Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов
Владельцы патента RU 2244820:
Открытое акционерное общество "Татнефть" (ОАО "Татнефть") (RU)
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин. В способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в жидкости-носителе – безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера, в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов отработанных в соотношении 0,1:9,9 - 9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой нитрат магния, кальция, бария, алюминия, хрома, железа или их смеси. Технический результат – повышение эффективности блокирования водопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов за счет увеличения устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, а также расширение ассортимента химических реагентов, используемых в качестве сшивателей водорастворимых полимеров, и жидкостей-носителей. 2 табл.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, выравнивания профилей приемистости нагнетательных скважин.
Известен способ изоляции пласта (пат. 2004772 РФ, МПК 5 Е 21 В 33/138, 1993), в котором в качестве сшивателя растворенного в воде полиакриламида используют водный раствор нитрата хрома. Использование водных составов для водоизоляционных работ требует тщательной подборки концентраций компонентов, от которой зависит время начала гелеобразования после смешения компонентов.
Известен способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины (а.с. 1421849 СССР, МКИ 4 Е 21 В 33/138, 1988), в котором в качестве сшивателя гипана используется водный раствор хлорида алюминия. Недостатком данного способа является высокая концентрация хлорида алюминия (30%), что существенно удорожает стоимость скважинообработки.
Известен способ изоляции водопритока в скважину (пат. 1797644 СССР, МКИ 5 Е 21 В 33/138, 1993). Способ предусматривает закачку водорастворимого полимера и глинистого компонента в порошкообразном состоянии в жидкости-носителе, в качестве которой используют нефть. Недостатком данного способа является то, что глина - малоэффективный сшиватель для образования трехмерной структуры гелеобразного полиакриламида (ПАА) за счет адсорбции подвижных частей набухшего полимера. Процесс адсорбции обратим и при определенных условиях будет преобладать обратный процесс - десорбция, что приведет к нарушению изоляционного экрана.
Наиболее близок к предлагаемому способ блокирования высокопроницаемых пластов (пат. 2176309 РФ, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32, 1999). Данный способ предусматривает применение в качестве сшивателя водорастворимого полимера сухих хлоридов поливалентных металлов. Способ включает закачку в жидкости-носителе безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу поршкообразного водорастворимого полимера.
Задачей изобретения является повышение эффективности блокирования водопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов за счет увеличения устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, а также расширение ассортимента химических реагентов, используемых в качестве сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.
| Таблица 1 | |
| Нитрат | Растворимость в воде, в г /100 г/ при1°С |
| Mg(NO3)2 | 75,1/25; 81,2/40 |
| Са(NО3)2 | растворим |
| Ва(NO3)2 | 10,32/25; 14,3/40 |
| Аl(NO3)3·9Н2O | 65,3/25; 75,4/40 |
| Сr(NO3)3·9Н2O | растворим |
| Fе(NО3)2·6Н2O | 82/18; 87/52 |
| Fe(NO3)2·9H2O | 87/25; 105/40 |
Поставленная задача решается за счет того, что в способе блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающем закачку в жидкости-носителе - безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера, в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9-9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой нитрат магния, кальция, бария, алюминия, хрома, железа или их смеси.
Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".
Эффективность предлагаемого способа блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов проверялась в лабораторных условиях на линейных моделях пласта с искусственной трещиной. Линейную модель пласта заполняли фракцией кварцевого песка (0,05-0,2 мм). Далее модель вакуумировали, насыщали пластовой водой, насыщали безводной нефтью, вытесняли нефть технической водой до полного вытеснения нефти (моделировали полностью промытые зоны).
В промытую модель закачивали блокирующий состав, содержащий в безводной жидкости-носителе порошкообразный водорастворимый полимер и сухие нитраты металлов, в количестве 20% от объема пор модели, а далее возобновляли прокачку технической воды. За критерий оценки эффективности предлагаемого способа взят закупоривающий эффект (η ) или степень изоляции, который определяют на основе данных, полученных при испытаниях, расчетным путем по формуле:
где К0 - коэффициент проницаемости модели пласта до закачки блокирующего состава, мкм2; К - коэффициент проницаемости модели пласта после закачки блокирующего состава, мкм2.
Результаты опытов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||
| № опыта | Добавка нитратов металлов на массу жидкости-носителя, % | Добавка водорастворимого полимера на массу жидкости-носителя, % | Закупоривающий эффект, % |
| 1 | - | 0,1 | 58,1 |
| 2 | 0,01 | 0,1 | 64,3 |
| 3 | 0,05 | 0,1 | 70,5 |
| 4 | 0,10 | 0,1 | 76,4 |
| 5 | 0,15 | 0,1 | 82,1 |
| 6 | 0,20 | 0,1 | 84,1 |
| 7 | 0,25 | 0,1 | 88,7 |
| 8 | 0,01 | 0,2 | 78,3 |
| 9 | 0,05 | 0,2 | 82,1 |
| 10 | 0,10 | 0,2 | 85,7 |
| 11 | 0,15 | 0,2 | 91,3 |
| 12 | 0,20 | 0,2 | 94,2 |
| 13 | 0,25 | 0,2 | 95,0 |
| Примечание: в качестве нитрата использован Аl(NО3)3; аналогичные результаты получены с использованием Сr(NO3)3·9Н2O; нитрата магния, нитрата кальция, нитрата бария, Fе(NО3)2·6Н2O, Fе(NО3)2·9Н2O или их смесей, в качестве жидкости-носителя использовали смесь безводной девонской нефти и светлые нефтепродукты, отработанные в соотношении 1:1 (другие соотношения дают аналогичные результаты). |
Таким образом, оптимальным количеством нитратов металлов можно считать 0,05-0,2% на массу жидкости-носителя или 30-100% на массу порошкообразного водорастворимого полимера.
Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными способами увеличение устойчивости и прочности водоизоляционного экрана, что существенно повышает эффективность блокирования водопроницаемых пород и, как следствие, обеспечивает более длительный межремонтный пробег скважины. Кроме того, предлагаемый способ расширяет ассортимент порошкообразных сшивателей водорастворимых полимеров и жидкостей-носителей.
Источники информации
1. Пат. 2004772 РФ, МПК 5 Е 21 В 33/138. Способ изоляции пласта / О.Н.Мироненко, Н.К.Скиба (РФ). - №4930931/03; Заявлено 23.04.91; Опубл. 15.12.93. Бюл. №45-46.
2. А.с. 1421849 СССР, МКИ 4 Е 21 В 33/138. Способ изоляции притока воды в эксплуатационные скважины / Р.Р.Кадыров, Г.И.Губеева, И.С.Куниевская и др. (СССР). - №4109751 / 22-03; Заявлено 25.08.86; Опубл. 07.09.88. Бюл. №33.
3. Пат. 1797644 СССР, МКИ 5 Е 21 В 33/138. Способ изоляции водопритока в скважину / Н.В.Лакомкин, М.Х.Салимов (СССР). - №4915996/03; Заявлено 05.03.91; Опубл. 23.02.93. Бюл. №7.
4. Пат. 2176309 РФ, МПК 7 Е 21 В 33/138, 43/32. Способ блокирования высокопроницаемых пластов / М.И.Старшов, Г.Ф.Кандаурова, Н.И.Ситников и др. (РФ). - №99124518/03; Заявлено 23.11.1999; Опубл. 27.11.2001. Бюл. №33.
Способ блокирования высокопроницаемых обводнившихся нефтяных пластов, включающий закачку в жидкости-носителе – безводной смеси нефтепродуктов, содержащей безводную нефть, порошкообразных водорастворимого полимера и сшивателя в количестве 0,05-0,2 % на массу жидкости-носителя или 30-100 % на массу порошкообразного водорастворимого полимера, отличающийся тем, что в качестве указанной смеси используют смесь безводной нефти и светлых нефтепродуктов, отработанных в соотношении 0,1:9,9 - 9,9:0,1, а в качестве сшивателя - сухой нитрат магния, кальция, бария, алюминия, хрома, железа или их смеси.
