СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВОДЫ В СКВАЖИНУ Российский патент 1994 года по МПК E21B33/138 E21B43/32 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции притока воды в скважину и зон поглощения как в терригенных, так и в карбонатных коллекторах.

Известен способ изоляции притока воды в скважину, где в качестве реагента, закачиваемого в водонасыщенную часть пласта, используют состав, получаемый смешением продукта щелочной конденсации отходов фенольного производства, фенола, формалина и едкого натра с вязкостью 150-400 мПа ˙ с с 40% -ным водным раствором едкого натра [1]. Способ позволяет проводить изоляцию воды в пластах с температурой от 60 до 100^оС. Недостатком способа является применение экологически вредных, токсичных, дорогостоящих химических веществ.

Известен также способ изоляции притока вод в нефтяную скважину, где в качестве реагента для изоляции используют углеводородную жидкость и серную кислоту [2]. Состав позволяет повысить эффективность изоляции вод различной минерализации. Недостатком состава является низкое качество изоляционных работ в кавернозных и трещиноватых породах, т.к. при эксплуатации происходит его выталкивание (выдавливание) из трещин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является состав для изоляции пластовых вод в трещиноватых коллекторах, включающий резиновую крошку и нефть при следующем содержании компонентов, мас.%: Резиновая крошка 8,0-35,0 Нефть Остальное
Достоинством состава является то, что при его использовании происходит снижение коэффициента приемистости высокопроницаемых зон пласта. Однако состав не обладает стабильностью, т.к. невысоковязкая нефть (5,8-10,0 мПа ˙ с), используемая для его приготовления, быстро смывается со стенок трещин, это приводит к снижению герметичности уплотнения резиновой крошки. В результате процесса вымывания нефти из пространства между гранулами резиновой крошки происходит прорыв воды по этим каналам к добывающим скважинам. По этой причине продолжительность его эффективного действия невелика - 5 мес.

Целью изобретения является увеличение стабильности состава за счет повышения его химической прочности.

Достигается это тем, что состав для изоляции притока воды в скважину, содержащий резиновую крошку и нефть, дополнительно содержит концентрированную серную кислоту при следующем содержании компонентов, мас.%: Резиновая крошка 14,3-14,7 Серная кислота 8,5-10,5 Нефть Остальное
Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом составе, т.е. о соответствии заявленного решения критерию "существенные отличия".

Добавление серной кислоты позволяет увеличить вязкость известного состава за счет уплотнения и коагуляции асфальтенов и частичной конденсации смол с образованием дополнительного количества асфальтенов, приводящего к повышению сил сцепления гранул резиновой крошки как между собой, так и с породой, что приводит к увеличению стабильности состава и его механической прочности. Кроме того, в результате введения концентрированной серной кислоты в известный состав и реакции ее с нефтью образуются так называемые водорастворимые сульфокислоты, обладающие поверхностно-активными свойствами, способствующие дополнительной добыче нефти, а также маслорастворимые сульфокислоты, которые способствуют увеличению размеров гранул резиновой крошки в 1,5-2 раза в результате их набухания, что приводит к дополнительному увеличению механической прочности состава.

Предлагаемый состав представляет собой однородную вязкую (1600-1800 мПа ˙ с) суспензию темного цвета.

Лабораторные испытания показали, что новый состав является более стабильным во времени в результате повышения его механической прочности (вязкости).

Для приготовления состава были использованы следующие материалы:
резиновая крошка, приготовленная путем дробления старых автомобильных покрышек до размеров частиц 2 мм;
нефть со Спиридоновского товарного парка вязкостью 23 мПа ˙ с и плотностью 873 кг/м³;
серная кислота концентрированная - ГОСТ 4204-77.

Приготовление состава вели следующим образом. Нефть смешивали с резиновой крошкой. К приготовленной таким образом суспензии добавляли при перемешивании определенное количество концентрированной серной кислоты и через определенные промежутки времени замеряли вязкость состава с целью определения его стабильности. Эффективность предлагаемого и известного составов определяли сравнением значений вязкости, полученных в лабораторных исследованиях в сопоставимых условиях проведения экспериментов. Вязкость замеряли на ротационном вискозиметре Reotest 2 при температуре 20^оС.

Были испытаны семь рецептур предлагаемого состава и две известного (аналог и прототип).

Рецептуры исследованных составов и результаты испытаний приведены в табл. 1.

Как видно из данных табл. 1, содержание концентрированной серной кислоты в количестве 8,5 мас.%, является нижним (состав 5), а 10,5 мас.% верхним пределами (состав 3), позволяющими обеспечить достижение наиболее высоких положительных результатов с точки зрения поставленной цели. Составы стабильны во времени, а их механическая прочность (вязкость) по сравнению с прототипом (состав 8) повышается в 10-11 раз и в 54 раза по сравнению с составом 9 (аналог), где в качестве составляющих взяты концентрированная серная кислота и нефть. Изменение же концентраций реагентов в сторону увеличения или уменьшения не позволяет в значительной степени улучшить конечный результат, приводит к дополнительным затратам по реагенту.

В составах 6 и 7 хотя и наблюдается наибольшее повышение вязкости в течение первых трех часов, однако затем прослеживается тенденция к ее снижению, т.е. составы не стабильны во времени, что приводит к снижению их технологической эффективности.

Состав был испытан в промысловых условиях на скв. N 35319 Каукбашской площади, залежь N 303.

В табл. 2 приведены сравнительные данные по результатам фактической эксплуатации элемента с применением известного состава и с использованием предлагаемого.

Как видно из данных табл.2, использование предлагаемого состава для изоляции притока воды в скважину позволило повысить дебит скважины по нефти в 2 раза с одновременным снижением ее обводненности в 1,9 раз по сравнению с результатами при использовании состава по прототипу. Промысловые испытания показали, что продолжительность эффективного действия составляет 12 мес.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого состава для изоляции притока воды в скважину складывается за счет повышения добычи нефти и снижения ее обводненности.

Область использования: нефтедобывающая промышленность для изоляции притока воды в скважину и зон поглощения как в терригенных, так и в карбонатных коллекторах. Сущность изобретения: состав содержит , мас.%: 14,3 - 14,7 резиновой крошки, 8,5 - 10,5 серной кислоты, остальное - нефть. Нефть смешивают с резиновой крошкой, добавляют при перемешивании концентрированную серную кислоту. 2 табл.

СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ВОДЫ В СКВАЖИНУ, содержащий резиновую крошку и нефть, отличающийся тем, что он дополнительно содержит концентрированную серную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Резиновая крошка 14,3 - 14,7
Концентрированная серная кислота 8,5 - 10,5
Нефть Остальное