Раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта

Раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

G ll H C A H H -Å

ИЗОБРЕТЕНИЯ ю 1, I

"tt t j 6-8 364О

CQt03 Соеетских

Со!Ралистичеоких

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Portoлннтельнь и и патенту (22) Заявлено 20.08.75 (21) 2167211/22-03 (23) Приоритет — (32) 20.08.74 (31) ЪЪ РЕ 21b/180612 (33) ГДР (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень М 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл е

Е 21 В 43/26

Гооударстееиаий комитет (53) УДК 622.245.544 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Иностр анцы

Георг Пахольке, Дагмар Реттиг, Манфред Ферстер, Ханс-Юрген Штарк и Райнер Тиде (ГДР) Иностранное предприятие

«Форшунгсинститут фюр ди Эркундунг унд Фердерунг фон Эрдель унд Эрдгаз» (ГДР) (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ГИДРОРАЗРЪ|ВА

Н ЕФТЕГАЗО НАСЪ|ЩЕ Н Н ОГО ПЛАСТА

Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к увеличению проницаемости разрабатываемых нефтесодержащих пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта. .»

Известна жидкость для гидравлического разрыва нефтегазосодержащего пласта, состоящая из воды и добавки, снижающей одновременно вязкость и величину потерь давления на трение (1). 10

В качестве добавки рекомендуют использовать трехзвенный полимер: акриловая кислота — акриламид — диацетон — акриламид.

Однако падение вязкости после осуществления гидроразрыва пласта происходит в течение длительного времени, что удлиняет промежуток времени между обработкой жидкостью и развертыванием добычных работ.

Известен также раствор для гидроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, в качестве которй используют природные смолы, крахмал н другие материалы (21.

9;»

Однако известный раствор имеет длительное время снижения вязкости прн наличии указанных добавок и высокую водоотдачу.

Целью изобретения является ускорение снижения вязкости раствора и понижение водоотдачи.

Достигается это тем, что в качестве добавки он содержит карбоксиалкилкрахмал при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Карбоксиалкилкрахмал 0,3 — 5,0

Вода Остальное

Исходным продуктом для получения карбоксиалкилкрахмала, например карбоксиметилкрахмала, служит крахмал, который этерифицирустся галогензамещеннымн алкилкарбоновыми кислотами, в частности монохлоруксусной кислотой.

Полученный таким образом карбокспметилкрахмал растворим на холоде в воде н образует высоковязкий гель. Было обнаружено, что требуемая концентрация карбокснмстилкрахмала в водсдолжна находиться в пределах 0,3 — 5,0 предпочтительно

04 — 24%.

Кроме того, было обнаружено, что карбоксиметилкрахмал может быть использован прн температуре забоя скважины б0—

683640

Таблица 1

Вязкость при комнатной температуре (сП) через

Концентрация, о4

3 суток

2 суток

1 сутки

1 час

480с 160с

160с

160с

160с

480с

480с

480с

157

373

540

54

238

1026

1399

32

184

502

281

427

1064

923

38

1048

1139

32

288

540

34

171

349

540

0,8

1,0

1,2

1,5

1,8

254

1129

1512

Таблица 2

Вязкость при

3,=480 с сП

Температура измерения, С

Температура обработки, С

Концепт. рация, %

50 30

120

0,8

Концентрация о4

При комнатной температуре

При 80 С

157

110 35

120

1,0

19 (3

< 3 (3 (3

<3 (3 (3 (3

0,8

1,0

1,2

1,5

1,8

373

288

14 40

120

1,2

)540

243

120

1,5

Эксперимент при температуре 120 С про45 водился в резервуаре под давлением.

Пример 4. В табл. 5 приведена зависимость характеристик потери жидкости геля из карбоксиметилкрахмала в воде от заданных давлений и температур.

)540

301

120

1,8

200 C. Предпочтительным является температурный диапазон 80 †1 С.

На земной поверхности в течение трехдневного старения не было отмечено существенного падения вязкости. Эксперименты 5 показали, что гель из карбоксиметилкрахмала в водном растворе может быть деструктурирован в рекомендованном интервале температур, не оставляя после себя никаких остатков. 10

Благодаря предложенному использованию карбоксиметилкрахмала в воде с учетом содержания соли в воде можно при обработке, связанной с гидравлическим разрывом пласта, в значительной степени ре- 15 гулировать или же сокращать такие параПример 2. В табл. 2 приведены свойства геля из карбоксиметилкрахмала в воде при термической нагрузке через 3 ч.

П р имер 3. С действием термической 20 нагрузки изменяется несущая способность метры геля, как вязкость, несущую способность по песку и время блокирования.

Пример 1. Карбоксиметилкрахмал растворим на холоде в воде. Будучи добавленным в воду, он сразу же сильно повышает вязкость. Продукт растворяется полностью спустя 5 — 10 мин.

После 15-минутного времени перемешивания образуется гомогенная высоковязкая жидкость, которая претерпевает одночасовое последующее набухание.

В табл. 1 показана зависимость вязкости от концентрации при комнатной температуре, после одночасового, одно-, двух- и трехсуточного старения, при скорости деформации (Д) 480 с — и 160 с — . геля карбоксиметилкрахмала по песку в воде.

Эксперименты для измерения скорости осаждения песка осуществлялись по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта (рекомендуемая Техническая Методика для оценки жидкостей для гидравлического разрыва пласта, метод испытания, разработанный

Американским институтом нефти, РП 39, июль, 1960 г.). Результаты измерения при комнатной температуре, при температуре 80 и 120 С приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Скорость осаждения песка, см(мин

683640

Таблица 4

C:

10 мин 0,5 ч

Концентрация, у, 1,5 ч

1 ч

2 ч

25ч

3 ч

1,8

0,4

300

Коэффициент отдачи жидкости, имеющий значения около 1. 10 — м/) мин, считается хорошим, более низкие значения считаются отличными.

Таблица 5

Концентрация, %

Температура, С

Давление, кгс/см

C. 10з м ф — мин

S, мл/см

1,2

1,5

1,8

1,2

1,5

1,8

0,15

0,11

0,00

0,44

0,35

0,02

26

0,98

0,50

0,30

0,96

0,52

0,58

20

П р им е ч ан и е: S — начальные потери, мл, см ; Q,; ;— кумулятивное количество фильтрата спустя 25 мин, мл; C — коэффициент отдачи жидкости, м/) мин.

Пример 5. Изменение проницаемости пробы породы после деструкции геля из карбоксиметилкрахмала в воде подтверждается нижеследующим экспериментом.

Применялся керн песчаника. Геометриче- 10 ские размеры керна составляли: диаметр

3 см и длина 3,4 см. Использовался гель из карбоксиметилкрахмала в воде с концентрацией 18 г/л. Температура эксперимента составляла 120 С. После измерения исход- 15 ной проницаемости с применением азота гель спрессовывался. Кумулятивный объем продавленной жидкости составил 22,7 мл по истечении 36 мин.

После двухчасового периода прессования 20 производилось измерение обратной проницаемости с использованием азота. Отмечалось ухудшение порядка 15%. Повторное измерение обратной проницасмости по истечении десятичасового стандартного про- 25 межутка времени не дало ухудшения проФормула изобретения

Составитель А. Звездина

Редактор Д. Павлова Техред H. Строганова Корректор А. Галахова

Заказ 1789/17 Изд. № 491 Тираж 658 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ измерения с целью определения коэффициентов отдачи жидкости осуществлялся по типу стандартного метода испытания жидкостей для гидравлического разрыва пласта. нпцаемостп по сравнению с исходной проницаемостью.

Раствор для гпдроразрыва нефтегазонасыщенного пласта, включающий воду и добавку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения снижения вязкости раствора и понижения водоотдачи, в качестве добавки он содержит карбокспалкилкрахмал при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Карбоксиалкилкрахмал 0,3 — 5,0

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 3537525, 166 — 308, опубл. 1968.

2. Патент США № 3592266, 166 †2, опубл. 1971.