Состав для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы (плотностью до 1600 кг/м3 ) для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к заканчиванию и ремонту нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в условиях аномально высоких пластовых давлений и высоких температур для разбуривания соленосных отложений, первичного и вторичного вскрытия продуктивных пластов, для глушения скважин и выполнения различных видов работ при их ремонте, в том числе при наличии сероводорода в пластовом флюиде. Техническим результатом изобретения является расширение области применения состава для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы за счет увеличения ее плотности, в том числе на месторождениях, содержащих в своей продукции сероводород. Состав для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы для глушения и ремонта скважин содержит, мас.%: хлорид кальция 31-69, нитрат кальция 28-67, оксид или ацетат двухвалентного металла 0,5-1,2, ингибитор коррозии аминного типа 0,75-2,5. Состав может дополнительно содержать понизитель фильтрации в количестве не более 1,2 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к заканчиванию и ремонту нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в условиях аномально высоких пластовых давлений и высоких температур для разбуривания соленосных отложений, первичного и вторичного вскрытия продуктивных пластов, для глушения скважин и выполнения различных видов работ при их ремонте, в том числе при наличии сероводорода в пластовом флюиде.

Известен состав для приготовления технологических жидкостей высокой плотности, включающий бромид кальция, в котором с целью снижения коррозионной активности и повышения термостойкости технологических жидкостей и расширения области их применения дополнительно содержится гидроксид кальция и свободный аммиак (а.с. СССР 1189868, С 09 К 7/04 02.03.84). Основными недостатками этого состава являются высокая стоимость и значительное увеличение коррозионной активности приготовленной технологической жидкости при температуре выше 100°С при снижении ее плотности ниже 1,70 г/см.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому является состав для приготовления технологической жидкости без твердой фазы для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин, содержащий нитрат кальция, включающий органический реагент - понизитель фильтрации на основе оксиэтилцеллюлозы и ингибитор коррозии (а.с. СССР 1684308, С 09 К 7/04 13.09.89).

Недостатками указанного состава и жидкостей на его основе являются повышенная коррозионная активность и нарушение стабильности и других технологических свойств при температуре выше 100°С и действии сероводорода. Плотность жидкости не превышает 1,53 г/см³, и поэтому при возможном разбавлении при контакте с пластовыми водами она не может быть восстановлена до первоначального значения. При взаимодействии с сероводородом коррозионная активность такой жидкости резко увеличивается, а образующаяся твердая фаза значительно снижает коллекторские свойства продуктивных пластов. Кроме того, при увеличивающейся доле транспортных расходов в смете затрат перевозка жидких продуктов экономически невыгодна. Перечисленные выше недостатки в значительной мере сужают области применения состава и технологических жидкостей на его основе.

Задачей изобретения является расширение области применения состава для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы за счет увеличения ее плотности, в том числе на месторождениях, содержащих в своей продукции сероводород.

Поставленная задача достигается тем, что состав для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы для заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин содержит нитрат кальция и ингибитор коррозии аминного типа. Новым в составе является то, что он дополнительно содержит хлорид кальция и оксид или ацетат двухвалентного металла при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Хлорид кальция	31-69
Нитрат кальция	28-67
Оксид или ацетат двухвалентного металла	0,5-1,2
Ингибитор коррозии	0,75-2,5

Состав дополнительно может содержать понизитель фильтрации в количестве не более 1,2 мас.%.

В качестве ингибитора коррозии аминного типа могут быть использованы гексаметилентетрамин, этилендиамин.

В качестве оксида или ацетата двухвалентного металла могут быть использованы, например, оксид или ацетат магния или цинка.

В качестве понизителя фильтрации, например, на основе сложных эфиров целлюлозы могут быть использованы полианионная целлюлоза, оксиэтилцеллюлоза.

Получение технологических жидкостей плотностью до 1600 кг/м³ достигается при одновременном растворении в воде смеси хлорида и нитрата кальция и объясняется возникающим синергетическим эффектом, поскольку насыщенный при 25°С водный раствор нитрата кальция имеет максимальную плотность 1,55 г/см³, хлорида кальция - 1,41 г/см³.

Так как коррозионная активность водных растворов смесей технических хлорида и нитрата кальция высока, особенно при температуре выше 90°С, то с целью усиления защитного действия ингибитора коррозии за счет инактивации присутствующих коррозионно-активных примесей и стабилизации свойств получаемых технологических жидкостей в состав композиции дополнительно входит оксид или ацетат двухвалентного металла.

Процесс приготовления заявляемого состава производится путем смешивания компонентов. Приготовление технологических жидкостей производится путем растворения сухой солевой композиции полученного состава в пресной или минерализованной воде.

Для сравнения с заявляемым составом готовили известную жидкость без твердой фазы.

1. В 200 мл пресной воды растворяли 360 г нитрата кальция, 5,65 г оксиэтилцеллюлозы и 1,40 г ингибитора коррозии ИКБ-4Н. Получившиеся 365 мл рассола плотностью 1,55 г/см³ испытывали на коррозионную активность и поглотительную способность по сероводороду в соответствии с применяющимися методиками. Показатель фильтрации замеряли после термостатирования образцов при 130°С в течение 72 ч.

Примеры приготовления технологических жидкостей без твердой фазы на основе сухой солевой композиции.

2. В механической мешалке смешивали 690 г (69 мас.%) хлорида кальция, 280 г (28 мас.%) нитрата кальция, 5 г (0,5 мас.%) оксида магния и 25 г (2,5 мас.%) ингибитора коррозии, например этилендиамина. Полученный состав растворяли в 500 мл пресной воды. Получившиеся 930 мл рассола плотностью 1,59 г/см³ испытывали аналогично примеру 1.

3. В механической мешалке смешивали 690 г (69 мас.%) хлорида кальция, 280 г (28 мас.%) нитрата кальция, 5 г (0,5 мас.%) оксида цинка и 25 г (2,5 мас.%) ингибитора коррозии, например гексаметилентетрамина. Полученный состав растворяли в 500 мл пресной воды. Получившиеся 930 мл рассола плотностью 1,59 г/см³ испытывали аналогично примеру 1.

4. В механической мешалке смешивали 310 г (31 мас.%) хлорида кальция, 670 г (67 мас.%) нитрата кальция, 12 г (1,2 мас.%) ацетата магния и 8 г (0,8 мас.%) ингибитора коррозии гексаметилентетрамина. Полученный состав растворяли в 500 мл пресной воды. Получившиеся 930 мл рассола плотностью 1,59 г/см³ испытывали аналогично примеру 1.

5. В механической мешалке смешивали 490 г (49 мас.%) хлорида кальция, 490 г (49 мас.%) нитрата кальция, 7,5 г (0,75 мас.%) ацетата цинка, 7,5 г (0,75 мас.%) ингибитора коррозии гексаметилентетрамина и 5 г (0,5 мас.%) реагента - понизителя фильтрации, например полианионной целлюлозы. Полученный состав растворяли в 500 мл пресной воды. Получившиеся 930 мл рассола плотностью 1,59 г/см³ испытывали аналогично примеру 1.

6. В механической мешалке смешивали 490 г (49 мас.%) хлорида кальция, 490 г (49 мас.%) нитрата кальция, 9 г (0,9 мас.%) оксида цинка, 6 г (0,6 мас.%) ингибитора коррозии гексаметилентетрамина и 5 г (0,5 мас.%) оксиэтилцеллюлозы. Полученный состав растворяли в 445 мл пресной воды, в которой растворено 55 мл диэтаноламина (нейтрализатор сероводорода). Получившиеся 930 мл рассола плотностью 1,59 г/см³ испытывали аналогично примеру 1.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Состав технологической жидкости	Свойства технологических жидкостей
Плотность, г/см3	Условная вязкость Т, сек	Скорость коррозии стали «Д» при 130°С, мм/год	Показатель фильтрации, см3/30 мин	Поглотительная способность по сероводороду, г/л	Количество твердой фазы, после пропускания сероводорода, мг/л
1	1,55	40	4,250	35	?	3200
2	1,59	50	0,065	26	0,5	84
3	1,59	50	0,045	23	1,7	75
4	1,59	50	0,005	23	2,3	37
5	1,59	500	0,003	3	2,1	45
6	1,59	480	0,003	3	6	-

Из табличных данных видно, что введение в состав сухой солевой композиции хлорида и нитрата кальция оксида или ацетата двухвалентного металла наряду с ингибитором коррозии аминного типа и понизителя фильтрации, например, на основе сложных эфиров целлюлозы значительно расширяет область применения приготовленных на ее основе технологических жидкостей без твердой фазы. В частности, резко сокращается коррозионная активность жидкостей, снижается показатель фильтрации термостатированных растворов. В отличие от прототипа технологические жидкости на основе заявляемой солевой композиции практически не образуют твердой фазы при контакте с сероводородом, за счет чего исключается кольматация продуктивного пласта и исключаются осложнения при установке и ремонте внутрискважинного оборудования. Дополнительная обработка жидкостей позволяет повысить их поглотительную способность по сероводороду до 6 г/л без образования твердой фазы.

1. Состав для приготовления технологических жидкостей без твердой фазы для глушения и ремонта скважин, содержащий нитрат кальция и ингибитор коррозии аминного типа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлорид кальция и оксид или ацетат двухвалентного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция	31-69
Нитрат кальция	28-67
Оксид или ацетат двухвалентного металла	0,5-1,2
Ингибитор коррозии аминного типа	0,75-2,5

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит понизитель фильтрации в количестве не более 1,2 мас.%.