Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта

Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам сокращения попутно добываемой воды, а также может быть использовано для ликвидации зон поглощения при бурении скважин.

Известно применение различных способов изоляции водоносных пластов путем закачки химического вещества в пласт, в котором при взаимодействии минерализованной пластовой воды с этим химическим веществом происходит образование осадка, закупоривающего поры пласта.

Таким является способ закупоривания пластов (патент США, №2121036, НКИ 166-21, 1938 г.), который включает вытеснение минерализованной пластовой воды из ствола скважины, введение в скважину и в пласт каучукового латекса. В пласте, при коагуляции латекса минерализованной водой, содержащей соли щелочно-земельных металлов, образуется каучукоподобная масса, герметизирующая водоносный пласт.

Однако известный способ обладает невысокой эффективностью, что обусловлено низкой адгезией образующегося коагулюма к породе.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ селективной изоляции обводненных интервалов пласта в скважине (патент РФ №2143543, Е21В 33/138, 43/32, оп.27.12.99), включающий спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) до интервала перфорации, последовательную закачку буферной жидкости и латекса, при этом буферную жидкость - латексную воду подают и после закачки латекса с последующим продавливанием ее в пласт и оставлением скважины на коагуляцию латекса под действием минерализованной воды.

Недостатком известного способа является то, что его эффективность кратковременная и снижается вследствие частичного выноса коагулюма после обработки призабойной зоны латексом и при возврате скважины в режим добычи. Последнее обуславливается тем, что латекс коагулирует, в основном, в пристенной области скважины, поскольку сама порода, состоящая из солей кальция и магния, является его коагулянтом. Вглубь пласта отфильтровывается только вода, а образовавшийся коагулюм выносится при обратной депрессии.

Таким образом, возникла проблема повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины латексом.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающем последовательную закачку буферной жидкости и латекса, с последующим продавливанием их в пласт и оставлением скважины на коагуляцию латекса, в качестве буферной жидкости используют углеводородный растворитель.

В предлагаемом способе используется латекс СКМС-30 АРК, выпускаемый ЗАО «Каучук» по ТУ 2294-070-16810126-2003. Однако возможно применение и других латексов, приготовленных эмульсионной полимеризацией в присутствии анионоактивных ПАВ и способных к коагуляции под действием растворов электролитов, в том числе природного электролита - пластовой воды. В качестве углеводородных растворителей используются те из них, в которых выпавший коагулюм (каучук) способен ограниченно набухать, например, дизельное топливо или товарная нефть. Закачивание последних в пласт перед латексом позволяет гидрофобизировать поверхность коллектора и, тем самым, способствовать фильтрации его глубоко в пласт без преждевременной коагуляции под действием солей кальция и магния, составляющих продуктивный коллектор. Затем, при взаимодействии с минерализованной пластовой водой, происходит выпадение коагулюма (каучука СКМС-30 АРК), который под действием жидкого нефтепродукта (дизельного топлива или нефти), закачиваемого после латекса, набухает и увеличивается в размерах. Набухшие частицы выпавшего коагулюма обладают высокой адгезией к породе и не выносятся при пуске скважины в работу.

Способность коагулюма набухать в жидких нефтепродуктах подтверждается экспериментально. Для этих целей латекс СКМС-30 АРК коагулировали пластовой водой плотностью 1180 кг/м³. Полученный коагулюм отфильтровывали и высушивали в вакуумном сушильном шкафу до постоянного веса. Процесс набухания коагулюма проводился следующим образом: в бюксы с притертыми крышками наливали по 20 мл жидкого нефтепродукта (дизельного топлива или нефти) и добавляли по 2 г коагулюма, бюксы герметично закрывались. Через определенные промежутки времени образцы коагулюма извлекались из растворителей и взвешивались. Степень набухания коагулюма в процентах определялась следующим образом:

где P_i - вес образца коагулюма через определенное время;

Р₀ - исходный вес образца коагулюма.

Данные по набуханию коагулюма в указанных нефтепродуктах и, для сравнения с прототипом, латексной воде представлены на чертеже.

Видно, что в нефтепродуктах (дизельное топливо и нефть) коагулюм, образующийся при взаимодействии латекса СКМС-30АРК и пластовой воды плотностью 1180 кг/м³, увеличивается примерно вдвое за 24 ч (время, обычно оставляемое на реакцию при проведении РИР). В латексной воде коагулюм указанного латекса не набухает, т.е. не увеличивается в размерах.

Эффективность предлагаемого способа оценивалась по снижению проницаемости модели пласта, представляющей собой искусственный песчаник диаметром 50 мм и длиной 300 мм. Первоначально определялась проницаемость искусственной модели при фильтрации сточной воды плотностью 1180 кг/м³. Перепад давления оставался постоянным. Затем через модель пористой среды прокачивали буферную жидкость (дизельное топливо или нефть), вслед за ней латекс и снова буферную жидкость. Продавливание осуществляли сточной водой той же плотности (1180 кг/м³) и оставляли на реагирование на 24 ч. По окончании реакции через искусственную модель, обработанную предлагаемым способом в течение 3-х суток под давлением (в обратном направлении), пропускали сточную воду, имитируя возврат скважины в режим добычи. Через каждые 8 ч определяли проницаемость искусственной модели. Данные фильтрационных характеристик, включая эффект изоляции через 3-е сут при обратной фильтрации пластовой воды плотностью 1180 кг/м³, представлены в таблице. Видно, что в предлагаемом способе с использованием в качестве буферной жидкости дизельного топлива или нефти наблюдается продолжительный эффект изоляции, составляющий соответственно 85,0 и 75,5% в отличие от известного способа, по которому наблюдается кратковременный эффект изоляции, проявляющийся в повышении водопроницаемости и снижении эффекта изоляции через 3-е суток до 40%.

Таким образом, предлагаемый способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта с использованием в качестве буферной жидкости углеводородных растворителей (жидких нефтепродуктов) способствует продолжительной изоляции высокопроницаемых, обводненных пропластков за счет набухания образующегося коагулюма и увеличения его адгезии к поверхности породы продуктивного коллектора.

Состав буферной жидкости	Фильтрационные характеристики искусственной модели пласта
Коэффициент водопроницаемости, мкм2 (до обработки)	Изменение коэффициента водопроницаемости (мкм2) во времени, ч (после обработки)	Эффект изоляции через 3-е сут, %
1	8	16	24	32	40	48	56	64	72
дизельное топливо	3,02	0,20	0,28	0,22	0,31	0,29	0,30	0,38	0,40	0,42	0,45	85
нефть	2,80	0,16	0,18	0,22	0,30	0,35	0,41	0,48	0,52	0,67	0,60	78,5
по прототипу (латексная вода)	3,21	0,25	0,32	0,43	0,56	0,61	0,79	1,04	1,18	1,27	1,92	40

Способ селективной изоляции неоднородного по проницаемости продуктивного пласта, включающий последовательную закачку буферной жидкости, латекса и снова буферной жидкости с последующим продавливанием их в пласт, отличающийся тем, что в качестве буферной жидкости используют углеводородный растворитель - дизельное топливо или нефть.