Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение протяженности изоляционного экрана, повышение нефтеотдачи пласта за счет осадкообразования и закупорки флюидопроводящих каналов удаленных зон. Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины включает подготовку и закачку в пласт осадкообразующего реагента, вызывающего осадкообразование в пластовых условиях при температуре не ниже 80°C. Осадкообразующий реагент представляет собой 20-50 мас.%-ный водный раствор смеси хлористого кальция и сульфаминовой кислоты или ее эфира общей формулы R-O-SO₃-NH₄, где R-СН₃, С₂Н₅ или С₃Н₇, взятых в массовом соотношении (30-70): (70-30). 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи пластов.

При разработке залежей заводнением со временем происходит обводнение добываемой продукции из-за прорывов вытесняющего агента (воды) по наиболее проницаемым зонам в пласте. Для исключения такого явления проводят необходимые мероприятия по выравниванию профиля приемистости нагнетательных скважин.

Известен способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, заключающийся в закачке в скважину водного раствора реагента - хлористого кальция, причем предусматривается, что в нагнетательную или эксплуатационную скважину при закрытом затрубном пространстве через заливочную головку, установленную на устье, закачивают смесь реагентов - 8-20%-ный водный раствор хлористого кальция и нафтенат натрия, разбавленный водой в соотношении 1:2, при строгом контроле давления из расчета 0,4-1,5 м³ на 1 м мощности пласта, после чего данную смесь продавливают в пласт. Процесс закачки водных растворов реагентов повторяют при отсутствии признака уменьшения объема поглощения. (Патент РФ №2169261, 2001 г.).

Также известен способ выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин, включающий отбор жидкости из добывающих скважин и периодическую закачку в нагнетательные скважины осадкообразующего реагента щелочного типа, при этом раствор указанного осадкообразующего реагента закачивают в две стадии: первоначально закачивают раствор с концентрацией реагента 0,1-5 мас.%, а затем раствор с концентрацией реагента 5-25 мас.%, после чего дополнительно закачивают раствор хлорида кальция, в качестве осадкообразующего реагента щелочного типа используют фосфат натрия, а соотношение фосфата натрия, закачиваемого на второй стадии, и хлорида кальция составляет 1:0,7-1,3. (Патент РФ №2184840, 2002 г.).

Недостатком данных способов является низкая эффективность, что обусловлено низким осадкообразованием и растворимостью осадка в закачиваемой воде.

Известен способ выравнивания профиля приемистости, включающий одновременную закачку водных растворов хлористого кальция и сернокислого алюминия с последующей закачкой щелочного раствора, инициирующего образование гидроокиси алюминия в виде гелеобразного осадка. (Патент РФ №2093673, 1997 г. ).

Недостатком данного способа является то, что образование сернокислого кальция и гидроокиси алюминия начинает происходить в прискважинной зоне при смешении хлористого кальция с сернокислым алюминием, что снижает эффективность способа из-за ограниченной протяженности установленного изоляционного экрана. Несмотря на высокий остаточный фактор фильтрационного сопротивления гидроокиси алюминия, данное обстоятельство существенно. Также недостатком способа является сложность технологического процесса, осуществляемого в два этапа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины, включающий закачку в пласт водных растворов сернокислого алюминия и щелочи, предварительно смешанных в соотношении, при котором показатель рН смеси равен 3,8, после чего в пласт последовательно закачивают водный "буфер", раствор хлористого кальция и снова водный "буфер". (Патент РФ №2168009, 2001 г.).

Недостатком способа является сложность технологического процесса и контроля соотношения компонентов в промысловых условиях, обеспечивающих нужный показатель рН среды. Также недостатком является недостаточная протяженность изоляционного экрана.

Задачей изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличения протяженности изоляционного экрана, упрощение технологического процесса, повышение нефтегазоотдачи пласта за счет осадкообразования и закупорки флюидопроводящих каналов удаленных зон пласта.

Для решения поставленной задачи предлагается способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины, включающий закачку в пласт осадкообразующего реагента, содержащего водный раствор хлористого кальция. Способ отличается тем, что предварительно производят подготовку реагента, в который дополнительно вводят сульфаминовую кислоту или эфир сульфаминовой кислоты общей формулы R-O-SO₃-NH₄, где R - СН₃, С₂Н₅ или С₃Н₇, путем приготовления 20-50 мас.%-ного водного раствора смеси хлористого кальция и сульфаминовой кислоты или ее эфира, взятых в соотношении (30-70): (70-30) мас.%.

В пластовых условиях реагент вызывает осадкообразование - при температуре не ниже 80°С происходит гидролиз сульфаминовой кислоты и ее эфира с образованием малорастворимых сульфаматов кальция, которые выпадают в осадок.

При реализации способа используют сульфаминовую кислоту ТУ 2121-278-00204197-2001, эфиры сульфаминовой кислоты - метиловый, этиловый и пропиловый эфир производства фирмы Bayer; и хлористый кальций по ГОСТ 450-77.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы осадкообразующего реагента.

Подготовленные образцы проходили испытания в термошкафу при температуре 80°С, что соответствует средним пластовым температурам нефтегазоносных горизонтов Западной Сибири, и при 20°С - в условиях, соответствующих средней температуре окружающей среды при приготовлении реагента.

Результаты испытаний сведены в таблицу 1.

Результаты лабораторных исследований показали, что осадкообразование происходит при температуре 80°С, соответствующей пластовой, а при 20°С - при средней температуре окружающей среды осадкообразования не происходит.

Наиболее оптимальное соотношение сульфаминовой кислоты или ее эфиров и хлористого кальция, при котором выпадает наибольшее количество осадка при пластовой температуре, составляет 50:50. Время начала образования осадка составляет не менее 3 часов при пластовой температуре. Данный фактор является немаловажным при создании протяженного изоляционного экрана. Оптимальное время образования осадка составляет 24 часа.

Концентрация закачиваемого осадкообразующего реагента зависит от коллекторских свойств пласта. Для изоляции низкопроницаемых пластов могут быть использованы более разбавленные растворы, для высокопроницаемых пластов - более концентрированные растворы.

Для определения эффективности предлагаемого способа определяли проницаемость насыпных моделей по воде, а также протяженность изоляционного экрана. Экспериментальные данные приведены в таблице 2.

Приведенные примеры показывают, что коэффициент изоляции насыпных моделей, изолированных по предлагаемому способу, находится на уровне прототипа, а по протяженности изоляционного экрана предлагаемый способ превосходит прототип в несколько раз.

Пример реализации способа

Перед проведением изоляционных работ проводят комплекс гидродинамических исследований и определяют приемистость пласта при различных давлениях закачки.

Исходя из результатов исследований, выбирают концентрацию реагента, необходимую для создания изолирующего экрана. Способ осуществляют с использованием стандартной промысловой техники. Перед закачкой готовят расчетное количество водного раствора смеси хлористого кальция и сульфаминовой кислоты или ее эфира. Далее осуществляют закачку и оставляют скважину на технологическую выстойку в течение 24 часов. После технологической выстойки на скважине проводят гидродинамические исследования и исследования по определению профиля приемистости.

Реализация предлагаемого способа позволит за счет создания более протяженного изоляционного экрана вовлечь в разработку ранее не эксплуатируемые нефтенасыщенные пропластки и, следовательно, повысить нефтегазоотдачу пласта и снизить обводненность добываемой продукции. Существенным преимуществом предлагаемого способа является возможность осуществления его в один этап, что позволяет значительно упростить технологию. Также при реализации предлагаемого способа отсутствует необходимость контроля соотношения компонентов, обеспечивающих нужный показатель рН среды, что достаточно сложно осуществить в промысловых условиях.

Способ выравнивания профиля приемистости нагнетательной скважины, включающий закачку в пласт осадкообразующего реагента, содержащего водный раствор хлористого кальция, отличающийся тем, что предварительно производят подготовку реагента, вызывающего осадкообразование в пластовых условиях при температуре не ниже 80°C, в который дополнительно вводят сульфаминовую кислоту или ее эфир общей формулы R-O-SO₃-NH₄, где R-СН₃, С₂Н₅ или С₃Н₇, путем приготовления 20-50 мас.%-ного водного раствора смеси хлористого кальция и сульфаминовой кислоты или ее эфира, взятых в соотношении (30-70):(70-30) мас.%.