Способ селективной изоляции водопритоков в скважине

 

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности, к изоляции водопритоков добывающих и нагнетательных скважин. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности изоляции путем увеличения охвата воздействием, тампонирующей способности и расширения технологического возможностей. Это достигается тем, что способ включает закачку в скважину минерализованной воды хлоркальциевого типа и 5-7%-ного водного раствора алюмината натрия, перед закачкой водного раствора алюмината натрия в скважину закачивают разделитель при следующем соотношении, мас.%: минерализованная вода 40; разделитель 10; 3-5%-ный водный раствор алюмината 50. Кроме того, в качестве разделителя используют легкую нефть. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к добыче нефти и газа, в частности, к изоляции водопритоков добывающих и нагнетательных скважин.

Известен состав для селективной изоляции водопритоков, включающий силикат натрия, спирт, водорастворимый полимер и пресную воду [1] При этом указанный раствор вступает в реакцию с минерализованной пластовой водой хлоркальциевого типа, в результате которой образуется не растворимый в воде осадок.

К недостаткам известного способа относится то, что в процессе закачки в стволе скважины происходит смешение закачиваемого раствора с пластовой водой, а это приводит к выпадению осадка в стволе скважины и перекрытию продуктивного интервала. Кроме этого, ввиду ионного характера химической реакции между закачиваемым раствором и пластовой водой хлоркальциевого типа, характеризующейся мгновенным образованием осадка в зоне контакта, глубина проникновения рабочего раствора в призабойную зону значительно снижается, что сильно уменьшает эффективность изоляционных работ. Помимо этого, к недостаткам известного состава относится то, что сфера его применения ограничивается скважинами, продуцирующими минерализованной водой хлоркальциевого типа.

Известен способ селективной изоляции, включающий последовательную закачку в скважину осадкообразователя реагента, образующего нерастворимый осадок, водного раствора карбоната натрия и жидкого стекла (силиката натрия) [2] Недостатком способа является то, что первоочередная закачка водного раствора карбоната натрия при контакте его с пластовой водой хлоркальциевого типа приводит к образованию нерастворимых соединений, снижению проницаемости пропластка и, как следствие, уменьшает проникающую способность (охват воздействием) рабочего раствора. Кроме этого, к недостаткам прототипа относится то, что сфера его применения ограничивается скважинами с минерализованной пластовой водой хлоркальциевого типа.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ селективной изоляции водопритоков в скважину, включающий последовательную закачку воды, разделителя и реагента, образующего нерастворимый осадок в пласте [3] Известный способ имеет низкую эффективность, связанную с малой проникающей способностью рабочего раствора (охват воздействием) и ограниченными технологическими возможностями.

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции путем увеличения охвата воздействием, тампонирующей способности и расширения технологических возможностей.

Цель достигается тем, что способ включает последовательную закачку в скважину минерализованной воды хлоркальциевого типа, разделителя и 5-7%-ного водного раствора алюмината натрия в качестве реагента, образующего нерастворимый осадок в пласте, при следующем соотношении мас. минерализованная вода 40; разделитель 10; 3-5%-ный раствор алюмината натрия 50.

В качестве разделителя можно использовать легкую нефть.

Наличие разделителя (легкая нефть) исключает смешение закачиваемых растворов в стволе скважины и способствует более глубокому их проникновению в призабойную зону. В скважинах с щелочной пластовой водой первоочередная закачка минерализованной воды хлоркальциевого типа может привести к преждевременному выпадению осадка и снижению проникающей способности. Поэтому в указанном случае способ предусматривает смену очередности закачки минерализованной воды хлоркальциевого типа и водного раствора алюмината натрия, что позволяет существенно расширить сферу его применения. Ввиду малой вязкости используемых в способе растворов они поглощаются только высокопроницаемыми водоносными интервалами, а малопроницаемые нефтенасыщенные интервалы остаются нетронутыми. В результате смешения 5-7%-ного раствора алюмината натрия и минерализованной воды хлоркальциевого типа в водоносном интервале выпадает блокирующий его не растворимый в воде осадок, что и обеспечивает селективную изоляцию.

В способе используют доступный и сравнительно дешевый 5-7%-ный водный раствор алюмината натрия. Алюминат натрия (NаАlО₂) имеет следующие физико-химические характеристики: процентное содержание товарной массы в готовом продукте 5 мас. плотность товарного продукта 110 кг/м³; вязкость 5% ного водного раствора 2,5 мПа·с; рН 5%-ного водного раствора 14; растворимость в воде полная.

В качестве минерализованной воды хлоркальциевого типа могут быть использованы пластовые и сточные воды, морская вода, сеноманская вода, а также водны раствор хлорида кальция.

Способ проверен в лабораторных условиях. В процессе эксперимента определяли проникающую (фильтруемость) и тампонирующую способность в искусственных образцах песчаной пористой среды диаметром 0,04 м и длиной 1,0 м. При этом образец под вакуумом насыщали пластовой водой хлоркальциевого типа. Определяли проницаемость по воде при перепаде давления 0,2 МПа, после чего в количестве 0,3 объема пор последовательно закачивали высокоминерализованную пластовую воду хлоркальциевого типа со следующим содержанием щелочноземельных катионов, мг/л: натрий + калий 35250; кальций 4700; магний 1400; разделитель (легкая нефть) и водный раствор алюмината натрия. Далее в образец закачивали пресную воду под перепадом давления 0,2 МПа до установления постоянного фактора остаточного сопротивления R(R S₁/S₂, где S₁ подвижность воды, закачиваемой в пористую среду до изоляции, S₂ подвижность воды, закачиваемой после изоляции), и определяли объем профильтрованной жидкости. Эксперименты при различных температурах (20-90^oC) показали, что она практически не оказывает влияния на проникающую способность и фактор остаточного сопротивления R. Аналогичные эксперименты проведены также для прототипа. Результаты приведены в таблице. Как видно из приведенных данных, применение способа позволяет существенно увеличить проникающую способность (фильтруемость) рабочего агента и фактор остаточного сопротивления, что свидетельствует о более высокой тампонирующей способности. Сравнение показывает, что эффективность способа превышает эффективность прототипа в диапазоне концентраций алюмината натрия 5-7% При этом соотношение закачиваемых объемов компонентов, в от общего объема закачки следующая: минерализованная вода хлоркальциевого типа 40; разделитель 10; 5-7%-ный водный раствор алюмината натрия 50.

Процесс на скважине осуществляется в следующей последовательности.

Поднимают подземное оборудование, обследуют состояние забоя скважины, при наличии песчаной пробки производят промывку. После определения глубины забоя, статического уровня жидкости, поглотительной способности в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ). Устье скважины соединяют с насосным агрегатом (например, ЦА-320). Производят опрессовку нагнетательной линии на максимально допустимую величину давления в соответствии с технической характеристикой эксплуатационной колонны.

В скважину последовательно закачивают высокоминерализованную воду хлоркальциевого типа, легкую нефть (разделитель) и 5-7%-ный водный раствор алюмината натрия. После продавки реагентов в призабойную зону скважины легкой нефтью ее оставляют в состоянии покоя на 20 ч. При перемешивании реагентов в водоносном интервале образуется блокирующий тампон.

Предложенное изобретение существенно отличается от существующих высоким охватом призабойной зоны воздействием и широкими технологическими возможностями.

Эффект от применения данного способа достигается за счет увеличения охвата призабойной зоны воздействием, а также более высокой тампонирующей способности. Это обеспечивает увеличение добычи нефти, сокращение обводненности продукции и увеличение межремонтного периода работы скважины.

Формула изобретения

1. Способ селективной изоляции водопритоков в скважине, включающий последовательную закачку в скважину воды, разделителя и реагента, образующего нерастворимый осадок, отличающийся тем, что в качестве реагента, образующего нерастворимый осадок, используют 5 7%-ный водный раствор алюмината натрия, а в качестве воды минерализованную воду хлоркальциевого типа при следующем соотношении закачиваемых в скважину реагентов, мас.

Минерализованная вода хлоркальциевого типа 40 Разделитель 10 5 7%-ный Водный раствор алюмината натрия 50 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве разделителя используют легкую нефть.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.10.2004

Извещение опубликовано: 20.10.2005        БИ: 29/2005

---