Способ изоляции притока пластовых вод

 

Способ относится к области добычи газа из обводненных коллекторов. Сущность изобретения: в скважину после промывки ее конденсатом закачивают первую пачку водного раствора (10-12%) соляной кислоты с ПАВ. В качестве ПАВ используют ПАВ на основе третичной окиси алкилдиметиламина с длиной алкильной цепи от 10 и 18 или алканэтоксисульфата щелочного металла или аммония с длиной алкильной цепи от 10 до 14 и содержанием трех этоксигрупп. Количество ПАВ.- 0,05-0,5 мае. % от раствора кислоты. Затем закачивают кремнийорганическое соединение - полиорганогидросилоксаноеую жидкость ПОСЖ общей формулы -Rn-Sl(H), где , . В качестве ПОСЖ используют жидкости типа ГКЖ-94. ГКЖ-94М, ЭДЭ-31, ДХЗ-2. Соотношение закачиваемой смеси водного раствора соляной кислоты с ПАВ и ПОСЖ выбирают 1:1. Затем закачивают вторую пачку смеси водного раствора соляной кислоты с ПАВ. Объем второй пачки составляет 60-80% от объема первой пачки. Продавливают рабочую смесь газовым конденсатом в пласт. Скважину оставляют закрытой под давлением продавки на 7-10 час и затем вводят в эксплуатацию. Проницаемость снижается на 85-100% за счет усиления адгезионных свойств. 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>ю Е 21 В 33/138

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903475/03 (22) 21.01.91 (46) 23.03.93, Бюл. № 11 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) Т,Л.Чернышева, А,Я.Строгий и К.И.Толстяк (56) Авторское свидетельство СССР№ 663819, кл, Е 21 В ЗЗ/13, 1979, Авторское свидетельство СССР ¹

964116, кл. Е 21 В 43/32, 1982, Патент США № 3070161, кл. 166-29, 1966.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1104245, кл. Е 21 В 43/27, 1984 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД (57) Способ относится к области добычи газа из обводненных коллекторов. Сущность изобретения: вскважину после промывки ее конденсатом закачивают первую пачку водного раствора (10 — 12%) соляной кислоты с

Изобретение относится к области добычи газа из обводненных коллекторов и может применяться при бурении и эксплуатации скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции притока плэстовых вод зэ счет усиления адгезионных, свойств.

„„5U „„1 803532 А1

ПАВ, В качестве ПАВ используют ПАВ на основе третичной окиси алкилдиметиламина с длиной алкильной цепи от 10 и 18 или алканэтоксисульфата щелочного металла или аммония с длиной алкильной цепи от 10 до 14 и содержанием трех этоксигрупп, Количество ПАВ.— 0,05-0,5 мас, % от раствора кислоты. Затем закачивают кремнийорганическое соединение — полиорганогидросилоксановую жидкость ПОСЖ общей формулы (-Rn-SI(H)o-.Jm, где п=1-3, m=9 — 14, В качестве ПОСЖ используют жидкости типа ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ЭДЭ-31, ДХЗ-2. Соотношение закачиваемой смеси водного раствора соляной кислоты с ПАВ и ПОСЖ выбирают 1:1. Затем закачивают вторую пачку смеси водного раствора соляной кислоты с ПАВ, Объем второй пачки составляет

60 — 80% от объема первой пачки, Продавливают рабочую смесь газовым конденсатом в пласт, Скважину оставляют закрытой под давлением продавки на 7-10 час и затем

: вводят в эксплуатацию. Проницаемость снижается на 85-100% за счет усиления ад-, гезионных свойств, 1 табл.

СО

,C) Сд

iQl

6д

Поставленная цель достигается тем, что, в способе изоляции притока пластовых вод,, включающем закачку кремнийорганическо- д го соединения мвждудвумя пачками водных растворов соляной кислоты, в водный раствор соляной кислоты дополнительно вводят ПАВ нэ основе третичной окиси алкилдиметиламина с длиной алкильной цепи от 10 до 18 или алканэтоксисульфата ще1803532 лочного металла или аммония с длиной алкильной цепи от 10 до 14 и содержанием трех этоксигрупп в количестве 0,05-0,5 мас.

7ь от раствора кислоты, а в качестве кремнийорганического соединения используют полиорганогидросилоксановую жидкость общей формулы (Яп-Sl(H) 0-)m, где п=1-3, m=9 — l4.

При этом соотношение закачиваемых объемов первой пачки водного раствора соляной кислоты с ПАВ и полиоргэногидросилоксановой жидкости составляет 1:1, а объем второй пачки смеси водного раствора соляной кислоты с ПАВ составляет 60-80 /, от объема первой пачки. Водный раствор соляной кислоты используют с концентрацией 10 — 12%. В качестве полиорганогидросилоксановой жидкости применяют жидкости типа ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ЭДЭ-31, ДХЗ-2.

Отличительные признаки в совокупности не обнаружены в патентной и научнотехнической литературе, поэтому можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Полиорганогидросилоксановые жидкости ГКЖ-94 (ГОСТ 10834-76), ГКЖ-94М (ТУ

П-21-63), ЭДЭ-31 (TY П-86-67), ДХЗ-2 (ВТУ

2-66) бесцветные или слегка желтоватые, беэ мехпримесей, плотностью 0,995 вЂ,003 г/см, вязкостью 50 — 165 сст при 20 С, температура застывания минус 60 С, легко растворимы в ароматических и хлорированных углеводородах и в высших спиртах, нерастворимы в воде и низших спиртах. Нетоксичны, вредных паров и газов не выделяют.

Применяются в качестве гидрофобизующих препаратов.

Третичная окись алкилдиметиламина (TOA) — ТУ 6-01-1038-75, Сп Н2п+ (СНз)2МО. где n=10 — 18, содержание активного вещества 30-50, хорошо растворима в воде, ус; тойчива при нагревании в растворах кислот

° и щелочей, применяется как смачиватель и обезжириватель металлических поверхностей,диспергатор вдизтопливах(см. Поверхностно-активные вещества. Справочник.

Л., Химия, 1979).

Алканэтоксисульфат щелочного металла или аммония (ТУ 6-01-1353-88-А), С,>Н2д+10(С2Н40) ЯОзйа, где n=10-14, m — в среднем три, густая маслянистая жидкость от светло-желтого до красно-коричневого цвета. Содержание активного вещества от

25 до 70 масс.

Механизм сцепления рабочей смеси с породами обрабатываемого пласта мо>кйо предположить следующий: на поверхности породы происходит эдсорбция ПАВ, неадсорбировэнная же часть молекулы вступает во взаимодействие с кремнийорганическими соединениями, которые при действии на них соляной кислоты переходят в гелеобразное состояние, образуя плотный водоизолирующий экран, Предлагаемый в способе кислотный раствор содержит соляную кислоту 10 — 12 ной концентрации, т,к. более высокая кон10 центрация кислоты ведет к ее перерасходу, что невыгодно, а ниже 10/ — недостаточна для создания среды, при которой образуется гель, закупоривающий поры пласта для воды.

15 Способ осуществляют следующим образом. В скважину после промывки ее конденсатом при открытом затрубном пространстве закачивают 10 — 12 j -ный раствор соляной кислоты с ПАВ в объеме откры20 тых пор в призабойной зоне пласта иэ расчета:

V=0 8D х Н х m=0,8 х 1 х 10 х 0,12=0,96

2 з 1 5 где D — диаметр зоны пласта, м;

Н вЂ” мощность пласта, м;

m — открытая пористость, равная 0,12, Затем закачивают полиорганогидросилоксановую жидкость, напр, ГКЖ-94, в соотношении 1:1 с первой пачкой кислотного

30 раствора, т,е, 1 м и снова 10 — 12 -ный раствор соляной кислоты с ПАВ, 60 — 80% от объема первой пачки, т.е, 0,6 — 0,8 м, Закрывают задвижку на затрубном пространстве и продавливают рабочую смесь газовым конденсатом в пласт, Скважину оставляют закрытой под давлением продэвки HB 7-1G часов, а затем вводят в эксплуатацию.

В лабораторных условиях испытания проводились на установке УИПК-1М, Для

40 эксперимента использовались образцы керна на Краснооскольской площади, с исходной проницаемостью для воды 253 — 265 мД, Все опыты проводились по одинаковой технологической схеме: образец керна помещался в кернодержатель установки и через него прокачивали первую пачку

10 — 12 / -ного раствора соляной кислоты с

ПАВ, затем полиорганогидросилоксановую жидкость, например, ГКЖ-94, ГКЖ-94М, 50 ЭДЭ-31 или ДХЗ-2 и вторую пачку раствора соляной кислоты с ПАВ, Время выдержки рабочей смеси от 7 до 24 часов при температуре 45-70 С и давлении 2,5 — 10 МПа. По окончании процесса отверждения опреде55 лялась проницаемость кернов для воды, Результаты опытов сведены в таблицу, Из таблицы видно, что при соотношении пер, вой пачки кислотного раствора с ПАВ и полиорганогидросилоксановой жидкости 1,2;1 и увеличении обьема кислотного раствора

1803532 при второй закачке более 80 от первоначальной ведет к снижению эффекта изоляции, и проницаемость образца для воды снижается лишь на 68,4%, что объясняется перенасыщенностью кислотным раствором 5 при недостаточном количестве кремнийорганической жидкости.

Закачка реагента, состоящего из кислотного раствора с ПАВ (первой пачки) и полиорганогидросилоксановой жидкости в 10 соотношении 1:1,4, а затем второй пачки раствора соляной кислоты с ПАВ (50% от объема первой пачки) также не обеспечивает эффективной изоляции водопритока, т.к. проницаемость после обработки снижается 15 лишь на 48,9 .

Соотношение 1:1 первой пачки кислотного раствора и полиорганогидросилоксановой жидкости и объем второй пачки кислотного раствора с ПАВ, составляющий 20

60 — 80 от объема первой пачки обеспечивает эффективное снижение проницаемости испытываемых образцов пород для воды, что приводит к достижению цели— . изоляции притока пластовых вод. 25

Как видно из данных таблицы, увеличение концентрации ПАВ выше 0,5 экономически нецелесообразна, а уменьшение ее ниже 0,05% не обеспечивает достаточную адгезию геля с породой, что приводит к сни- 30 . жению проницаемости только на 69,5 . Оптимальной концентрацией ПАВ в растворе является 0,25, образующийся по реакции гель обладает надежными изолирующими свойствами, который при нагружении де- 35 формируется, а при снятии нагрузки вновь восстанавливает свои формы.

Предлагаемый способ изоляции притока пластовых вод позволяет практически до нуля снизить проницаемость водоносных 40 пластов..

При сравнении водоизолирующих свойств применяемого состава по предлагаемому способу с прототипом установлено, что этот состав обладает более высокими адгезионными и водоиэолирующими свойствами, а полученный гель имеет более высокую механическую прочность и выдерживает большие нагрузки. Способ характеризуется простой технологией, а предлагаемые кремнийорганические соединения нетоксичны, не выделяют вредных паров и газов, морозостойки, являются доступными продуктами, выпускаемыми отечественной промышленностью в достаточных количествах.

Формула изобретения

1. Способ изоляции притока пластовых вод, включающий закачку кремнийорганического соединения между двумя пачками водных растворов соляной кислоты. о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности изоляции за счет усиления адгезионных свойств, в водный раствор соляной кислоты дополнительно вводят ПАВ на основе третичной окиси алкилдиметиламина с длиной алкильной цепи 10 — 18 или ал канэтоксисульфата щелочного металла или аммония с длиной алкильной цепи 1014 и содержанием трех этоксигрупп, в количестве 0,05 — 0,5 мас. от раствора кислоты, а в качестве кремнийорганического соединения используют полиорганогидроксилоксановую жидкость общей формулы (Rn-Si(H)0-1гп, где n=1 — 3. m=9 — 14, при этом соотношение закачиваемых объемов смеси первой пачки водного раствора соляной кислоты с ПАВ и полиорганогидросилоксановой жидкости составляет 1:1, а объем второй пачки смеси водного. раствора соляной кислоты с ПАВ составляет 60 — 80. от объема первой пачки кислотного раствора с

ПАВ, причем водный раствор соляной кислоты используют с концентрацией 10 — 12 (>. .2. Способ по и. 1. отличающийся тем, что в качестве полиорганогидроксилоксановой жидкости используют жидкости типа ГКЖ-94, ГКЖ-94М, ЭДЭ-31, ДХЗ-2, 1803532

Закачиваемый реагент

Концентр.

Проницаемость обаз а яво ы,мЦ

 —

Первая Полиорпачка 10 ганогид-12 7ь - росиного кис- локсанолотного вая жидраство- кость, мл ра, мл

Вторая пачка 10

Г1ервонэчальная

После

ПАВ в кислотпрокачки раствора ном рас-12 7ь

НОГО кислотнОГО раствора, мл творе, 7, работки, og сан, жи к

0,02

93,1

68,4

2,5

0,04

127,3

48,9

4,5

0,45

10,5

94,0

66.1

100

87,6

0,55

0,5

93,2

88,3

85,7

69,5

3,5

0,25

17,3

0,1

3,5

20,4

0,05

37,8

0,04

78,6

Составитель Т.Чернышева

Техред М. Морге нтал Корректор С.Юско

Редактор

Заказ 1038 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,Гатарина, 101

5

5

5

5

5

5

5

5

5

Соотношение первой пачки кислотного раствора к полиорганогидросилок1,2 ; 1

1: 1,4

1:1

1:1

1:1

1:1

1:1

1;1

1;1 ном отношении от первонач. кисЛОТНОГО раствора

263

256

258

253

262

257

259

261

Снижение прони цаемости образца после об