Способ ограничения водопритоков в нефтяные скважины суспензией на основе силиката натрия

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для интенсификации добычи нефти в нефтяных скважинах, подверженных обводнению. В способе ограничения водопритоков в нефтяные скважины суспензией на основе силиката натрия, включающем нагнетание в пласт силиката натрия, в пласт с температурой от 100 до 250⁰С нагнетают измельченный кристаллический силикат натрия высокой дисперсности с размером частиц 10 мкм и кремнеземистым модулем ниже двух в виде водной суспензии в технической воде при следующих соотношениях компонентов, мас.%: указанный силикат натрия – 10, техническая вода - 90. Указанная суспензия в качестве водоизолирующего материала проникает в нескоагулированном виде глубоко в пласт трещиноватого коллектора. Технический результат – создание экрана тампонирования водоподводящих каналов высокой интенсивности путем получения силиката натрия непосредственно в пласте. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, являясь способом ограничения водопритоков в нефтяные скважины. Областью применения изобретения является добыча нефти.

Известные аналоги изобретения основаны на способности жидкого стекла вступать в реакции ионного обмена с ионами кальция и магния с образованием нерастворимых соединений, источником которых является пластовая вода. В нефтенасыщенной части пласта не происходит образования нерастворимых соединений из-за отсутствия ионов кальция и магния. Получающийся водоизолирующий материал сохраняет свои свойства при температуре до 250° С.

Существующие методы изоляции водопритоков с применением растворов силиката натрия включают следующие операции:

1.1. Нейтрализация ионов кальция и магния в пластовой воде нагнетанием водного раствора кальцинированной соды Na₂CO₃ для предотвращения преждевременной коагуляции жидкого стекла:

Na₂CO₃+CaSO₄→CaСО₃↓+Na₂SO₄;

Na₂CO₃+MgCl₂→MgСО₃↓+2NaCl₂.

1.2.Нагнетание жидкого стекла в пласт, в результате чего происходит образование тампонирующего материала за счет реакции жидкого стекла и ионов кальция и магния, диффундирующих из зон пласта, не подвергшихся обработке раствором кальцинированной соды.

1.3.Выдержка рабочего раствора в пласте на время, достаточное для образования тампонирующего материала (72 часа).

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является способ селективного тампонирования обводненных зон пласта, включающий нагнетание в пласт силиката натрия (а.с. СССР №1154438, СевКавНИПИнефть, заявл. 12.09.1983, опубл. 1985 г., бюл. №17).

Способ основан на способности жидкого стекла реагировать с ионами двухвалентных металлов с образованием нерастворимых соединений. Наличие ионов кальция и магния в пластовой воде позволяет получить тампонирующий материал непосредственно в зоне обводнения. В связи с тем, что скорость реакции между жидким стеклом и ионами кальция и магния высока, с целью предотвращения преждевременной коагуляции жидкого стекла в пласт предварительно закачивают водный раствор кальцинированной соды. В результате взаимодействия карбонатного аниона с ионами кальция и магния в пластовой воде образуются нерастворимые соединения, в результате чего ионы кальция и магния удаляются из пластовой воды в зоне закачки жидкого стекла и оно, по мнению автора, в нескоагулированном виде доставляется в пласт на заданное расстояние. В процессе последующей выдержки обводненная зона закупоривается в результате коагуляции жидкого стекла под воздействием диффундирующих к нему ионов кальция и магния из обводненных зон, не обработанных кальцинированной содой. В нефтенасыщенной зоне такого процесса не происходит, т.к. в ней практически отсутствует источник ионов двухвалентных металлов. Оптимальным является использование жидкого стекла с модулем ниже двух.

Недостатком прототипа является непродолжительный эффект, являющийся следствием создания экрана тампонирования водоподводящих каналов незначительной протяженности. При нагнетании в пласт жидкого стекла происходит его преждевременная коагуляция, т.к. скорость диффузии ионов двухвалентных металлов из зон, не обработанных раствором кальцинированной соды, значительно выше скорости нагнетания жидкого стекла. При этом полная нейтрализация ионов кальция и магния возможна только в ограниченном объеме пластовой воды.

Целью изобретения является создание экрана тампонирования водоподводящих каналов высокой протяженности путем получения силиката натрия непосредственно в пласте.

В способе ограничения водопритоков в нефтяные скважины суспензией на основе силиката натрия, включающем нагнетание в пласт силиката натрия, в пласт с температурой от 100 до 250⁰С нагнетают измельченный кристаллический силикат натрия высокой дисперсности с размером частиц 10 мкм и кремнеземистым модулем ниже двух в виде водной суспензии в технической воде при следующих соотношениях компонентов, мас.%: указанный силикат натрия – 10, техническая вода - 90. Указанная суспензия в качестве водоизолирующего материала проникает в нескоагулированном виде глубоко в пласт трещиноватого коллектора.

Технологический процесс включает использование технической воды и кристаллического силиката натрия высокой дисперсности, измельченного на устройствах типа “Коллоидная мельница” при соотношении, мас.%: вода - 90, силикат натрия с кремнеземистым модулем ниже двух - 10%.

Процесс проводится на стандартном оборудовании, применяемом в тампонажных и изоляционных работах (см. схему обвязки спецтехники). Монтаж оборудования и его эксплуатация проводится по методике, используемой при проведении изоляционных работ:

1. По насосно-компрессорным трубам закачивают рабочий раствор, приготавливаемый непосредственно на месте использования путем перемешивания порошкообразного силиката натрия с водой;

2. Рабочий раствор продавливают в пласт водой объемом 5 м³;

3. Освоение скважины осуществляется плавным запуском;

4. Давление закачивания в процессе обработки не должно превышать 0,8 Ргрп (среднего по пласту давления гидроразрыва).

5. Объем закачиваемого рабочего раствора определяется из следующего расчета: 1 м³ на 1 м величины вскрытой толщины пласта для коллектора низкой проницаемости; 3 м³ на 1 м – для коллектора средней проницаемости; 5 м³ на 1 м – для коллектора высокой проницаемости.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ ограничения водопритоков в нефтяные скважины суспензией на основе силиката натрия, включающий нагнетание в пласт силиката натрия, отличающийся тем, что в пласт с температурой от 100 до 250⁰С нагнетают измельченный кристаллический силикат натрия высокой дисперсности с размером частиц 10 мкм и кремнеземистым модулем ниже двух в виде водной суспензии в технической воде при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

Указанный силикат натрия 10

Техническая вода 90

Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная суспензия в качестве водоизолирующего материала проникает в нескоагулированном виде глубоко в пласт трещиноватого коллектора.

РИСУНКИРисунок 1