Состав для проведения изоляционных работ в скважинах

 

Использование: изобретение относится к горной промышленности, а именно к скважинной разработке нефтяных месторождений. Сущность изобретения: предложены составы для увеличения фильтрационного сопротивления, включающие экзополисахарид, синтезируемый Azotobacter vinelandii (Lipman) ФЧ-1, в виде культуральной жидкости и гексарезорциновую смолу с формалином при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: экзополисахарид 0,001-0.5; смола 0,5-5,0; формалин 1,0-3,0, а остальное - вода. 1 табл.

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к скважинной разработке нефтяных месторождений.

Известен состав для изоляции притока пластовых вод в скважину, включающий раствор гетерополисахарида Xanhomonas campestris (авт.св. N 1051226, Е 21 В 33/13, 1985).

Недостатком этого состава является низкая его эффективность из-за выноса полисахарида из пласта при работе скважины и восстановлении фильтрационного сопротивления призабойной зоны пласта. У известного гетерополисахарида низкие гелеобразующие свойства. Штамм способен продуцировать не более 9 г/л гетерополисахарида.

Наиболее близким из известных технических решений. принимаемым в качестве прототипа, является состав для проведения изоляционных работ в скважинах, включающий водный раствор экзополисахарида, синтезируемого Acinetobacter sp, и альфа-аминоуксусную кислоту (авт.св. N 1726732).

Acinetobacter sp. продуцирует 9-10 г/л экзополисахарида с низкими гелеобразующими свойствами. Использование этого состава требует применения дефицитных веществ (амино-уксусной кислоты и сернокислой меди) и необеспечивает требуемого увеличения фильтрационного сопротивления при повышенных пластовых температурах.

Целью изобретения является увеличение эффективности проведения изоляционных работ в пластах с повышенной температурой.

Это достигается за счет использования в качестве экзополисахарида (ЭПС) полимера, продуцируемого Azotobacter vine- landii (Lipman) ФЧ-1 в виде раствора культуральной жидкости, в которой дополнительно вводят гексарезорциновую смолу с отвердителем, в качестве которого используют формалин. (Справочник по пластическим массам под редакцией Катаева В.М. и др. М. 1975.

Соотношение компонентов, мас. экзополисахарид 0,001- 0,5; формалин 1,0-3,0; гексарезорциновая смола 0,5-5,0; вода остальное.

Штамм Azotobacter vinelandii (Lipman) ФЧ-1 известен как продуцент экзополисахарида, производящий его в количестве не менее 15 г/л, обладающий высокими гелеобразующими свойствами.

В нефтедобывающей промышленности известно использование алкилрезорциновых смол, таких как ТС-10 ТСД-9, но это не позволило добиться увеличения прочностных свойств составов и герметизации скважин.

Поэтому использование алкилрезорциновой смолы не получило распространения на промыслах. Применяют ее для изоляции вод всех типов, главным образом в композиции с цементным раствором.

Успешность работ при использовании чистой смолы сравнительно низка, а период восстановления обводненности в среднем не превышает 9 мес. Это можно объяснить разбавлением ее при движении в трубах. Промысловая практика показывает, что при закачке в пласт 0,3-0,4 м³ смолы, как правило, успешность работ не достигается.

Кроме того, низкую успешность изоляции вод с использованием алкилрезорциновых смол можно объяснить несовершенством подбора рецептур для этой цели. Необходимо изучение физико-химических свойств конкретных марок смолы применительно к изоляции пластовых вод.

Использование гексарезорциновой смолы с формалином в предложенном составе позволяет осуществлять сшивку биополимерных молекул с молекулами смолы с образованием в растворе прочной структуры; с ростом температуры прочность этих структур усиливается, что обуславливает усиление гелеобразующих свойств состава.

В качестве критериев для выбора соотношения ингредиентов предлагаемых составов выбирались три показателя предельное напряжение сдвига, температурный диапазон и время гелеобразования.

Приготовление состава в лабораторных условиях осуществляли следующим образом: в стеклянный стакан с мешалкой наливали экзополисахарид в виде культуральной жидкости и воду. После тщательного перемешивания в стакан добавляли определенное количество водорастворимой гексарезорциновой смолы и формалина, снова перемешивали до получения однородной массы. Приготовленный таким образом состав использовали для измерения предельного напряжения сдвига при различных температурах.

Результаты полученных исследований приведены в таблице.

Пример. Приготовление раствора на промысле осуществляют в емкостях цементировочного агрегата (ЦА), подсоединенного к нагнетательной скважине. Для приготовления 3 м³ раствора в емкость ЦА добавляют 100 л культуральной жидкости 2 м³ воды, в которых растворяют путем перемешивания насосом ЦА расчетное количество смолы с формалином. После получения однородной массы насосом ЦА доводят полученный раствор через колонну насосно-компрессорных труб до забоя скважины и продавливают его в пласт. В качестве продавочной жидкости можно использовать как пресную, так и пластовую воду.

В промысловых условиях наиболее наглядным доказательством успешности работы изоляционного состава является изменение обводненности добываемой продукции при обработке добывающих скважин.

Проведенные опытные закачки на Талинском месторождении Западной Сибири показали, что применение предложенных составов обеспечивает более чем двукратное снижение приемистости нагнетательных скважин с одновременным перераспределением в профиле приемистости. При обработке обводненность добывающих скважин уменьшилась на 30-80% Использование раствора экзополисахарида, синтезируемого Acinetobacter sp. с добавлением смолы с формалином не позволило добиться поставленной цели.

Использование смолы менее 0,5% в предложенном составе имеет очень большое время затвердевания (более 300 ч), а при концентрации более 5% наблюдалось увеличение прочности сверх требуемого, при этом время отверждения было слишком мало (1,5-2 ч) для реальных условий закачки состава в пласт.

Формула изобретения

Состав для проведения изоляционных работ в скважинах, включающий водный раствор экзополисахарида и органическую добавку, отличающийся тем, что в качестве экзополисахарида включает полимер, продуцируемый штаммом бактерий Azotobacter vinelandii (Lipman) ФЧ-1 ВКПМ В-5933, в виде культуральной жидкости, а в качестве органической добавки включает гексарезорциновую смолу с формалином при следующих соотношениях компонентов, мас.

Экзополисахарид 0,001 0,5 Формалин 1,0 -3,0 Гексарезорициновая смола 0,5 5,0 Вода Остальноер

РИСУНКИ

Рисунок 1

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 22-2001

(73) Патентообладатель:Автономная некоммерческая организация "Научно-техническое объединение "ИТИН" (RU)

Договор № 12630 зарегистрирован 15.06.2001

Извещение опубликовано: 10.08.2001