Раствор для удаления кольматирующих образований акриловых полимеров

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к растворам для удаления кольматирующих образований акриловых полимеров из скважин и пласта. Удаление кольмутирующих образований акриловых полимеров из скважины и продуктивного пласта достигается тем, что в растворе для удаления кольматирующих образований акриловых полимеров используют водорастворимое комплексообразующее соединение N, N, Nʹ, Nʹ -тетракис-(2-гидроксипропил)-этилендиамин с эмпирической формулой (0,5 0,75 мас.) C₁₄H₃₂N₂O₄ с водой (остальное). 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к растворам для удаления образований полимеров акрилового ряда из скважин и продуктивного пласта.

Известен раствор для обработки скважин, включающий следующие компоненты, мас. перекись водорода 10-30; дигидроортофосфат кальция 10-30; вода остальное [1] Известный состав не позволяет проводить декольматацию скважины и продуктивного пласта, закольматированных образованиями полимеров акрилового ряда.

Наиболее близким к предлагаемому является раствор, включающий следующие компоненты, мас. дигидроортофосфат кальция 10-15; кислородсодержащее соединение серы 30-40; ПАВ 0,15-0,25; вода остальное.

Известный способ не позволяет эффективно производить декольматацию скважин в условиях карбонатной составляющей цемента песчаников, так как кислородсодержащее соединение серы при взаимодействии с карбонатами кальция приводит к образованию гипса.

Целью изобретения является удаление кольматирующих образований акриловых полимеров из скважины и продуктивного пласта.

Цель достигается тем, что в растворе для удаления кольматирующих образований акриловых полимеров, включающем водорастворимое комплексообразующее соединение, в качестве раствора используют композицию, включающую, мас. N,N, N', N'-тетракис- (2-гидроксипропил)- этилендиамин с эм- пирической формулой C₁₄H₃₂N₂O₄ 0,5-0,25 Вода Остальное Существенными признаками изобретения являются.

Использование в качестве комплексообразователя водорастворимого дигидроортофосфата кальция Ca(H₂PO₄)₂ неорганического происхождения.

Использование ПАВ.

Использование в качестве комплексообразователя N,N,N',N'-тетракис-(2-гидроксипропил)-этилендиамина с эмпирической формулой C₁₄H₃₂N₂O₄ органического происхождения.

В настоящее время при бурении скважин на углеводороды в отечественной и зарубежной практике в составе промывочных жидкостей используют полимеры акрилового ряда (полиакрилонитрил натрия, гипан, серогель, сайпан, унифолк, полиакриламид и др.) в сочетании с глинами преимущественно монтмориллонитового типа. Полимеры понижают вязкость промывочной жидкости, делают устойчивыми стенки скважин, и их отрицательные заряды адсорбируются на положительно заряженных участках ребер глинистых минералов, входящих как в состав промывочных жидкостей, так и в состав цемента песчаников. Это предопределяет образование в околоскважинной зоне кольматацию продуктивного пласта органо-минералогическими образованиями, представленными сложно взаимодействующими между собой глинистыми минералами и полимерами акрилового ряда.

При сооружении скважин повсеместно происходит прихват бурового инструмента подобного рода органо-минералогическими образованиями, ликвидация которого известными способами, основанными на использовании различных технологических растворов, затруднительна.

В рассматриваемых условиях вторичное вскрытие продуктивного пласта известными способами также не обеспечивает достаточно полной гидравлической взаимосвязи скважины с продуктивным пластом ввиду значительных размеров зоны кольматации (2-4 м и более).

Зачастую наличие перетоков подземных вод в заколонном пространстве обусловлено некачественной цементацией из-за наличия органо-минералогических образований как на стенках ствола скважины, так и на обсадной колонне. Удаление этих образований известными растворами проблематично.

Наличие органо-минералогических образований, кольматирующих околоскважинную зону, не позволяет эффективно проводить как освоение, так и капитальный ремонт скважин.

Применяемые в изобретении компоненты раствора позволяют качественно удалять кольматирующие образования полимеров акрилового ряда. Раствор обеспечивает удаление органо-минералогических образований из скважины и продуктивного пласта.

Взаимодействие водорастворимого N,N,N',N'-тетракис-(2-гидроксипропил)-эти- лендиамина с кольматирующими образованиями основан на способности реагента С₁₄H₃₂N₂O₄ образовывать разнолигидные водорастворимые комплексы с акриловыми полимерами и с ионами, входящими в состав кристаллической решетки глинистых минералов (Mg²⁺, Al³⁺, Fe²⁺), а также с ионами, сорбированными на глине (щелочные металлы, Ca²⁺, Fe²⁺), что способствует разрушению органо-минералогического комплекса, кольматирующего продуктивный пласт. Реагент также обеспечивает стабилизацию в растворе ионов поливалентных металлов и предотвращает выпадение таких труднорастворимых соединений как гипс, гидроксиды алюминия и железа. Предлагаемый реагент обладает всеми свойствами ПАВ.

П р и м е р. Опыты проводились на фильтрационной установке УИПК-2М, моделирующей пластовые условия (среда, давление, температура, флюид). Для опытов использовали керны песчаников с разведочных скважин, сооружаемых на обычном буровом растворе. Керны выбуривались параллельно напластованию. В атмосферных условиях определялись коллекторские свойства образца (пористость, карбонатность).

После определения коэффициента проницаемости (К_о) в пластовых условиях (85^оС, 18 МПа) через образец прокачивали промывочную жидкость, используемую для вскрытия продуктивного пласта (сайпан 0,3 мас. полиакриламид 0,05 мас. бентонитовая глина 5 мас. а также добавки КМЦ, барита, УФХЛ и др.). Далее определяли коэффициент проницаемости закольматированного керна (К_к) и приступали к реагентной обработке. Через образец прокачивали раствор, равный 16-ти объемам его порового пространства. Время обработки 24 ч. После обработки производили промывку образца и определение его эффективности (К_р).

Эффективность обработок оценивали путем сопоставления первоначального коэффициента проницаемости с достигнутым в результате обработки.

В таблице представлены данные о примерах реализации изобретения в аналогичных условиях.

Из таблицы следует, что в пределах заявляемых концентраций рекомендуемой композиции раствора (опыты NN 1-4) коэффициент проницаемости образцов увеличивается относительно первоначального на 142,4-180% в то время как по прототипу (опыт N 7) на 51,5% Уменьшение концентрации реагента С₁₄H₃₂N₂O₄ вне заявляемых пределов (опыт N 5) не обеспечивает увеличения коэффициента проницаемости до значений, близких к первоначальному, а увеличение концентрации рассматриваемого реагента выше заявляемого предела (опыт N 6) не дает дополнительного эффекта.

Формула изобретения

РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ КОЛЬМАТИРУЮЩИХ ОБРАЗОВАНИЙ АКРИЛОВЫХ ПОЛИМЕРОВ, включающий соль амина и растворитель, отличающийся тем, что в качестве соли амина раствор содержит N, N, Nʹ, Nʹ тетракис(2-гидроксипропил)-этилендиамин формулы C₁₄H₃₂N₂O₄, а в качестве растворителя воду при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.

N, N, Nʹ, Nʹ -тетракис (2-гидроксипропил)-этилендиамин формулы C₁₄H₃₂N₂O₄ 0,5 0,75 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1