Жидкость для гидравлического разрыва пласта
Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к технологическим составам, используемым для повышения проницаемости продуктивных пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта, и может быть использовано при добыче нефти и газа. Технический результат - снижение фильтрации, повышение пескоудерживающей способности, сохранение фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта, доступность химических реагентов. Жидкость для гидравлического разрыва пласта содержит, мас.%: хлорид калия 6,00-7,00; сульфацелл марка 800 1,30-2,00; сульфат алюминия 0,15-0,80; дисолван 0,03-0,05; вода 92,52-90,15. 2 табл.
Изобретение относится к области нефтегазодобычи, в частности к технологическим составам, используемым для повышения проницаемости продуктивных пластов посредством осуществления гидроразрыва пласта (ГРП), и может быть использовано на нефтегазодобывающих предприятиях.
Известна жидкость для гидравлического разрыва пласта (ГРП), содержащая компоненты, мас.%: сульфит-спиртовая дрожжевая барда 31,72-39,76; хлорид калия 3,37-6,92; полиакриламид 0,05-0,12; поверхностно-активное вещество марки МЛ 0,3-0,15 и пластовая вода остальное (патент РФ№1710710).
Недостаток данного состава - низкая пескоудерживающая способность. При высоких реологических свойствах данная жидкость удерживает 10% песка. Данная жидкость не обладает деструктирующей способностью и полностью не удаляется из продуктивного пласта, что приводит к снижению проницаемости продуктивного пласта после проведения ГРП.
Наиболее близким к заявляемому составу жидкости является жидкость для ГРП (патент РФ №2138633). Жидкость состоит из лигносульфоната технического модифицированного гексаметилентетрамином и карбамидом, хлорида калия, в качестве добавки содержит соль трехвалентного металла - сульфата алюминия - и пластовую воду.
Однако указанная жидкость имеет следующие недостатки: жидкость снижает проницаемость призабойной зоны пласта после проведения ГРП, так как лигносульфонаты технические проникают в поровое пространство пород-коллекторов, а коэффициент восстановления проницаемости достигает 37,5%, пескоудерживающая способность не определялась, хотя данные замеров статического напряжения сдвига (СНС) свидетельствуют о низкой пескоудерживающей способности. Кроме этого, многокомпонентность данной жидкости затрудняет ее приготовление и ограничивает ее применение при проведении ГРП.
Задача, состоящая при создании изобретения, - увеличение продуктивности скважин после гидравлического разрыва пласта.
Технический результат, достигаемый данным изобретением, - создание раствора на водной основе для гидравлического разрыва пласта с низкой фильтрацией и высокой пескоудерживающей способностью, сохраняющего фильтрационные характеристики призабойной зоны пласта, малокомпонентного, из доступных химических реагентов.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что жидкость для гидравлического разрыва пласта, включающая хлорид калия, сульфат алюминия и воду, в отличие от прототипа дополнительно содержит сульфацелл (марка 800), поверхностно-активное вещество - дисолван, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| хлорид калия | 6,00-7,00 |
| сульфацелл (марка 800) | 1,30-2,00 |
| сульфат алюминия | 0,15-0,80 |
| дисолван | 0,03-0,05 |
| вода | 92,52-90,15 |
Заявляемая жидкость для гидравлического разрыва пласта отличается от прототипа тем, что содержит сульфацелл, который выполняет функции гелеобразующей основы, и поверхностно-активное вещество - дисолван, который выполняет роль гидрофобизатора и препятствует проникновению водной фазы жидкости для гидравлического разрыва пласта в породы-коллекторы. Сшивающим агентом служит сульфат алюминия. При растворении в воде сульфата алюминия он распадается на ионы и производят сшивку сульфацелла. В результате происходит образование прочного геля.
Для приготовления заявляемой жидкости для гидравлического разрыва пласта использованы следующие компоненты.
Хлорид калия (KCl) х.ч. по ГОСТ 4239-77, кристаллический порошок белого цвета (можно использовать технический хлорид калия - отход производства калийных удобрений).
Сульфацелл по ТУ 2231-013-32957-01, порошок белого цвета применяется для стабилизации и снижения показателя фильтрации и как гелеобразователь. Выпускается ЗАО «Полицелл» г.Владимир.
Сульфат алюминия по ГОСТ 12966-86, порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде. Производитель ОАО «Алюминий Казахстана» Казахстан.
Дисолван 4490 - поверхностно-активное вещество. Представляет собой светлую жидкость плотностью от 950 до 970 кг/м3. Производитель - фирма «Акорган» Германия.
Технология приготовления жидкости для гидравлического разрыва пласта в лабораторных условиях сводится к следующему: в воду вводится расчетное количество хлорида калия, перемешивается до полного растворения и затем вводится сульфацелл, расчетное количество сульфата алюминия и дисолван. Далее жидкость перемешивается на миксере 30 минут со скоростью 500-1000 об/мин и оставляется в покое на 2-3 ч с целью образования геля.
Параметры геля определялись на стандартных приборах, статическое напряжение сдвига - прибор СНС-2, пластическая вязкость и динамическое напряжение сдвига - ротационный вискозиметр ФАНН-35А.
Пескоудерживающая способность определялась при введении в 100 мл жидкости 100 г проппанта. При перемешивании проппант равномерно распределился в жидкости, а седиментационная устойчивость определялась в мерном цилиндре (табл.1). Высокая пескоудерживающая способность жидкости обеспечивает успешность проведения ГРП, так как не происходит преждевеременного выпадения проппанта до проведения процесса ГРП. Коэффициент восстановления проницаемости после проникновения жидкости ГРП в образец горной породы с проницаемостью 31,8·10-3 составил 73,1% (табл.2).
Благодаря улучшению технологических параметров повышается эффективность заявляемой жидкости при проведении ГРП и обеспечивается сохранение фильтрационных характеристик призабойной зоны пласта, что обеспечивает увеличение текущей добычи эксплуатационных скважин.
| Таблица 1 | ||||||
| Состав и свойства жидкостей для гидравлического разрыва пласта | ||||||
| Показатели геля | ||||||
| Состав, мас.% | Пластическая вязкость, μ, мПа·с | Статическое напряжение сдвига Θ, 1/10, дПа | Фильтрация, см3/30 мин | Пескоудерживающая способность, ч | Условная вязкость, с | |
| Жидкость гидроразрыва пласта заявляемая | 34,0 | 77,0/86,0 | 4,0 | 12,0 | 25,0 | |
| Хлорид калия | 6,00-7,00 | |||||
| Сульфацелл (марка 800) | 1,30-2,00 | |||||
| Сульфат алюминия | 0,15-0,80 | |||||
| Дисолван | 0,03-0,05 | |||||
| Вода | 92,52-90,15 | |||||
| Жидкость гидроразрыва пласта (прототип) | ||||||
| Лигносульфонаты технические модифицированные гексаметилентетрамином и | ||||||
| карбамидом | 40,98-43,31 | - | 5,1/5,7 | 0,5 | - | 21,0 |
| Хлорид калия | 3,70-4,32 | |||||
| Сульфат алюминия | 0,52-1,03 | |||||
| Пластовая вода | 54,80-48,66 |
| Таблица 2 | |||||||
| Оценка влияния проникновения жидкостей для гидравлического разрыва пласта на фильтрационные характеристики пород | |||||||
| Месторождение, скважина | Жидкости | Проницаемость, К, 1·10-3 мкм2 | Пористость, % | Остаточная водонасыщенность, % | Проницаемость по керосину, К, 1 · 10-3 мкм2 | Коэффициент восстановления проницаемости, % | |
| до опыта | после опыта | ||||||
| Ямбургское, скв. 413 | заявляемая | 73,1 | 19,1 | 33,5 | 31,8 | 23,2 | 73,1 |
| Ямбургское, скв. 413 | прототип | 28,2 | 14,4 | 35,4 | 18,9 | 4,6 | 37,5 |
Жидкость для гидравлического разрыва пласта, включающая хлорид калия, сульфат алюминия и воду, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит сульфацелл марка 800, поверхностно-активное вещество - дисолван при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| хлорид калия | 6,00-7,00 |
| сульфацелл марка 800 | 1,30-2,00 |
| сульфат алюминия | 0,15-0,80 |
| дисолван | 0,03-0,05 |
| вода | 92,52-90,15 |
