сек расходуется 3,6 м³ (45% об.) флотореагента-оксаль, 2 м³ (25% об.) флотореагента-оксаль, подвергнутого гидролизу, 1,6 м³ (20% об.) бутилового спирта и 0,8 м³ (10% об.) воды.

В таблице представлены сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения и прототипа.

Данные о коэффициенте восстановления проницаемости керна, представленные в таблице, получены по результатам исследований фильтрации через образцы естественного керна Уренгойского газоконденсатного месторождения, абсолютные значения открытой пористости и проницаемости которых соответственно составляли 15...818,9% и 0,388...0,463 мкм².

Таблица 1Сравнительные характеристики предлагаемой жидкости глушения
Образец жидкости глушения	Показатели качества жидкости глушения
Плотность, кг/м3	Условная вязкость, с	ηпл, мПа*с	Температура замерзания, °С	Восстановление проницаемости керна, %
прототип	1010	28	8,3	-35	86,5
пример 1	952	30	21,4	-52	100
пример 2	978	34,6	27,9	-47	98
пример 3	981	35	28,1	-46	97

Из таблицы следует, что предлагаемая жидкость глушения превосходит прототип по всем показателям качества. Так, средний (по трем примерам) коэффициент восстановления проницаемости керна для предлагаемой жидкости глушения в 1,14 раза выше аналогичного показателя прототипа, а по плотности, температуре замерзания, условной и пластической вязкости прототип хуже соответственно на 4, 38, 19 и 210%. Таким образом, изобретение может использоваться в нефтегазодобывающей промышленности для повышения качества глушения скважин, что достигается сохранением проницаемости призабойной зоны продуктивных пластов, сокращением времени глушения и освоения скважин, уменьшением расхода и повышением технологичности приготовления жидкости глушения. Кроме того, использование изобретения решает задачу глушения скважин в условиях низких климатических температур и аномально низких пластовых давлений, обеспечивает экологическую безопасность и способствует улучшению санитарных условий работы персонала.

1. Жидкость для глушения скважин, включающая алифатический спирт и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидролизованный флотореагент-оксаль и флотореагент-оксаль при следующем соотношении компонентов, об.%:

Флотореагент-оксаль	20-45
Гидролизованный флотореагент-оксаль	25-35
Алифатический спирт	20-35
Вода	Остальное

2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что в качестве алифатического спирта она содержит этиловый, либо изопропиловый, либо бутиловый спирт.