Способ блокирования призабойной зоны

 

Сущность: в пласт последовательно закачивают водные растворы хлорида кальция и соли угольной кислоты. Предварительно в водном растворе хлорида кальция растворяют флотореагент ВЖС - кубовый остаток высших жирных спиртов в количестве от 1,8 до 2,0% от массы раствора соли угольной кислоты. В качестве соли угольной кислоты можно использовать бикарбонат аммония. 2 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (I I) (sI)s Е 21 В 33/138, 43/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ авюай

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818119/03 (22) 24.04.90 (46) 07,11.92, Бюл. ¹ 41 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) И.Г. Зезекало, В.Ф. Троцкий, В.И. Тищенко, Н.Я. Зезекало и Н.А. Мрочко (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N - 962595, кл. Е 21 В 43/32, 1980.

2. Методы изоляции пластов при бурении и эксплуатации скважин. НТО, М., ВНИИОЭНГ, 1972, с. 13.

Предполагаемое изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, точнее к физико-химическим способам блокирования поглощающих пластов при капельном ремонте скважин.

Известен способ гидроизоляции пласта в скважине, включающий последовательную закачку в пласт водных растворов гелеобразователя акрилтриметил аммоний хлорида и гидролизованного полиакриламида в соотношении 4,0-4,5:1 при смешении которых в пористой среде происходит образование нерастворимого полимерного комплекса, который выпадает в осадок и закупоривает поры пласта (см.а,с. СССР № 1177461, кл. Е 21 В 43/32).

Недостатком способа по а.с. № 1177461 является то, что после проведения ремонтно-изоляционных работ, при необходимости вызова притока, очень трудно восстановить дебит скважин, который был до остановки скважины на капитальный ремонт. Известен состав для временной закупорки пласта по а.с, СССР № 599049, кл. Е

21 В 33/138 содержащий воду, загуститель

2 (54) СПОСОБ БЛОКИРОВАНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ (57) Сущность; в пласт последовательно закачивают водные растворы хлорида кальция и соли угольной кислоты, Предварительно в водном растворе хлорида кальция растворяют флотореагент ВЖС вЂ” кубовый остаток высших жирных спиртов в количестве от 1,8 до 2.0 Д от массы раствора соли угольной кислоты. B качестве соли угольной кислоты можно использовать бикарбонат аммония. 2 табл, и наполнитель, например мел различных фракций, от л ич а ю щи и с я тем, что, с целью обеспечения полного последующего удаления состава из пласта, в качестве загустителя он содержит продукт оксиэтилирования жирных спиртов, например превоцел

ГО, а компоненты взяты в следующем сооношении, мас., : мел 56-64; превоцел 5-8: вода остальное, Недостатком состава являются недостаточные структурно-механические свойства, большая трудоемкость его приготовления, большой отход мела крупных фракций

Наиболее близким по осуществлению аналогом; прототипом к предлагаемому способу является способ изоляции притока пластовых вод по патенту США N 2272672, кл. 166-21 за 1942 г.

Укаэанный способ включает последовательную закачку в пласт двух реагирующих между собой реагентов — водных растворов

N82C03 и CBCI7., разделенных буферной жидкостью, которой и регулируется начало образования осадка.

1774004

10 чия"

45

Известный способ предназначен для изоляции притока пластовых вод, тогда как предлагаемый способ предназначен для блокирования призабойной зоны поглощающих пластов от задавочной жидкости.

Недостатком способа являются низкие структурно-механические свойства получаемого при этом осадка и, следовательно, низкие изолирующие свойства.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности изоляции пластов за счет увеличения структурно-механических и адгезионных свойств изоляционного материала.

Поставленная цель достигается тем, что в скважину производят последовательную закачку водных растворов хлорида кальция и соли угольной кислоты. Предварительно в водный раствор соли угольной кислоты вводят флотореагент ВЖС вЂ” кубовый остаток высших жирных спиртов в количестве от 1,8 до 2.0% от массы раствора соли, угольной кислоты, В качестве соли угольной кислоты используют бикарбонат аммония.

Флотореагент ВЖС (кубовый остаток высших жирных спиртов — натриевые соли монодикарбоновых кислот) добавляют в раствор солей угольной кислоты для ускорения химической реакции и осаждения мела и придания осадку высоких структурно-ме-. ханических свойств, Сопоставимый анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем; что образование мелового вязко-упругого состава происходит в стволе скважины против поглощающих пластов, а не в паровом пространстве этих пластов.

Кроме того, способ отличается тем. что в результате его реализации образуется состав из высокими структурно-механическими (вязко-упругими), по сравнению с прототипом, свойствами с низкой Водоотдачей, вследствие чего он не может задавливаться в поровое пространство блокируемых пластов даже при создании на них избыточного давления и не ухудшает проницаемости приэабойной зоны.

Из сопоставимого анализа прототипа и заявляемого технического решения следует, что заявленный способ соответствует критерию изобретения "Новизна".

Известен способ изоляции притока пластовых вод в скважине(а.с. СССР М 960424, кл, Е 21 В 43/32) в котором в пласт вместе с

) жидкостью-носителем закачивают гранулированный магний, последний вступая в контакт с пластовой водой образует нерастворимый осадок в поровом пространстве, а гранулированный магний, оставшийся ь скважине в результате седиментационных процессов образует мост, перекрывающий обводненный пласт как и в заявленном способе. Однако для отвердения осадка ему требуется находиться в покое в течение 60 часов. В нашем же техническом решении вязкоупругий меловой состав с минимальной водоотдачей образуется в течение 6090 минут после контактирования смесей, Свойства полученного состава и скорость

его образования позволяет сделать вывод а соответствии предложенного технического решения критерию "Существенные отлиПример 1. Реализация способа в лабораторной установке.

В мерный цилиндр заливали расчетное количество водного раствора бикарбоната аммония с концентрацией 19,6 мас.%, зат м заливали расчетный обьем водного раствора хлористого кальция с концентрацией

CaCiz в растворе 36,1 мас.%. Температура проведения опыта 20 С. Уравнение химической реакции следующее:

2 М t4C03+CaCI2 = СаСОз+ 2 NH4CI+

+СОг+ HzO

В результате реакции растворов бикарбоната аммония и хлористого кальция получали химически осажденный мел, раствор аммония хлористого, углекислый газ и воду.

Мел выпадал в осадок с образованием меловой пульпы, углекислый газ выделялся из раствора, а раствор аммония хлористого и вода оставались в растворе. После окончания реакции мел под действием сил гравитации выпадал в осадок. Процесс осаждения мела происходил в течение 2-3 ч. Полученный осадок имел рыхлую структуру с высокой водоотдачей и малопригодный для блокировки пластов. Для улучшения свойств осадка было опробовано ряд реагентов. Наилучшие результаты показал фотореагент ВЖС (кубовый остаток вы:ших жирных спиртов — натриевые соли монодикарбоновых кислот), Лабораторными опытами установлено, что ввод в раствор бикарбоната аммония флотореагента ВЖС приводит к ускорению реакции между растворами бикарбоната аммония и хлористого кальция и осаждению мела, полученного в результате реакции. Кроме того флотореагент ВЖС приводит к увеличению СНС и снижению водоотдачи (В) осадка (см.табл.1), т.е., осадок приобретает вязкоупругие свойства с минимальной водоотдачей.

Многочисленными опытами установлено, что ойтимальнсе статическое напряжение

1774004

905 м. 25

889 — 899 м, 6,1 МПа сдвига и минимальная водоотдача достигаются при содержании ВЖС s растворе бикарбоната аммония в количестве 1,8 — 2 мас. 7; от массы раствбра бикарбоната аммония см.табл.2. В табл.1 приведены сведения по 5 получению состава для блокирования поглощающих пластов.

Проведенными лабораторными исследованиями установлено, что оптимальные структурно-механические саойствамеловой 10 пульпы достигаются при содержании катализатора флотореагента ВЖС в пределах

1,8 — 2 мас.7; в растворе бикарбоната аммония.

Пример 2. Осуществление способа в 15 промысловых условиях на примере скважины М 105 Солоховского ГКМ.

Техническая характеристика скважины.

Эксплуатационная колонна наружным диаметром 168 мм 20 и внутренним диаметром

148 мм спущена на глубину 917 м, Искусственный забой скважины

Интервал перфорации

Пластовое давление

НКТ 89 х 6,45 мм спущены на глубину 889 м.

На период проведения ремонтно-изо- ЗО ляционных работ необходимо перекрыть интервал перфорации вязкоупругим меловым составом. Для этого состав должен находиться в интервале 905-885 м, т,е. мост из вязкоупругого состава должен быть вы- 35 сотой 20 м.

Определим объем моста лО

V= . h=0,785 0,148 20=

=0,343 м 40

Определяем объемы исходных компонентов, т,е. объемы раствора бикарбоната аммония, хлористого кальция и ВЖС для получения осадка объемом 0,343 мз, Лабораторными исследованиями и рас- 45 четами, исходя из уравнения реакции и условия полного реагирования исходных растворов установлено, что при реагировании 3-х объемов раствора бикарбоната аммония, с концентрацией 19,6 мас.о „ I-ro 50 объема раствора хлористого кальция, с концентрацией 36,1 мас.7 и 0,041 объемов

ВЖС получается 1/8 объема осадка, плотностью 1440 кг/м и 7/8 фильтрата плотностью 1040 кг/м .

Исходя из экспериментальных данных, суммарный объем растворов, входящий в реакцию составит: здрасте. = Чос.) = 0.343 8 2 744 м ° з из них 2,058 и бикарбоната аммония и

0.686 м хлористого кальция, остальное з

ВЖС(0,041 м ), Таким образом, закачивают в скважину

2,058 м раствора бикарбоната аммония с растворенным в нем ВЖС, затем раздельный обЪем воды 100 — 150 л., потом 0,686 м раствора хлористого кальция, потом жидкость глушения и в течении 60 — 90 мин получается в скважине осадок мела высотой 20 и с вязкоупругими свойствами.

После проведения ремонтно-изоляционных работ блокирующая зона разрушается последующей соля нокислотной обработкой.

Преимущества предложенного способа блокирования приэабойной зоны поглощающих пластов по сравнению с известным следующие: — повышение качества блокирования призабойных эон поглощающих пластов; — снижение стоимости ремонтных работ за счет удешевления исходных компонентов, применяемых при блокировании; — снижение трудоемкости работ по блокированию; — повышение культуры производства. — сокращение сроков и стоимости ремонта скважины.

Фор;ула изобретения

Способ блокирования приэабойной эоны поглощающих пластов, включающий последовательную закачку водных растворов хлорида кальция и соли угольной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции пластов эа счет увеличения структурномеханических и адгеэионных свойств изоляционного материала, в водный раствор соли угольной кислоты предварительно esoдят флотореагент ВЖС вЂ” кубовый остаток производства высших жирных спиртов, в количестве от 1,8 до 2,07 от массы раствора соли угольной кислоты.

1774004

Таблица 1

Плотность, кг/м, мг см, водоот см /30 мин

Плотность Состав осадка и фильрастворов, кг/м трата после реакции, з мас. ь

Состав растворов входящих в реакцию, мас, -1570

СН С-500

 — 3

1. Осадок мел

ВЖС аммоний хлористый вода

62,3

10,9

1060

4 остальное

2. Фильтрат мел отсутствует

ВЖС отсутствует аммоний хлористы и 10,8 вода остальное — 1040

1350

Таблица2

Состав осадка и Фильтрата, аыходкцих нз реакции, нас.2

lт вариан тоа

Соста| аидкостей, входлцих ° реакции, нас.ь

Паранатрщ плотность, кгlнт

Параметры июти.р, кгlнз; уел.влзкч

Т.С 1 СНС,ДГС/Сна

° одоотделение, снз/30 нин

1. Осадокь мал 62,3

1. Раствор бикарбоиата анноник бмкарбонат анноннх 19,6

Флетореагенг ВВС 1,5

1060,Г 1590

T - не течет

CHC 260

В 8

Флотореагант ВЙС - 8,2 еннзинй хгюрнсты1 - 5 воде - остальное вода - остальное

2. Раствор хлормст<Н О КЛЛЬцив хлористнг калщий - 36,1

1350

2. Фильтрат: зр - 1040 иел - отсутствует

° ода остальное

0ХС отсутствует анноннй хлорнстый - 10 ° 8 вода - остальное

1. Раствор бнкарбоиэтв аннонью1 бнкврбонат аююнил . 19,6

Фьютореагеит BXC 1,8

P - 1520

Т - иа течет

СНС - 360

В - 5

f. Осадок неп - 62,2

Флотореагент BXC 9,8 аннзиий июристмй - 4

f060 вода - остальное вода - остальное

2. Раствор хлористого кальции хлорнстмй кальций " 36, 1

2. Фильтрэт! нал " отсутствует

ВВС - отсутствует вымоина хлористый. 10,8

1350

Р - 1040

° ода - остальное вода " остальное

1. Раствор бикарбоната аююннл:

1. Осадок иел - 62,0

Фпотореагемт BBC 13,0 анноннй хлористый - 3

/о " 1440

Т - не течет

СНС - 800 бикарбонат выманил - 19,6

Флотореэгемт ВВС - 2,37

f060

В - 1 вода - остальное вода - остальное

2. Раствор хгюрнстого кальции хлорнстий кальций 36,1

2. Фильтрать

f350 нел отсутстэует

ВЕС отсутствует У - 1040 анмоинй июристый - 10,8 вода - осталыкю вода остальное

П р и м ° v е н н а. 1. Хонцентрациа бмкарбоматэ эннонил и хлористого кальцик прм п псм проведении Опытов бмла принлта такой, котораи поступает к потрабитвгю нз заводов.

t. Скорость образовании с алки с указаннюат саойстаамм 60-90 ннн.

). Прм раагмРоаанин нсхпДмых растворов помимо мала и аююннл хпосмс о

«л олмстого эзуатск so

Остакаюлск ° РастаОРаьll Углекислый Газ ° выдсллйаийсл нз РастаоРа бба не оказмвалт елнхиии нэ качество медовой пульпм. зги компонента

Редактор С.Кулакова

Заказ 3911 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Раствор бикарбоната аммония бикарбонат аммония 19,6 флотореагент

ВЖС . 2,0 вода остальное

2. Раствор хлористого кальция хлористый кальций 36,1 вода остальное

Составитель В.Троцкий

Техред М.Моргентал Корректор A.Êîçoðèý