СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД В СКВАЖИНЕ Российский патент 1994 года по МПК E21B33/138 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к способам изоляции притока пластовых вод в скважине, и предназначено к использованию при проведении ремонтно-изоляционных работ в нефтедобывающих и нагнетательных скважинах.

Известен способ изоляции притока пластовых вод в скважине, включающий закачивание в пласт изолирующего состава, содержащего 0,4-0,6% карбоксиметилцеллюлозы и остальное - дивинилстирольного латекса, и последующее нагревание пласта с составом до температуры 50-80^оС [1]. Однако указанный известный способ не позволяет за одну обработку полностью на 100% изолировать приток пластовых вод, поскольку используемый при этом изолирующий состав не обеспечивает образование качественного экрана с хорошими адгезионными свойствами. Кроме того, известный способ не обеспечивает образование изоляционного экрана, устойчивого к агрессивным пластовым водам.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изоляции притока пластовых вод в скважине, включающий закачку в пласт изолирующего состава, содержащего следующие ингредиенты, мас.ч.: лигносульфонаты технические плотностью 1,17-1,20 г/см³ - 1 и карбамидоформальдегидную смолу 0,25-0,7. Причем для регулирования сроков отверждения этот состав содержит до 30% от массы состава 2% -ный раствор соляной кислоты. Однако указанный известный способ не обеспечивает качественную изоляцию водопритоков в условиях скважин с аномально-высоким пластовым давлением, т.к. закачиваемый изолирующий состав дает материал с невысокой молекулярной массой, которая отверждается не во всем объеме, что может привести к ее вытеснению в ствол скважины. Кроме того, изолирующий экран, полученный по известному способу, является размываемым в сероводородсодержащих водах. Кроме того, состав, используемый при осуществлении известного способа, имеет узкий временной интервал отверждения, что создает угрозу прихвата глубинного инструмента.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу создания изоляционного экрана с повышенными адгезионными свойствами и с повышенной устойчивостью к агрессивным пластовым средам при различных пластовых давлениях, включая и аномально высокие.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе изоляции притока пластовых вод в скважине путем закачки в пласт изолирующего состава, включающего лигносульфонат технический и соляную кислоту, после закачки состава осуществляют нагрев пласта до температуры 170-210^оС, а ингредиенты изолирующего состава используют при следующем их соотношении, мас.%: Лигносульфонат технический 75-95 Соляная кислота 5-25
причем соляную кислоту применяют с концентрацией 20-24%.

Для осуществления предлагаемого способа в промысловых условиях осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:
- готовят изолирующий состав, состоящий из технического лигносульфоната и раствора соляной кислоты;
- закачивают этот состав в насосно-компрессорные трубы (НКТ) и продавливают его в пласт;
- производят нагрев состава в пласте, например, путем сжигания порохового заряда АДС-7;
- спускают в скважину глубинный насос и пускают скважину в эксплуатацию.

Новый способ был испытан в лабораторных условиях. При этих испытаниях были использованы следующие вещества:
- лигносульфонат технический (ЛСТ) по ТУ 13-7308001-453-84;
- соляная кислота техническая по ТУ 6-01-714-77.

Сущность предлагаемого способа поясняется следующими примерами создания изоляционного экрана по предлагаемому изобретению.

П р и м е р 1. Берут 95 г ЛСТ, вводят в него 5 г HCl 20%-ной концентрации, а затем полученную смесь перемешивают мешалкой в течение 5 мин. Для отверждения полученный состав помещают в герметически закрывающийся автоклав, нагревают в муфельной печи до температуры 180^оС в течение 1 ч и получают изоляционный экран по предлагаемому способу.

П р и м е р 2. Предлагаемый способ осуществляют на кернах терригенных пород. Для этого берут керны терригенных пород, вытачивают из них цилиндры длиной 3 см и диаметром 2,5 см. Эти керны помещают в кернодержатель на установке УИПК-1М и через них прокачивают воду и определяют исходную проницаемость по воде. Затем в керн закачивают один поровый объем состава, содержащего 75 г ЛСТ и 25 г раствора HCl 20%-ной концентрации, кернодержатель с керном помещают в автоклав, нагревают до температуры 200^оС и выдерживают при заданной температуре 1 ч. После этого прокачкой водой вновь определяют проницаемость керна, изолированного предлагаемым способом. При этом проницаемость керна была равна нулю, т.е. эффективность изоляции составила 100%.

Далее в ходе лабораторных испытаний проводят исследования изоляционного экрана, полученного предлагаемым способом. Сначала определяют температурный режим воздействия на изолирующий состав.

Полученные данные приведены в табл.1.

Данные, приведенные в табл.1, показывают, что при осуществлении предлагаемого способа образуется экран твердой, плотной структуры со 100%-ным объемом твердой фазы, что в промысловых условиях позволяет полностью заполнить поровые каналы изоляционным экраном и обеспечить полную изоляцию водопритоков. Далее определяют устойчивость изоляционного экрана к воздействию агрессивных пластовых вод.

Данные приведены в табл.2.

Данные, приведенные в табл.2 показывают, что образцы изоляционного экрана, полученные по предлагаемому способу, практически не изменяют своего веса при контакте с пластовыми флюидами (в пределах ошибки измерений), т.е. экран не будет размываться со временем.

В ходе лабораторных испытаний также проводят определение адгезионных свойств изоляционного экрана, полученного предлагаемым способом. Испытания проводят следующим образом. Готовят две стальные пластины размером 20 х 20 мм, опускают эти пластины в приготовленный состав из ЛСТ и HCl при рН раствора 0,9-1, затем эти пластины прижимают друг к другу усилием 0,03 МПа, ставят в муфельную печь и нагревают до температуры 170-210^оС, охлаждают до комнатной температуры и определяют усилие, необходимое для отрыва пластин друг от друга. Для экрана по предлагаемому способу оно составляет 0,045-0,085 МПа, что указывает на дополнительные химические связи, образующиеся между компонентами состава экрана и материалом пластины (водородные, координационные и др. ). Благодаря этому при осуществлении предлагаемого способа обеспечивается качественная изоляционная даже при аномально высоких пластовых давлениях. В то время как для экрана по известному способу усилие отрыва пластин составляет 0,025 МПа.

В ходе лабораторных испытаний также определяют термостабильность изоляционного экрана, полученного предлагаемым способом. Для этого точно взвешенные образцы экрана помещают в муфельную печь и нагревают с постоянной скоростью 1^оС в минуту. За температуру разложения принимается температура, при которой начиналось падение веса образца за счет выделения газообразных продуктов разложения. В результате определяют, что изоляционный экран, полученный предлагаемым способом, термостабилен во всем интервале температур до 225^оС включительно. Температура его разложения равна 265^оС.

Данные, полученные в ходе испытаний, показывают, что предлагаемый способ позволяет обеспечить гарантированно качественную 100%-ную изоляцию водоносных пластов при любых пластовых давлениях, даже аномально высоких. Это достигается благодаря высоким адгезионным свойствам образующегося изоляционного экрана и свойству неразмываемости этого экрана в агрессивных пластовых средах.

Кроме того, используемый в предлагаемом способе изоляционный состав является морозостойким (температура замерзания -15^оС), поэтому проводить изоляционные работы можно и в зимнее время.

Использование: нефтедобыча для изоляции пластовых вод в скважине. Сущность изобретения: готовят изолирующий состав, содержащий, мас.%: лигносульфонат ЛСТ технический 75 - 95 и соляную кислоту 5 - 25. Кислоту с концентрацией 20 - 24% вносят в ЛСТ, смесь перемешивают в течение 5 мин. Состав закачивают в пласт. Нагревают пласт до температуры 170 - 210°С, например, путем сжигания порохового заряда АДС-7. Создается изоляционный экран с повышенными адгезионными свойствами и устойчивостью к агрессивным пластовым средам при различных пластовых давлениях, включая и аномально высокие. 2 табл.

СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД В СКВАЖИНЕ путем закачки в пласт изолирующего состава, включающего лигносульфонат технический и соляную кислоту, отличающийся тем, что после закачки изолирующего состава осуществляют нагрев пласта до 170 - 210^oС, а ингредиенты изолирующего состава используют при следующем их соотношении, мас.%:
Лигносульфонат технический 75 - 95
Соляная кислота 5 - 25
причем соляную кислоту применяют концентрацией 20 - 24%.