Жидкость для гидравлического разрыва пласта

Жидкость для гидравлического разрыва пласта

Реферат

Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к технологическим составам, используемым для повышения проницаемости продуктивных пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта (ГРП), и может быть использовано на нефтегазодобывающих предприятиях.

Известна жидкость для гидравлического разрыва пласта (ГРП), содержащая компоненты, мас.%: сульфит-спиртовая дрожжевая барда 31,72-39,76; хлорид калия 3,37-6,92; полиакриламид 0,05-0,12; поверхностно-активное вещество марки МЛ 0,3-0,15 и пластовая вода остальное (патент РФ№1710710).

Недостаток данного состава - низкая пескоудерживающая способность. При высоких реологических свойствах данная жидкость удерживает 10% песка. Данная жидкость не обладает деструктирующей способностью и полностью не удаляется из продуктивного пласта, что приводит к снижению проницаемости продуктивного пласта после проведения ГРП.

Наиболее близким к заявляемому составу жидкости является жидкость для ГРП (патент РФ №2138633). Жидкость состоит из лигносульфоната технического модифицированного гексаметилентетрамином и карбамидом, хлорида калия, в качестве добавки содержит соль трехвалентного металла - сульфата алюминия - и пластовую воду.

Однако указанная жидкость имеет следующие недостатки: жидкость снижает проницаемость призабойной зоны пласта после проведения ГРП, так как лигносульфонаты технические проникают в поровое пространство пород-коллекторов, а коэффициент восстановления проницаемости достигает 37,5%, пескоудерживающая способность не определялась, хотя данные замеров статического напряжения сдвига (СНС) свидетельствуют о низкой пескоудерживающей способности. Кроме этого, многокомпонентность данной жидкости затрудняет ее приготовление и ограничивает ее применение при проведении ГРП.

Задача, состоящая при создании изобретения, - увеличение продуктивности скважин после гидравлического разрыва пласта.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, - создание раствора на водной основе для гидравлического разрыва пласта с низкой фильтрацией и высокой пескоудерживающей способностью, сохраняющего фильтрационные характеристики призабойной зоны пласта, малокомпонентного, из доступных химических реагентов.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что жидкость для гидравлического разрыва пласта, включающая хлорид калия, сульфат алюминия и воду, в отличие от прототипа дополнительно содержит сульфацелл (марка 800), поверхностно-активное вещество - дисолван, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид калия	6,00-7,00
сульфацелл (марка 800)	1,30-2,00
сульфат алюминия	0,15-0,80
дисолван	0,03-0,05
вода	92,52-90,15

Заявляемая жидкость для гидравлического разрыва пласта отличается от прототипа тем, что содержит сульфацелл, который выполняет функции гелеобразующей основы, и поверхностно-активное вещество - дисолван, который выполняет роль гидрофобизатора и препятствует проникновению водной фазы жидкости для гидравлического разрыва пласта в породы-коллекторы. Сшивающим агентом служит сульфат алюминия. При растворении в воде сульфата алюминия он распадается на ионы и производят сшивку сульфацелла. В результате происходит образование прочного геля.

Для приготовления заявляемой жидкости для гидравлического разрыва пласта использованы следующие компоненты.

Хлорид калия (KCl) х.ч. по ГОСТ 4239-77, кристаллический порошок белого цвета (можно использовать технический хлорид калия - отход производства калийных удобрений).

Сульфацелл по ТУ 2231-013-32957-01, порошок белого цвета применяется для стабилизации и снижения показателя фильтрации и как гелеобразователь. Выпускается ЗАО «Полицелл» г.Владимир.

Сульфат алюминия по ГОСТ 12966-86, порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде. Производитель ОАО «Алюминий Казахстана» Казахстан.

Дисолван 4490 - поверхностно-активное вещество. Представляет собой светлую жидкость плотностью от 950 до 970 кг/м³. Производитель - фирма «Акорган» Германия.

Технология приготовления жидкости для гидравлического разрыва пласта в лабораторных условиях сводится к следующему: в воду вводится расчетное количество хлорида калия, перемешивается до полного растворения и затем вводится сульфацелл, расчетное количество сульфата алюминия и дисолван. Далее жидкость перемешивается на миксере 30 минут со скоростью 500-1000 об/мин и оставляется в покое на 2-3 ч с целью образования геля.

Параметры геля определялись на стандартных приборах, статическое напряжение сдвига - прибор СНС-2, пластическая вязкость и динамическое напряжение сдвига - ротационный вискозиметр ФАНН-35А.

Пескоудерживающая способность определялась при введении в 100 мл жидкости 100 г проппанта. При перемешивании проппант равномерно распределился в жидкости, а седиментационная устойчивость определялась в мерном цилиндре (табл.1). Высокая пескоудерживающая способность жидкости обеспечивает успешность проведения ГРП, так как не происходит преждевеременного выпадения проппанта до проведения процесса ГРП. Коэффициент восстановления проницаемости после проникновения жидкости ГРП в образец горной породы с проницаемостью 31,8·10^-3 составил 73,1% (табл.2).

Благодаря улучшению технологических параметров повышается эффективность заявляемой жидкости при проведении ГРП и обеспечивается сохранение фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта, что обеспечивает увеличение текущей добычи эксплуатационных скважин.

Таблица 1
Состав и свойства жидкостей для гидравлического разрыва пласта
	Показатели геля
Состав, мас.%	Пластическая вязкость, μ, мПа·с	Статическое напряжение сдвига Θ, 1/10, дПа	Фильтрация, см3/30 мин	Пескоудерживающая способность, ч	Условная вязкость, с
Жидкость гидроразрыва пласта заявляемая	34,0	77,0/86,0	4,0	12,0	25,0
Хлорид калия	6,00-7,00
Сульфацелл (марка 800)	1,30-2,00
Сульфат алюминия	0,15-0,80
Дисолван	0,03-0,05
Вода	92,52-90,15
Жидкость гидроразрыва пласта (прототип)
Лигносульфонаты технические модифицированные гексаметилентетрамином и
карбамидом	40,98-43,31	-	5,1/5,7	0,5	-	21,0
Хлорид калия	3,70-4,32
Сульфат алюминия	0,52-1,03
Пластовая вода	54,80-48,66

Таблица 2
Оценка влияния проникновения жидкостей для гидравлического разрыва пласта на фильтрационные характеристики пород
Месторождение, скважина	Жидкости	Проницаемость, К, 1·10-3 мкм2	Пористость, %	Остаточная водонасыщенность, %	Проницаемость по керосину, К, 1 · 10-3 мкм2	Коэффициент восстановления проницаемости, %
до опыта	после опыта
Ямбургское, скв. 413	заявляемая	73,1	19,1	33,5	31,8	23,2	73,1
Ямбургское, скв. 413	прототип	28,2	14,4	35,4	18,9	4,6	37,5

Жидкость для гидравлического разрыва пласта, включающая хлорид калия, сульфат алюминия и воду, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит сульфацелл марка 800, поверхностно-активное вещество - дисолван при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид калия	6,00-7,00
сульфацелл марка 800	1,30-2,00
сульфат алюминия	0,15-0,80
дисолван	0,03-0,05
вода	92,52-90,15